Trail feromon
Trailferomoner är semiokemikalier som utsöndras från en individs kropp för att påverka beteendet hos en annan individ som tar emot det. Spårferomoner fungerar ofta som ett kemiskt utsöndring av flera syften som leder medlemmar av sin egen art mot en födokälla, samtidigt som de representerar ett territoriellt märke i form av en allomon för organismer utanför deras art. Specifikt är spårferomoner ofta inkorporerade med sekret från mer än en exokrina körtel för att producera en högre grad av specificitet. Ansett som en av de primära kemiska signaleringsmetoder som många sociala insekter är beroende av, kan spårferomonavsättning anses vara en av de viktigaste aspekterna för att förklara framgången med social insektskommunikation idag. Många arter av myror, inklusive de i släktet Crematogaster , använder spårferomoner.
Bakgrund
1962 publicerade Harvard-professorn Edward O. Wilson en av de första konkreta studierna som konstruerade grunden för begreppet spårferomoner. Genom att hävda att ett luktspår deponeras av hymenopteranen Solenopsis saevissimas stingapparat, vilket resulterar i en väg från kolonin till en födokälla, uppmuntrade denna studie ytterligare undersökning av hur denna kemikalie läggs, hur den påverkar kommunikationen mellan arter inom och utanför sin egen, utvecklingen av den semiokemiska , etc.
Mekanism
Feromonet syntetiseras i samma region som gift, eller andra primära hormonella avdelningar i organismen. Ofta sker spårferomonsyntes i den ventrala giftkörteln, giftkörteln, Dufours körtel, bröstkörteln eller baktarmen. När det utsöndras tappas feromonet på ett fläckliknande sätt från den födosökande organismen på ytan som leder till matkällan. När organismen fortsätter till födokällan skapar spårferomonet en smal och exakt väg mellan födokällan och häckningsplatsen, som en annan organism av samma art, och ofta samma bo, följer exakt. Vanligtvis kan en organism, när den initialt lägger ner leden, förnya leden ett antal gånger för att visa värdet av matkällan medan den springer i tandem. När spåret är lagt kommer andra medlemmar av arten att känna igen den kemiska signalen och följa spåret, och var och en förnyar spåret individuellt på vägen tillbaka till hemkällan. Medan detta feromon ständigt deponeras av dess medlemmar, diffunderar kemikalierna upp i miljön och sprider dess budskap. När matkällan tar slut kommer organismerna helt enkelt att hoppa över uppgiften att förnya spåret på vägen tillbaka, vilket resulterar i diffusion och försvagning av feromonet. Studier har visat att med kvaliteten på maten, avståndet från boet och mängden mat, kan styrkan på spårferomonet variera. Ofta kan den födosökande individen syntetisera spårferomonet som en blandning av kemikalier som produceras av olika körtlar, vilket tillåter sådan specificitet. Medan medlemmar av samma art som upptäckte maten ständigt förnyar denna spårväg, eftersom kemikalien utsöndras i miljön som en signal för mat i deras umwelt , kan samma kemikalie ofta tolkas som ett territoriellt märke för utomstående arter.
Insekter som använder spårferomoner
Myror
Myror använder vanligtvis spårferomoner för att samordna roller som boförsvar och födosök . Myror kan producera ett spår av defensiva sekret som utlöser ett larmsvar inom sina bokamrater. När det gäller födosök, kan en myra kommunicera kvaliteten på en matkälla till sin koloni; ju mer givande en matkälla är, desto högre koncentration av stigen som produceras. Dessutom kan vissa arter, som Lasius nigermyror , "tjuvlyssna" på spår som produceras av en annan art för att skaffa mat.
Myrmicine myror producerar sina spårferomoner genom sina giftkörtlar. Huvudkomponenten i spårferomonerna som utsöndras av Pristomyrex pungens är 6- n -pentyl-2-pyron; flera monoterpener hittades också i sekretet, men de gav endast marginella effekter när de kombinerades med de förra. Huvudkomponenterna som finns i sekretet från Aphaenogaster rudis inkluderar anabasein , anabasin och 2,3'-bipyridyl, även om den tredje bidrar med mindre än de andra två. När det utsöndras rekryterar detta spårferomon inte myror direkt från sitt bo; istället kan arbetsmyror oavsiktligt snubbla på leden och följa den därefter till matkällan
Bin
Bin kan använda spårferomoner för att markera matkällor och ingången till deras bikupor. Ofta, när de hittar en källa, kommer bin att markera den exakta platsen samt utsöndra feromoner längs flygningen tillbaka till sina bikupor. Användning av spårferomoner studeras omfattande hos honungsbin och sticklösa bin , eftersom båda är mycket sociala.
Spårferomonet från det stinglösa biet Trigona recursa produceras av dess blygdläppkörtlar. En av dess nyckelföreningar är hexyldekanoat, och när det utsöndras kommer feromonet att rekrytera andra bin mot källan. Det stinglösa biet Scaptotrigona pectoralis , som myror, kan utnyttja en annan kolonis matspår. Specifikt kan de lära sig främmande feromonspår vid en källa, vilket vidgar deras möjligheter att söka föda. Men i vissa fall av aggressiva bin, som Trigona corvina , kommer möten mellan individer från olika kolonier vid en matkälla att resultera i slagsmål och i slutändan död mellan båda parter.
Termiter
Termiter använder spårferomoner främst som ett sätt att söka föda. De kan lägga feromoner längs ett spår när deras magar nuddar marken, särskilt genom deras bukbröstkörtlar. När de andra termiterna följer efter kommer de att fortsätta att lägga till på leden.
Den basala termiten Mastotermes darwiniensis producerar spårferomoner från minst två bröstkörtlar trots att alla andra arter producerar sina från endast en. Detta feromon, som består enbart av en norsesquiterpenalkohol, framkallar spår efter andra termiter. Som tidigare nämnts kan dessa på varandra följande termiter lägga till på leden, beroende på om den används för att söka föda eller rekrytera arbetare för att utföra uppgifter. När det gäller Reticulitermes santonensis har födosöksleder fläckiga markeringar längs vägen, medan rekryteringsstigar är mer sammanhängande från termiter som släpar sina kroppar längs vägen.
Ekologisk betydelse
Spårferomonavlagring från en organism är korrelerad med dess miljö. I händelse av att en matkälla identifieras och ett spårferomon deponeras, kan vissa vilda djur flockas mot eller bort från leden och orsaka tillfällig eller spridning av befolkningen eller individen. Med omlokalisering av vilda djur kan det omgivande växtlivet också förändras; till exempel, pollen som är fäst vid den migrerande organismen flyttar också, vilket kan potentiellt regenereras i olika fläckar.
Abiotiska faktorer som påverkar spårferomoner
- Temperatur
- När den födosökande organismens optimala födosökstemperatur är närvarande, är det mer sannolikt att organismen söker efter föda. Ofta, ju längre temperaturen faller utanför detta intervall, desto mindre sannolikt kommer födosök att ske, desto mindre sannolikt kommer spårferomoner att avsättas.
- Säsong
- Vid sidan av temperaturen förekommer födosök mer under vissa årstider än andra. Med en förändring i säsong kommer ytterligare faktorer: en förändring av rovdjursorganismer som ska undvikas, förändring i mattillgång och förändring i ljustillgänglighet. Ofta födosöker organismer att föredra framför sådana faktorer.
- Fuktighet
- Om det är för fuktigt eller inte tillräckligt fuktigt, kan organismer välja att inte söka föda.
- Andra kemikalier
- Andra omgivande kemikalier kan störa feromonernas styrka.
Biotiska faktorer som påverkar spårferomoner
- Omgivande djur
- Även om feromonet kan diffundera ut som en territoriell representation av den födosökande organismen, säkerställer det inte organismens säkerhet. Faktum är att denna handling kan göra motsatsen och locka till sig konkurrerande vilda djur. Med fler omgivande rovdjur, eller konkurrenter, kommer svårare att leta efter en födokälla. Speciellt i de fall där maten är knapp, omgivande organism. Beroende på avvägningen mellan kostnad och nytta, kan en organism, i en situation där den kan behöva maten, vara villig att riskera farorna för att få den. Dessutom, med fler rovdjur eller konkurrenter där ute, ökar riskerna för födosök.
- Omgivande växter
- Faktorer som typ och överflöd av omgivande växter i en miljö kan säkert påverka graden av spårferomonstyrka. Växter som bor i närheten av luktspåret kan avge ett överflöd av kemikalier som antingen kan maskera, förändra eller möjligen till och med hjälpa till att sprida signalen. Dessutom kan områden som är mättade med växtliv blockera eller förändra spårets feromondiffusion.