Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Орхидеи-пауки имитируют запах самок горных пчел

Химическая мимикрия (также называемая молекулярной мимикрией) - это тип биологической мимикрии , включающий использование химических веществ для обмана оператора. Химический имитатор обманывает оператора (например, хищника), демонстрируя адаптивное химическое сходство с объектом в его окружающей среде, и, как следствие, получает избирательное преимущество. [1] Во всех случаях химической мимикрии было обнаружено, что имитирующие виды являются единственными видами, которые извлекают выгоду из реакции либо с затратами, либо без воздействия на обманутые виды. [2] Это происходит путем адаптации к производству химических веществ (например, алломонов , феромонов , запахови т. д.), что вызовет желаемую поведенческую реакцию у обманываемого вида и селективное преимущество у мимика. [3] Химическая мимикрия существует во многих различных формах мимикрии, таких как агрессивная, защитная, мимикрия Бейтса и Мюллера, и может включать в себя множество различных чувств. Имитирующие полуохимические вещества, которые нельзя увидеть, составляют некоторые из наиболее широко используемых форм химической мимикрии и поэтому менее очевидны, чем более визуальные формы. [2] В результате этой теме в исследованиях и литературе уделялось сравнительно мало внимания. [2] Два примера организмов, демонстрирующих химическую мимикрию, включают имитацию феромонов совокпауков-болас , чтобы привлечь добычу к месту нахождения паука и обмануть насекомых в их собственных гнездах, имитируя их запахи, чтобы незаметно проникнуть в гнездо и спрятаться в нем. [4] Важно отметить, что во всех формах мимикрии имитирующий организм не осознает использованный обман и не действует намеренно, чтобы обмануть другие организмы.

Классификация [ править ]

Химическая мимикрия существует во многих формах и для множества применений. Его можно классифицировать по функции, которую он выполняет для имитирующих видов, и по влиянию, которое мимик окажет на обманутые виды. Его можно использовать для таких функций, как отпугивание хищников, привлечение добычи, чтобы позволить паразиту обмануть вид- хозяин или помочь в воспроизводстве организма.

Агрессивная мимикрия [ править ]

Пауки-боласы выделяют химические вещества для привлечения добычи (ночные бабочки).

Агрессивная мимика с использованием химикатов используется среди самых разных животных. Он функционирует, чтобы либо заманить обманутый организм к обманщику, либо позволить организму принять присутствие паразита. Химическая мимикрия, используемая паразитами, позволяет обманутому организму смириться с присутствием обманщика, в то время как они извлекают выгоду либо от приема пищи, либо от прямой охоты на хозяев из своего гнезда. [2]

Хищник [ править ]

Химическая мимикрия феромонов организма позволяет хищникам с этой способностью привлекать к себе избранную добычу, а не тратить свою энергию на поиск и попытки поимки этих организмов с переменным успехом. [2] Феромоны обычно используются жертвами для привлечения представителей своего собственного вида в качестве потенциальных партнеров. В случае хищной химической мимикрии хищник эволюционировал, чтобы испускать химические вещества, которые структурно похожи и будут вызывать одинаковые поведенческие реакции жертвы. Однако имитируемые феромоны будут привлекать животное к хищнику, а не к потенциальному партнеру. [2]

Одна группа организмов, которые используют этот метод, - пауки Bolas (род: Mastophora ). Пауки болас выделяют химические вещества, привлекающие их добычу, совок. [5] Эти пауки заменили необходимость плести сложные сети для захвата добычи, имитируя феромоны, испускаемые самками бабочек, чтобы эффективно привлекать самцов этого вида. В исследованиях, проведенных на этом пауке, было обнаружено, что бабочки подходят только с подветренной стороны от паука, и что все пойманные бабочки, по сути, были самцами. [5]

Паразиты [ править ]

Пчелы-кукушки имитируют яйца других видов пчел и перекладывают родительскую заботу на хозяев

Паразитарное использование химической мимикрии предполагает вторжение в гнездо одураченного вида, которое может состоять из особи или колонии. Испуская имитирующие химические вещества, которые создают знакомые запахи хозяина, захватчик может эффективно спрятаться в гнезде, не предупреждая хозяина. [4]

Одним из примеров группы насекомых, использующих этот метод химической мимикрии, могут быть пчелы-кукушки (род: Nomada ). Пчелы-кукушки будут паразитировать на пчелах семейств Melittidae и Andrenidae . [4] Самцы кукушки вырабатывают химические вещества, которые по структуре похожи на летучие липиды, выделяемые самками-хозяевами, и эти химические вещества передаются самкам кукушек, чтобы они могли замаскировать свои яйца в гнезде хозяина. Это позволило бы самкам передать заботу о ее яйцах и личинках хозяину, что принесет пользу паразиту и отягощает хозяина. [4]

Защитный [ править ]

Защитные формы химической мимикрии работают на пользу имитирующим видам, предотвращая вред. [2] В большинстве случаев это достигается за счет сдерживания других организмов путем имитации химических веществ, выделяемых другим видом, у которых есть механизм отпугивания хищников. Эта форма мимикрии известна как мимикрия Бейтса. [6]

Бейтсовская мимикрия [ править ]

В мимикрии Бейтса потенциальные организмы-жертвы будут имитировать химические вещества, испускаемые организмом, который представляет больший риск для хищника, чтобы предотвратить нападение. [6] Чаще всего эта форма химической мимикрии наблюдается у видов растений за счет выделения имитированных защитных химикатов. Имитируемый организм может содержать ядовитые химические вещества, используемые для удержания хищников от их употребления, поскольку это может привести к заболеванию хищника. [7] Используя бейтсовскую мимику, оператор будет имитировать химический аспект, такой как «защитные сигналы», используемые растениями, чтобы обмануть травоядное животное или хищника и заставить его избегать съедобного организма. [7]

Репродуктивная [ править ]

Химическая мимикрия также может иметь преимущества для репродуктивного успеха оператора. Эта форма используется в основном цветами для того, чтобы обмануть опылителей . Существует два основных типа, первый из которых представляет собой псевдокопуляцию, которая включает привлечение опылителей-самцов путем имитации феромонов самок данного вида. [4] Второй тип включает женские растения, имитирующие химические сигналы самцов того же вида. Таким образом, женское растение может привлечь больше опылителей, несмотря на то, что не производит пыльцу, которую ищет животное. [4]

Псевдо-совокупление пчелы с орхидеей

Псевдокопуляция [ править ]

Псевдокопуляция достигается, когда цветок успешно имитирует внешний вид и феромоны, выделяемые самкой насекомого. [4] [8] Химические вещества, выделяемые имитирующими видами, привлекают этих опылителей к растению и увеличивают количество посещений и время, затрачиваемое на цветок. Это увеличит шансы того, что пыльца будет эффективно прилипать к организму или что уже приставшая к нему пыльца будет успешно передана растению. [4]

В одном исследовании горных пчел ( Andrena nigroaenea ) и орхидей-пауков ( Ophrys sphegodes Mill.) Было обнаружено, что неопыленные орхидеи-пауки испускают запахи, состоящие из углеводородов , которые точно соответствуют запахам, исходящим от девственных пчел. [4] В результате самцов горных пчел очень привлекают цветы орхидеи-паука, что вызывает более быстрое посещение цветка, а в некоторых случаях пчелы-самцы пытаются совокупиться, либо полностью покрываясь пыльцой, либо успешно передавая ее в пыльцу. другое растение. [4]

См. Также [ править ]

  • Алломон
  • Опыление

Ссылки [ править ]

  1. ^ фон Берен, Кристоф; Поль, Себастьян; Витте, Фолькер (2012). «Об использовании терминов адаптивного сходства в химической экологии» . Психея . 2012 : 1–7. DOI : 10.1155 / 2012/635761 .
  2. ^ a b c d e f g Деттнер, К; Липерт, С. (1994). «Химическая мимикрия и камуфляж». Ежегодный обзор энтомологии . 39 (1): 129–154. DOI : 10.1146 / annurev.en.39.010194.001021 . ISSN 0066-4170 . 
  3. ^ Акино, Т .; Knapp, JJ; Thomas, JA; Элмс, GW (1999). «Химическая мимикрия и специфичность хозяина у бабочки Maculinea rebeli, социального паразита колоний муравьев Myrmica» . Труды Лондонского королевского общества B: биологические науки . 266 (1427): 1419–1426. DOI : 10,1098 / rspb.1999.0796 . ISSN 0962-8452 . PMC 1690087 .  
  4. ^ a b c d e f g h i j Вереекен, штат Нью-Джерси; Макнил, Дж. Н. (2010). «Мошенники и лжецы: химическая мимикрия в лучшем виде». Канадский зоологический журнал . 88 (7): 725–752. DOI : 10.1139 / z10-040 . ISSN 0008-4301 . S2CID 82791533 .  
  5. ^ a b Эберхард, Уильям Г. (1977-12-16). «Агрессивная химическая мимикрия паука Боласа». Наука . 198 (4322): 1173–1175. DOI : 10.1126 / science.198.4322.1173 . ISSN 0036-8075 . PMID 17818935 .  
  6. ^ а б Шефер, Х. Мартин; Ракстон, Грэм Д. (2009). «Обман в растениях: мимикрия или перцептивная эксплуатация?». Тенденции в экологии и эволюции . 24 (12): 676–685. DOI : 10.1016 / j.tree.2009.06.006 . ISSN 0169-5347 . PMID 19683828 .  
  7. ^ а б Аугнер, Магнус; Бернейс, Элизабет а. (1998). «Сигналы защиты растений и мимикрия Бейтса». Эволюционная экология . 12 (6): 667–679. DOI : 10.1023 / а: 1006581415114 . ISSN 0269-7653 . 
  8. ^ Шистл, Флориан П .; Аяссе, Манфред; Paulus, Hannes F .; Лёфстедт, Кристер; Hansson, Bill S .; Ибарра, Фернандо; Франк, Виттко (1999-06-03). «Опыление орхидей половым мошенничеством». Природа . 399 (6735): 421. DOI : 10.1038 / 20829 . ISSN 0028-0836 . 

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Бюнер, Стивен (2002). Утраченный язык растений . Вермонт: Челси Грин.
  • Стоу, МК (1998). «Химическая мимикрия». В KC Spencer (ред.). Химическое посредничество коэволюции . Лондон: Academic Press.
  • Бернклау, EJ (1996). «Химическая мимикрия в опылении» . Государственный университет Колорадо. Архивировано из оригинала на 2010-07-23 . Проверено 2 мая 2010 .