Феромонна комунікація

Феромонна комунікація є ключовою ланкою в розробці біологічних основ управління поведінкою шкідливих видів комах з використанням синтетичних феромонів. Порівняльні дослідження процесів хемосенсорного аналізу феромонного сигналу в популяціях лускокрилих шкідників різних видів дали змогу встановити ряд загальних закономірностей, що покладено в основу механізму феромонної комунікації.

Структура електрофізичних реакцій на феромон самиць і синтетичний аналог свідчить про гетерогенність рівня хемосенсорної чутливості самців лускорилих. Хемосенсорні реакції самців на багатокомпонентний феромон самиць різноманітніші, ніж реакції на препаративну форму синтетичного аналогу. Так, спектр амплітуд ЕАГ-реакцій на феромон самиць коливався в діапазоні від 10 до 500-650 мкВ, а на синтетичний аналог від 10 до 180-400 мкВ. Важливо, що модальний ранг ЕАГ-реакцій (середня чутливість) у самців різних видів на феромон самиць і синтетичний аналог близький і становить: у всеїдної листокрутки 30–40, яблуневої плодожерки 40-50, капустяної совки 70-90 мкВ. Внутрішньопопуляційна гетерогенність самців за реакцією на феромон виражена у більшому ступені (15-20 разів), ніж видова різниця (2-3 рази). Таким чином, рівні середньої хемосенсорної чутливості самців до феромону самиць і синтетичного аналогу у різних видів лускокрилих співпадають і, ймовірно, зумовлені популяційно-видовою нормою реакції на феромон. З огляду на це, синтетичний феромон за ольфакторною значимістю для самців достатньою мірою імітує феромон самиць і включається до каналів феромонної комунікації.

На основі електрофізіологічних досліджень і узагальнення даних літератури встановлено структуру популяцій лускокрилих шкідників за феромонною комунікацією. Вона свідчить, що біля 70-75% особин популяції мають середній рівень комунікації. Наявність високого рівня зв’язку у 10-15% особин вказує на те, що феромонна комунікація відіграє основну роль у процесі зустрічі метеликів різної статі і реалізації їх репродуктивного потенціалу. В популяції 8-10% особин не використовують феромонну комунікацію, очевидно процес зустрічі статей здійснюється за участі інших видів рецепції, зокрема, зорової і тактильної.

Читати по темі: Яблуко без черв'яка: як боротися зі шкідниками плодово-ягідних насаджень

Структура феромонного зв’язку в популяціях лускокрилих є наслідком індивідуальної мінливості основних підсистем феромонної комунікації – рівнем чутливості хеморецепторів самців до запаху феромону і ефективністю феромонного сигналу самиць. Встановлені закономірності дають змогу моделювати взаємодію статей у популяціях лускокрилих залежно від ступеня чутливості самців до феромону і атрактивності самиць. Самиці, що виділяють надпорогову кількість феромону, можуть приваблювати самців з середньою та надпороговою чутливістю до феромону. Самиці, що виділяють порогову кількість феромону – приваблюють самців з надпороговою чутливістю. В результаті такої перехресної взаємодії відбувається запліднення самиць з різною атрактивністю і вирівнювання ознак, що передаються нащадкам за феромонною комунікацією. За аналогічною схемою відбувається пошук феромонного джерела самцями, в результаті забезпечується пошук феромонних джерел самцями з різною хемосенсорною чутливістю.

Важливою характеристикою параметрів феромонного зв’язку є відстань, на якій забезпечується стабільна дія феромонного сигналу самиці, або синтетичного аналогу і його сприйняття хеморецепторами самців. Аналіз закономірностей вилову маркірованих комах, випущених на різній відстані від феромонних пасток, дав змогу встановити дистантні параметри феромонної комунікації лускокрилих. Максимальна відстань атрактивності феромонної пастки для всеїдної листокрутки, яблуневої плодожерки, капустяної совки становить 150-200 м, середня - 30-60 м, основна кількість виловлених комах представлена особинами, які перебувають у межах 15-20 м від пастки. Цю відстань можна вважати радіусом ефективної зони пастки – територія, на якій мешкають комахи і становлять основну частину виловлювання пастками.

Таким чином, порівняльний аналіз електрофізіологічних і етологічних даних свідчить, що основні кількісні параметри феромонної комунікації (ступінь гетерогенної чутливості самців до феромону, гетерогенності феромонного сигналу самиць, відстані феромонної комунікації) у різних видів лускокрилих мають схожий рівень, незалежно від біології і екології виду. Це має принципове значення для теоретичного обґрунтування застосування феромонів у захисті рослин від лускокрилих шкідників, оскільки дає підставу для розробки основних критеріїв як для препаративних форм синтетичних феромонів і оцінки їх активності, так і прийомів практичного використання.