Химическое оружие, которое применяют животные

Животные предупреждают друг друга об опасности, зовут на помощь, ищут партнеров для спаривания с помощью химических сигналов. Растения, насекомые и даже млекопитающие вырабатывают тысячи разнообразных летучих соединений, большую часть которых ученым еще предстоит расшифровать.

Спасайся кто может

Когда гусеница азиатской хлопковой совки (Spodoptera litura) смыкает челюсти на листе табака, в нем запускается синтез фитогормонов жасмонатов — жасмоновой кислоты и ее эфиров. Гормоны активируют защитные гены, стимулирующие выработку токсичных веществ. В результате листья становятся невкусными и даже опасными для травоядных насекомых.

Если на табаке живет повилика (паразитическое растение, питающееся соками хозяина), то жасмонатовый сигнал об опасности получат все ближайшие растения, объединенные повиликой в единую сеть. Готовясь к встрече с гусеницами, они тоже усилят синтез токсинов.
 

Тревожные химические сигналы передаются и без участия паразитов. Например, полынь трехзубчатая (Artemisia tridentata) предупреждает о нашествии травоядных насекомых особыми летучими веществами (фитонцидами). Но только ближайших родственников, включая растения-клоны из побегов, срезанных с материнской особи. Всех прочих (даже полынь другого вида) игнорирует.

Муравьиная пропаганда

Когда на муравейник нападают враги, муравьи-солдаты очень быстро собираются вместе и отражают атаку. Такую скоординированность обеспечивают особые химические вещества — феромоны, вырабатываемые экзокринными железами насекомых.

В случае опасности солдаты распространяют феромоны в радиусе несколько сантиметров, и другие муравьи распознают их сенсиллами — небольшими чувствительными отростками на усиках.

Если победить не удается, муравьи меняют тактику: пытаются запутать врагов с помощью так называемого "феромона пропаганды", заставляющего захватчиков драться друг с другом. Это один из немногих универсальных сигналов, распознаваемых всеми видами муравьев.

Муравьи передают важную социальную информацию, обмениваясь феромонами

Ведь каждое муравьиное семейство "говорит" на собственном языке химических сигналов, непонятном другим насекомым. Существуют тысячи соединений, побуждающих муравьев выполнять то или иное действие — кормить потомство или убирать гнездо, прокладывать маршруты и хоронить погибших.

О химическом составе этих веществ пока известно немного. Ученым удалось разложить на элементы только 36 видов муравьиных феромонов. Но даже их идентификация, утверждают исследователи, поможет продвинуться в понимании механизмов видообразования насекомых.

Феромон любви

Когда молекула "феромона любви", выброшенная самкой павлиноглазки грушевой (Saturnia pyri), попадает на усики самца, раздражается нерв, который посылает сигнал мозгу, и тот обнаруживает летучее химическое соединение. И самец, даже если он находится за десять километров от прекрасной дамы, в буквальном смысле начинает сходить с ума и летит на ее запах.

Феромоны бабочек — самые устойчивые химические сигналы в мире насекомых, а антенны самцов павлиноглазки на три четверти состоят из волосков, чувствительных только к запаху самки.
 

Впрочем, самцы тоже могут стимулировать самок к спариванию. Например, мужские особи вида блаберус (Blaberus) — тараканов, живущих во влажных тропических лесах Южной и Центральной Америки — при ухаживании поднимают крылья перпендикулярно брюшку, а потом резко опускают их. Этот маневр позволяет распылять выделяемые ими феромоны на большую территорию и привлечь много самок.

Задавить морально и химически

Феромоны, особенно гамофионы — летучие химические соединения, связанные с половым созреванием и поведением, есть и у некоторых млекопитающих. Эти вещества вызывают целый ворох поведенческих и физиологических реакций. Так, летучие феромоны, содержащиеся в моче самца, способны ускорять половое созревание самок, привлекать их, блокировать беременность от другой мужской особи и подавлять нормальное развитие сперматогенеза у молодых самцов.
Как показали исследования, за восприятие феромонов у мышей отвечает небольшое плотное скопление круглых клеток на кончике носа — так называемые ганглии Грюнберга. Мыши, лишенные этого важного органа, не реагируют на химические сигналы собратьев, но чуют еду не хуже них — отсутствие ганглий Грюнберга никак не сказывается на обычном обонянии.

Похожие реакции на так называемые половые феромоны зафиксированы и у низших приматов, например лемуров. Некоторые ученые предпринимают попытки найти подобное у высших приматов и человека, но пока безуспешно.