Феромоны насекомых - Лебедева К.В.
Скачать (прямая ссылка):
Как у большинства жесткокрылых, феромоны короедов образуются в прямой кишке и могут быть выделены из экскрементов насекомых. Спорным, но на наш взгляд удачным, источником феромонов может служить буровая мука, которая в основной массе состоит из частичек непереваренного дерева и содержит вкрапления экскрементов жуков. Сбор летучих веществ из воздуха над буровой мукой позволяет уловить не только феромоны, но и вещества дерева-хозяина.
Выбор Способа выделения и идентификации во многом зависит от количества биоматериала, а успех этого выделения зависит от выбора метода биотестиррвания. Учитывая, что в привлечении короедов играют роль и феромоны и вещества дерева-хозяина, составляя агрегационный аттрак-тант, решающим биотестом для смеси его компонентов являются биоиспытания в условиях леса [357]. При выделении аттрактанта нужно помнить о необходимости рекомбинации фракций для выяснения максимального эффекта привлечения.
При выделении и детектировании феромонов полезным может оказаться использование метода дифференциального диагноза. Для этого сначала определяют источник биоматериала, вызывающий реакцию в поле (бу-
64
ровая мука, экскременты, воздушный конденсат над зараженным короедом отрубком); затем разделяют между собой факторы, связанные с насекомым, и факторы, связанные с деревом-хозяином. Для этого в условиях поля испытывают измельченных насекомых в период их привлечения с веществами дерева-хозяина и без них, уточняя одновременно, в каком насекомом нужно искать феромон (питавшемся или нет). Затем проводят ГЖХ-анализ летучих веществ прямых кишок привлекающего пола до, в течение и после максимума привлечения и сравнивают их содержимое с содержимым прямых кишок особей противоположного пола, а также особей обоего пола какого-нибудь родственного вида. Для этого высушенные от воды прямые кишки переносят в пробирку с пробкой для исключения улетучивания. Пробирка нагревается до 100° С, воздушная фаза из нее забирается шприцем и вводится в газовый хроматограф. Так как родственные виды одного и того же рода могут содержать большие количества вещества, идентифицируемого, у исследуемого вида, то их можно выбрать за источник выделения.
Спектральные методы идентификации удобны в исследованиях феромонов короедов, особенно ГЖХ—МС, требующая минимальные количества веществ. Окончательной идентификацией можно считать синтез этих веществ и полевые испытания синтезированных соединений [447].
Веществами первичного привлечения к дереву-хозяину оказались такие терпеновые углеводороды, как а-пинен, камфен, лимонен [359], мирцен и Д3 -карен [360]. Эти соединения не только играют роль первичного привлечения, но могут быть необходимыми в образовании веществ вторичного привлечения (феромонов). Нелетучие вещества дерева-хозяина, такие как глюкоза, сахароза и крахмал, являются необходимыми элементами питания короедов [360, 361]; летучие терпеновые углеводороды (а-пинен, 0-пинен, ^-мирцен) могут выступить синергистами к нелетучим веществам, камфора и лимонен в низких концентрациях стимулируют питание насекомых, а в высоких — ингибируют его [362]. В этой связи предпринимаются подробные исследования химических соединений, входящих в состав коры деревьев, на которых поселяются короеды [363, 365].
Так, ГЖХ—МС анализ летучих веществ в коре ели Picea abies указал на присутствие 48 соединений. Впервые в коре хвойного дерева обнаружены такие соединения, как пинокарвон, фенхол, о-метилтимол, миртеналь, Е-пинокарвеол, Е-вербенол, вербеной, L-карвон, куминаль, ацетат о-тер-пинеола, 8-гидрокси-п-цимен, окись а-пинена, пинокамфон, изопинокам-фон и куминол. Впервые среди природных соединений найдены: окись а-пинена и эндо-1,3-диметил-2,9-диоксабицикло /3,3,1/ нонан, который специфичен в привлечении к ели лубоеда Trypodendron lineatum [364]. Для привлечения к дереву-хозяину короеда Cryphalus fulius важны такие летучие вещества в коре хвойного дерева, как миртеналь и миртенол [366].
Таким образом, среди летучих веществ дерева-хозяина можно обнаружить как терпеновые углеводороды, так и продукты их биогенетического окисления. Поэтому неудивительно, что компонентами феромонов короедов являются вещества, близкие к ним по своей природе.
Так, например, в прямых кишках самок короеда Blastophagus piniperda, вточившихся в дерево, основным продуктом были миртенол й Е:вербенол, а у самцов, кроме миртенола и Е-вербенола, были найдены пинокарвон и вербенон. Кроме того, в пентановых экстрактах этих насекомых с помощью ГЖХ—МС (стеклянная колонка 50 м X 0,25 мм с Marlofen 87 при 50° -*• 2,5°/мин -+ 140°) найдены а-пинен, 0-пинен, камфен, мирцен, Д3-ка-рен, лимонен, 0-фелландрен, п-цимол, у-терпинен, терпинолен, пинокарвон,
65
4-терпинеол, миртеналь, пинокарвеол, Е-вербенол, нафталин, борнеол, а-терпинеол, лонгифолен, вербенон, кариофилен, карвон, миртенол [367].
Сочетание веществ среды обитания с феромонами жуков представляет собой агрегационный аттрактант и, например, для Dendroctonus brevicomis сочетает в себе собственно феромоны этого жука и различные терпеноиды, входящие в состав дерева-хозяина [368]. Можно предположить, что так как дерево-хозяин специфично привлекательно для определенного вида короедов, то такая специфичность может быть обусловлена тонкими различиями в химическом составе летучих веществ разных видов деревьев.
