ФЕРОМОНЫ И ДРУГАЯ ПРИРОДНАЯ "ХИМИЯ"

Статьи, публикации, книги, учебники по вопросам современной химии.

NEW ХИМИЯ


Все свежие публикации



Меню для авторов

ХИМИЯ: экспорт произведений
Скачать бесплатно! Научная работа на тему ФЕРОМОНЫ И ДРУГАЯ ПРИРОДНАЯ "ХИМИЯ". Аудитория: ученые, педагоги, деятели науки, работники образования, студенты (18-50). Minsk, Belarus. Research paper. Agreement.

Полезные кнопки

BIBLIOTEKA.BY Крутые видео из Беларуси HIT.BY - сенсации KAHANNE.COM Футбольная биржа FUT.BY Инстаграм Беларуси

Система Orphus

227 за 24 часа
Автор(ы): • Публикатор:



Природные химические вещества часто выступают в роли носителей информации - специального языка (кодирующей системы), на котором живые организмы общаются друг с другом. Яркий пример тому - феромоны, выделяемые животными в окружающую среду и специфически влияющие на поведение или физиологическое состояние родственных особей. Первым в чистом виде был выделен половой феромон самки тутового шелкопряда (Bombix mori) - бом-бикол. Позднее установили: одно такое насекомое содержит всего около 1,5 мкг этого биологически активного соединения, но теоретически его достаточно, чтобы возбудить более миллиарда самцов. С учетом того, что каждый из них весит порядка 1 г, получается 1 млн. кг биомассы тутовых шелкопрядов, охваченных жаждой продолжения рода.

Феромоны и близкие им вещества с разных точек зрения активно и широко с 1959 г. изучают в мире, в том числе и в нашей стране. С того времени удалось выяснить огромное количество фактов, во многом изменивших взгляд на них. А недавно ведущий научный сотрудник биологического факультета МГУ им. М. В.

Ломоносова, доктор биологических наук СА Остроумов дал более современное определение этому понятию. "Феромонами, по его мнению, называются индивидуальные вещества или их смеси (комплексы, наборы, комбинации), которые выделяются организмами во внешнюю среду (воздушную, водную, либо на внешнюю поверхность организмов) и несут функции сигнала, передачи информации, воздействия на воспринимающих их особей обычно того же биологического вида; феромоны могут вызывать определенную реакцию (касающуюся поведения, физиологических процессов, процессов развития) у воспринимающих их особей; феромоны могут воздействовать как стимулы, активирующие ту или иную реакцию, либо, напротив, как ингибиторы, подавляющие те или иные формы поведения или физиологические процессы у воспринимающих их особей".

Он отметил: у млекопитающих феромоны и химическая коммуникация наиболее основательно изучены на примере мышей. Причем особенно детально - их воздействие на состояние гормональной системы грызунов. Установлено, что от выработки гормонов зависит течение эстрального цикла - периодически повторяющихся изменений во влагалище половозрелых самок, соответствующих цикличным процессам в яичниках и матке. Копуляция и оплодотворение происходят именно тогда, когда заканчивается проэструс (предтечка) и проходит эструс (течка).

У мышей описан также эффект Уиттена: запах мочи самцов у их "подруг" стимулирует (ускоряет) и синхронизирует эстральный цикл (при этом тот же запах у кастрированных особей таким действием не обладает). Анализ показал: действующим компонентом этого продукта выделения является дигидро-экзо- бревикомин, выступающий в данном случае как феромон.

У грызунов с 1955 г. известен и так называемый эффект Ли-Бут. Его суть состоит в следующем: при групповом содержании самок мышей в клетках эстральный цикл у них замедляется (удлиняется диэструс, т.е. стадия межтечки, обусловленная низким уровнем эстрогенов в крови) и может полностью остановиться. Оказалось, это вызвано несколькими летучими соединениями, которые содержатся в моче животных.

Изучение феромонов, а также вызываемых ими химической комму-

стр. 79

никации и поведения грызунов заставляет задуматься о возможности аналогичных явлений у других млекопитающих, включая человека. Интересно, что описанный выше эффект Ли-Бут наблюдали в закрытых женских колледжах: была зафиксирована задержка начала менструального цикла у девушек, находившихся в группах студенток, где никто не встречался с мужчинами в течение длительного времени.

Есть основания полагать, что дальнейшие исследования феромонов прольют свет на другие интересные факты и особенности поведения людей, в частности, позволят прояснить загадку долголетнего сладострастия китайских императоров: по свидетельству историков, для повышения потенции они пили мочу девственниц.

Наряду с феромонами существует еще несколько категорий химических веществ, выполняющих сигнальную или регуляторную функцию. Важное место среди них занимают экологические хемомедиаторы - природные химические соединения, служащие посредниками в контактах между организмами, носителями информации, при передаче сигналов от одного живого существа к другому (к ним относятся половые и агрегационные феромоны и др.). Значительную роль в этом процессе играют экологические хеморегуляторы, воздействующие на поведение, физиологию и развитие организмов. Сюда можно отнести такие феромоны, как, например, продуцируемые единственной размножающейся самкой в улье пчел или гнезде муравьев - они модифицируют физиологию и поведение других особей в такой степени, что последние теряют репродуктивные функции.

Упомянутые хеморегуляторы и хемомедиаторы, участвующие в экологических процессах, - важный потенциальный инструмент для корректного и избирательного воздействия на популяции и экосистемы. Они также имеют огромное практическое значение для сельскохозяйственного производства, ибо позволяют значительно сократить использование пестицидов и перейти к применению более избирательно действующих, менее токсичных и легко распадающихся в почве и воде соединений.

Помимо природных, в биосфере Земли присутствует и с каждым годом возрастает количество синтетических химических веществ. Еще в 1990 г. их число превысило 6 млн. наименований и этот показатель растет приблизительно на 5% ежегодно. В настоящее время, по оценкам экспертов, в неделю в мире синтезируют около 6 тыс. новых препаратов. Больше всего их появляется в США - порядка 100 тыс. в год. К сожалению, из них всего несколько тысяч прошли сравнительно полные экологические и токсикологические испытания. Около 25 тыс. таких соединений считаются потенциальными канцерогенами. А ведь они попадают в почву, атмосферу, воду и загрязняют их.

Особого внимания к себе требуют поверхностно-активные вещества (ПАВ), которые прежде всего активно воздействуют на водную среду. Они плохо разрушаются в сооружениях биологической очистки и поступают в сточные воды. В России их производство составляет 2,5 г в сутки на одного жителя, что представляет довольно значительную величину. Попадание ПАВ в водоемы может быть опасным для самоочистительного потенциала последних, угрожает дисбалансом в сложившихся трофических цепях. Так, исследования воздействия этих препаратов на бактерии и цианобактерии, диатомовые и зеленые водоросли, жгутиковые, высшие растения и беспозвоночные (аннелиды, легочные и двустворчатые моллюски и др.) выявили ингибирование жизнедеятельности многих из них. В частности, морские моллюски, в том числе мидии (Mytilus edulis, M. Galloprovincialis) и устрицы (Grassostrea gigas) реагировали снижением скорости фильтрации воды, т.е. ухудшался процесс ее самоочищения. В этой связи не может не вызывать беспокойства состояние популяции водных организмов в России, странах СНГ, Европы, Северной Америки. Например, в Красную книгу РФ включено более 30 таксонов двустворчатых моллюсков.

Помимо экологической составляющей, данная проблема имеет и экономический аспект. По самым скромных оценкам, природная фильтрационная активность сообщества моллюсков на площади 84 м 2 соответствует мощности соответствующей установки стоимостью 400, а на площади 600 м 2 - 6700 долл. Поэтому воздействие на организмы загрязняющих веществ, ксенобиотиков должно определяться путем более широкого, чем ныне практикуется, подхода. Если раньше оценку их опасности основывали преимущественно на летальных исходах живых организмов, то теперь необходимо учитывать и те эффекты, которые нарушают, например, способность экосистем к самоочищению.

Вместе с тем, сопоставление относительной чувствительности к ПАВ представителей различных трофических звеньев пищевой цепи водных экосистем выявило: автотрофы самого нижнего уровня (в том числе одноклеточные организмы фитопланктона) сравнительно более устойчивы к химикатам, нежели более высокого. Кроме того, в ходе исследований была выявлена ситуация, когда одно и то же загрязняющее вещество влияло на организмы двух сопряженных трофических уровней так, что результаты его воздействия не просто суммировались, а один усиливал другой и создавал угрозу радикального нарушения баланса связей в экосистеме.

Остроумов С. А.

О функциях живого вещества. - Вестник Российской академии наук, т. 73, N 3, 2003.



Опубликовано 24 июля 2018 года

Нашли ошибку? Выделите её и нажмите CTRL+ENTER!

© И. Л. ГОРЮНОВ • Публикатор (): БЦБ LIBRARY.BY

Искать похожие?

LIBRARY.BY+ЛибмонстрЯндексGoogle

Скачать мультимедию?

подняться наверх ↑

ДАЛЕЕ выбор читателей

Загрузка...
подняться наверх ↑

ОБРАТНО В РУБРИКУ

Уважаемый читатель! Подписывайтесь на LIBRARY.BY на Ютубе, в вКонтакте, Одноклассниках и Инстаграме чтобы быстро узнавать о лучших публикациях и важнейших событиях дня.