化学通讯的种间行为功能.doc

化学通讯的种间行为功能 摘要：任何生物都不是孤立地生活在自然界中，它们总是组成一个小的生活群体，尽管有一些喜欢独来独往，但至少生物个体（同种或异种）相互之间都存在着化学通讯。所谓通讯，就是指个体通过释放一种或是几种信息素，引起接受个体行为反应。信息素本身并无意义，但它能被快速识别，更重要的是它代表着一系列复杂的生物属性，如性别、年龄、大小、敌对性或友好性等等。很多学者对化学通讯的行为功能和信息素化学成分进行了大量的探索，促进了化学通讯领域快速发展。本文就化学通讯的种间行为功能进行了相关总结，并对未来研究趋势和问题进行了讨论。 关键词：化学通讯 信息素 种间 行为功能 生物个体(同种或异种)相互之间利用化学物质沟通彼此信息的现象叫做化学通讯(chemical communication)或信息素通讯(pheromone communication)。化学通讯是一个十分复杂而精确的信息交流方式，一般来说化学通讯包括两个部分: 化学信息的释放和对化学信息接受并对其做出相应反应，与信息传递和接受相关的行为称之为通讯行为［1］。已有的研究表明，生物个体通过信息素获得的有关社会性和非社会性的信息对于动物和植物来说都有着非常重要的作用。动物和植物对信息素的识别是进行社会交往的第一步。 1动物化学通讯的种间行为功能 动物的化学通讯研究表明，动物具有许多分泌信息素的腺体，说明气味信号对动物的生存和繁衍是很重要的。许多动物的气味源遍布全身，主要的气味源包括尿、粪便以及特化腺体的分泌物，这些气味源中含有的信号在调节同种或异种个体的特定行为和生理功能中起到重要作用［2］。 1.1表明个体的身份 气味信息包含有关种属、性别、社会等级和其他有关个体特征的信息。动物还可以通过气味信息识别亲缘关系,以实现攻击行为和繁殖上的近亲回避[3]。应该指出的是,通过化学通讯的亲缘识别与群体气味和个体气味的识别既相互联系又相互区别。有的物种群体或个体气味识别的过程就是亲缘识别,即通过群体识别或个体识别实现亲缘识别[4]。很多动物（如狗、长爪沙鼠、小白鼠）可以通过气味信息实现个体识别。 1.2表明对某一区域的时空占有 气味信息可以表明个体在某个时间段对某领地(空间)的占有,即领地的拥有者。许多动物具有巢穴、食场、休息场所或领域,它们多用气味信号标记以供识别。同时动物用气味标记行为维护自己的领域并通过化学通讯维持与其他个体之间的社会关系,以避免直接冲突。在小家鼠群体中,优势个体利用气味信号对领域边界进行标记和识别,群体成员都利用本群体优势个体的尿标记来确定它们的栖居地,而避开其他优势个体标记过的区域优势鼠对于栖居地中留居者和入侵者的尿标记表现出强烈的反标记行为[5]。 1.3 护卫食物 气味信息可以表明某只动物对某地区食物的占有,并警告其他个体不得入内[6]。 1.4报警功能 动物受到突然刺激时,往往迅速产生惊吓物质警报外激素来警告其他个体。报警物质只是用于吸引动物的注意力,无特异性。许多动物的腺体分泌物具有该项作用。例如,河狸香腺收集由食物中而来的酚类和菇烯类等次生代谢物,分泌物中含有的乙基苯酚,与其他腺体物质相比,它标记在河狸塘堤边缘,有警示作用[7]。 2植物化学通讯的种间行为功能 植物和昆虫作为陆地生态系统的重要组成部分，二者之间存在着复杂的信息交流［8］。这种交流主要是指在昆虫选择植物和植物对昆虫的防御过程中，通过化学物质发生的信息通讯，即所谓的化学通讯[9］。譬如，在植物生长过程中，当受到植食性昆虫产卵或取食危害后，可释放多种挥发性或非挥发性次生化学物质，直接驱避、毒害植食性昆虫或间接引诱害虫天敌[10,11]。不仅植物，植食性昆虫体表及其代谢物也能产生和释放多种具有通讯功能的化合物，调控同种或异种昆虫的行为。 2.1寄主定向行为 昆虫的寄主植物定向行为是植物与昆虫相互依存关系中最重要的行为之一。几乎所有种类的昆虫都利用寄主散发的化学暗示来发现适合于自己的寄主。昆虫利用植物气味寻找寄主的典型例子是马铃薯甲虫。只要有马铃薯叶片气味存在,马铃薯甲虫就会产生寄主定向行为[12]。 2.2产卵行为 昆虫为了生存繁衍就必须为下一代寻找合适的生存条件,许多种昆虫利用寄主植物释放的特殊气味物质来寻找适宜的产卵场所,以保证其下一代能有足够的食料。例如美洲棉铃虫的寄主棉花、番茄等作物散发一些挥发性物质,诱导已交配的美洲棉铃虫(Heliothis zea)雌蛾产生寄主定向行为,并刺激雌蛾产卵[13,14,15]。 2.3取食行为 昆虫的取食是它生命活动中关键的行为之一。事实上昆虫的取食行为也受寄主植物中的许多挥发性成分或植物次生物质的剌激和诱导。如双翅目花蝇科(Anthomyiidae)昆虫的寄主植物气味对这些种类的幼虫有明显的取食引诱作用,而非寄主植物的气味对它们的幼虫取