Аттрактант — химический аттрактант насекомых¶
Аттрактант (от лат. attrahere — «притягивать») — химическое вещество, вызывающее у насекомых и других членистоногих избирательную реакцию привлечения к источнику запаха. Аттрактанты широко используются в сельском хозяйстве, лесном деле и медицинской энтомологии для мониторинга и массового уничтожения вредных видов, а также в научных исследованиях хеморецепции.
¶Природа и механизм действия
Аттрактанты представляют собой летучие органические соединения, способные диффундировать в воздухе и восприниматься особыми сенсиллами антенн насекомого. Молекулы аттрактанта связываются с рецепторными белками (одорант-связывающими белками) на чувствительных волосках-сенсиллах, генерируя нервный импульс, который передаётся в антенальные луковицы головного мозга. После распознавания сигнала насекомое включается в характерный полёт против ветра в направлении повышения концентрации вещества — так называемый анимотаксис.
Эффективность аттрактанта определяется рядом факторов:
- Специфичность — способность привлекать преимущественно один вид или узкую группу видов;
- Порог чувствительности — концентрация, при которой ещё возможна детекция сигнала (у многих видов — доли нанограмма на кубический метр воздуха);
- Летучесть — достаточная для диффузии, но не чрезмерная, чтобы не создавать «облако», в котором насекомое теряет градиент;
- Стабильность в окружающей среде.
¶Классификация
По происхождению аттрактанты делятся на две основные группы.
¶Феромоны
Половые аттрактанты — компоненты половых феромонов, выделяемых самками (реже самцами) для привлечения партнёра. Наиболее изученный пример — бомбикол, выделенный из щитовидной железы самки тутового шелкопряда (Bombyx mori), открытый Адольфом Бутенандтом в 1959 году. Бомбикол — первый идентифицированный половой феромон насекомого, за что Бутенандт получил Нобелевскую премию по химии (1939, вручена в 1948).
К феромонным аттрактантам относятся также компоненты феромонов плодожорок (например, кодлур для яблонной плодожорки), короедов (фронталин, верабрен, мультистатин) и молей.
¶Синтетические и кормовые аттрактанты
Синтетические аттрактанты — искусственно синтезированные аналоги природных веществ или полностью новые соединения, обладающие привлекающей активностью. Кормовые (пищевые) аттрактанты — запахи зрелых плодов, брожения, нектара и других источников пищи. Например, этилацетат и ацетальдегид привлекают ряд видов дрозофил, а запах ферментирующейся патоки используется для ловли мух-журчалок.
¶Применение
¶Сельское и лесное хозяйство
Основная область применения — феромонные ловушки для мониторинга и массового уничтожения вредителей. Метод массовой половой стерилизации (SIT) основан на выпуске в природу самцов, обработанных радиоактивным кобальтом, и одновременном расстановке ловушек с аттрактантом, собирающих оставшихся самок. Методика применяется против плодовой мухи Ceratitis capitata в Средиземноморье, а также против ряда видов в США и России.
В России феромонные ловушки применяются для контроля популяций непарного шелкопряда, кольцевой шелковицы, яблонной и сливовой плодожорок, короедов-типографов. Институт леса РАН и ВНИИ защиты растений разрабатывают отечественные рецептуры аттрактантов.
¶Медицинская энтомология
Аттрактанты используются для мониторинга москитов (переносчиков лейшманиоза), комаров (малярия, лихорадка денге), постельных клопов. Аттрактантом для постельных клопов (Cimex lectularius) служит комплекс из углекислого газа, шимми-феромона и альдегидов кожи.
¶Научные исследования
Аттрактанты применяются в изучении хеморецепции, поведения и экологии насекомых. Метод электроантеннографии (EAG) позволяет измерять электрический ответ антенны на предъявление различных веществ.
¶Примеры известных аттрактантов
| Вещество | Вид-мишень | Тип |
|---|---|---|
| Бомбикол | Тутовый шелкопряд | Половой феромон |
| Кодлур | Яблонная плодожорка | Половой феромон |
| Фронталин | Короед-типограф | Агрегационный феромон |
| Метил-эугенол | Плодовая муха Bactrocera dorsalis | Кормовой аттрактант |
| 1-октен-3-ол | Комары рода Anopheles | Кормовой аттрактант |
¶Экологическое значение
В природе аттрактанты играют ключевую роль в репродуктивном поведении, кормовом поиске и коммуникации между особями. Некоторые растения используют «поддельные» аттрактанты, имитирующие запах феромонов насекомых-опылителей, чтобы привлечь их без выделения нектара. Например, орхидеи рода Ophrys выделяют вещества, структурно сходные с половыми феромонами ос и пчёл-эуфеморид.
¶История
Термин «аттрактант» вошёл в энтомологическую литературу в 1950-х годах после открытия половых феромонов. Ключевые вехи:
- 1933 — Рудольф Стаммер описывает привлекающее действие экстракта щитовидной железы самки тутового шелкопряда;
- 1959 — Адольф Бутенандт идентифицирует структуру бомбикола;
- 1960-е — первые полевые испытания феромонных ловушек против вредителей сельского хозяйства;
- 1980-е — внедрение синтетических аттрактантов в практику лесозащиты в СССР.
¶Источники
- Бутенандт А. Биохимия насекомых феромонов // Успехи химии. 1961.
- Карлсон Д. Молекулы, управляющие поведением насекомых // Нобелевские лекции. Химия. 1939–1980.
- Воронцов А. И. Защита лесов от вредных насекомых. — М.: Лесная промышленность, 1982.
- El-Sayed A. M. The Pherobase: Database of Pheromones and Semiochemicals. — 2023.
- Witzgall P., Kirsch P., Cork A. Sex pheromones and their impact on pest management // Journal of Chemical Ecology. 2010.