Haluaisin tietää enemmän hyönteisten viestinnästä. Olen saanut sellaisen käsityksen, että feromonien cis-tras suhteella on merkitystä siihen, että kuka "viestin saa ja miten se tulkitaan". 

23.12.2010

Vastaaja filosofian lisensiaatti Johannes Pernaa, Helsingin yliopiston kemian laitos:

On totta, että isomerialla, esimerkiksi cis-tras-isomerialla, mutta myös muilla isomerioilla, on merkitystä hyönteisten kemiallisessa viestinnässä. Isomeereja ovat molekyylit, joilla on sama molekyylikaava, mutta erilainen rakenne. Tämän vuoksi niiden fysikaaliset ominaisuudet, kuten haihtuvuus, reaktiivisuus tai liukoisuus, eroavat toisistaan, millä on hyönteisten viestinnässä vaikutuksia viestin sisältöön ja/tai kohdentumiseen. Hyönteisten viestintä on ylipäätään hankalampi asia kuin joskus kuviteltiin ja hyvin monimutkainen kokonaisuus. Yhden viestin aikaansaamiseksi hyönteinen voi erittää useita erilaisia yhdisteitä, joiden yhteisvaikutus saa aikaan halutun vasteen lajitoverissa, saaliissa tai saalistajassa. Esimerkiksi mehiläisten kemialliseen viestintään vaikuttavat muun muassa eri yhdisteiden synergiavaikutukset, pitoisuudet ja esiintymisyhteys eli konteksti. Hyönteisten kemiallista viestintää on tutkittu Suomessa vain vähän. Lisää tietoa voi etsiä kansainvälisistä julkaisuista netistä, esimerkiksi mehiläisten osalta: Slessor, K.N., Winston, M.L. & Le Conte, Y, (2005) Pheromone communication in the honeybee -(Apis mellifera L.) Journal of Chemical Ecology 31 (11), sivut 2731-2745.

Kysymys: Miten voi feromonin havainnut perhonen paikallistaa toisen?

Vastaaja tutkija Marko Mutanen, Oulun yliopiston biologian laitos:

Kysyjä tarkoittaa ilmeisesti perhoskoiraita, joita naarasperhoset houkuttelevat parittelukumppaneiksi erittämiensä feromonien avulla – myös koiraat erittävät feromoneja, mutta eivät houkutellakseen vaan niillä on muita merkityksiä.

Koiras paikantaa paritteluhakuisen naaraan hajuaistinsa avulla. On todistettu kokeellisesti, että monilla perhoslajeilla koiras haistaa lajinsa naaraan feromonin jopa useiden kilometrien päästä. Koiras voi reagoida vain yhteen feromonimolekyyliin. Tästä ei voi hajuaisti parantua, ja perhoskoiraiden hajuaisti onkin eläinkunnan tarkin. Hajuaistimet sijaitsevat koiraiden tuntosarvissa, jotka ovat tyypillisesti paksummat kuin perhosnaarailla. Niissä on usein myös sivuhaaroja, jotka ovat toisinaan niin pitkiä, että tuntosarvet ovat muodoltaan sulkamaisia. Houkutteleva naaras ei lennä, vaan koiraat lentävät kilpaa naaraan luokse. Siksi monien perhoslajien koiraat ovat hyvin nopeita lentäjiä. Lentäessään koiras paikallistaa hajujäljen suunnan tuntosarviin tulevan feromonigradienttieron perusteella: jos vasempaan tuntosarveen tulee enemmän feromonimolekyylejä, koiras kääntyy vasemmalle - ja toisin päin. Jos tuntosarvi katkeaa, paikallistaminen ei enää onnistu. Perhoskoiraan jäljittämistaito on lähes maaginen, sillä ne pystyvät seuraamaan heikkoa hajujälkeä suurella nopeudella ja kohdatessaan naaraan, ne tunnistavat sen hetkessä.

Erityisesti yöaktiivisilla perhoslajeilla feromonien eritys on välttämätön edellytys parittelukumppanin tavoittamiseksi, koska muut keinot toimivat pimeässä huonosti, mutta myös kaikki päiväaktiiviset yöperhosnaaraat erittävät feromoneja. Parittelu alkaa yöperhosilla saman tien ilman kosiomenoja, jolloin naaras lopettaa feromonierityksen ja uusien koiraiden houkuttelun. Feromonit ovat hyvin lajispesifejä, sillä muiden lajien koiraita ei kannata houkutella. Koska perhoslajeja on tuhansia, myös erilaisia feromoneja on tuhansia. Kehittyneemmillä perhosilla, joita on 99 prosenttia perhoslajeista, feromonit ovat alkoholeja, aldehydejä ja asetaatteja, joiden hiiliketjut ovat 10-18 atomia pitkiä. Ne koostuvat useista komponenteista. Läheisillä lajeilla vain komponenttien suhteet saattavat erota. Yksi perhosnaaras tuottaa feromonia noin yhden nanogramman eli erittäin vähän. Se riittää silti pidemmäksikin ajaksi, jos houkuttelu ei heti tuota tulosta. 

Kysymykset lähetti Karoliina Iso-Kokkila