Η μύγα της ελιάς, Bactrocera oleae, αναγνωρίζεται ως το κύριο παράσιτο των ελαιώνων παγκοσμίως και ο έλεγχος γίνεται με χημικά εντομοκτόνα που θέτουν σε κίνδυνο την ανθρώπινη υγεία και το περιβάλλον, ιδιαίτερα την υγεία των χρήσιμων εντόμων όπως οι επικονιαστές.
Εναλλακτικά, χρησιμοποιούνται φυσικοί εχθροί ή πτητικές οργανικές ενώσεις φυτικής προέλευσης για τη βελτίωση της οικολογικής διαχείρισης αυτού του παρασίτου.
Σε 1980 Baker et al., περιέγραψαν και συνέθεσαν για πρώτη φορά η φερομόνη της μύγας που απελευθερώνεται από τις γυναίκες: είναι ένα μόριο σπειροακετάλης, που ονομάζεται ολεάνο μαζί με τους δύο δευτερεύοντες υδρίτες του. Αυτό είναι το το πιο άφθονο συστατικό και με την υψηλότερη βιολογική δραστηριότητα έναντι των αρσενικών.
Στη συνέχεια, μια σειρά ερευνών σχετικά με τη γυναικεία φερομόνη φύλου οδήγησε στην ανακάλυψη 22 άλλων δευτερευουσών ενώσεων (κυρίως εστέρων) που παράγονται στους πρωκτικούς αδένες.
Για τις περισσότερες μύγες, Το ζευγάρωμα συμβαίνει σε ένα στενό χρονικό παράθυρο της ημέρας, ειδικό για το είδος, συχνά συνδεδεμένο στη Δύση του ηλιου και λιγότερο συχνά το μεσημέρι, στιγμή κατά την οποία Η ανδρική σεξουαλική δραστηριότητα συμπίπτει με τη γυναικεία δεκτικότητα και τη μέγιστη παραγωγή φερομονών.
Εν πτήσει, η έρευνα σχετικά με την ημερήσια εκπομπή ολεανού, έδειξε ότι τα θηλυκά απελευθερώνουν φερομόνες κυρίως κατά τη διάρκεια σκοτόφαση (σκοτεινή περίοδος), με αύξηση της παραγωγής λίγο πριν από την έναρξη αυτής της περιόδου.
Θυμάμαι ότι υπάρχει ένα φωτοπεριοδισμός, υποδεικνύοντας με αυτόν τον όρο το σύμπλεγμα αντιδράσεων που παρουσιάζουν οι οργανισμοί στον ημερήσιο και εποχιακό περιβαλλοντικό ρυθμό, που συνδέεται με τις περιόδους φωτός (φωτόφαση) και αυτά του σκότους (σκοτόφαση).
Για τη μελέτη της εκπομπής φερομονών, οι πτητικές οργανικές ενώσεις συλλέγονται από τους εξωκρινείς αδένες ή την επιδερμίδα μέσω τεχνικών δειγματοληψίας στον υπερκείμενο χώρο, ωστόσο η παραγωγή τους είναι απειροελάχιστη (από πικογραμμάρια σε νανογραμμάρια) για τις οποίες απαιτούνται πολύ ευαίσθητες αναλυτικές μέθοδοι*
Μόλις αναγνωριστούν, οι φερομόνες μπορούν να αποδειχθούν βιολογικά δραστικές χρησιμοποιώντας ηλεκτροφυσιολογικές τεχνικές, όπως η αέρια χρωματογραφία σε συνδυασμό με την ηλεκτροκερατινογραφία (GC-EAD) και μεμονωμένες αισθητηριακές καταγραφές, ακολουθούμενες από συμπεριφορικές δοκιμές (Οι αισθητήρες γεύσης στα έντομα είναι μονοπορώδεις προεξοχές της επιδερμίδας που έχουν τη μορφή τριχών ή καρφιών που περιέχουν χώρους γεμάτους με αυλούς και χρησιμεύουν ως διεπαφή μεταξύ του υδατικού χημικού περιβάλλοντος και του νευρικού συστήματος.)
Τούτου λεχθέντος, ορισμένοι ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Πάντοβα, το Ελεύθερο Πανεπιστήμιο του Μπολζάνο και το Κέντρο Έρευνας και Καινοτομίας του Ιδρύματος Edmund Mach στο San Michele all'Adige, χρησιμοποιώντας έναν συνδυασμό εξαιρετικά ευαίσθητων αναλυτικών τεχνικών, περιγράφουν τη δυναμική και την ποικιλομορφία του χημικού προφίλ των πτητικών μορίων της μύγας. εκδόθηκε από νεαρά και ώριμα θηλυκά, καθώς και αρσενικά παρουσία και απουσία του αντίθετου φύλου.
Τα αποτελέσματα αυτής της έρευνας παρέχουν την περιγραφή της απελευθέρωσης συστατικών φερομονών μύγας που περιγράφηκε προηγουμένως, συμπεριλαμβανομένου του σπειροακετάλες (για παράδειγμα, ολεάνο), το Esteri (π.χ., τετραδεκανοϊκό μεθύλιο), i μονοτερπένια (π.χ., άλφα-πινένιο) και τέλος το υδρογονάνθρακες (π.χ. Z-9-Tricosene, Muscalure).
Ορισμένες μελέτες έχουν παρατηρήσει ότι είδη που εμφανίζουν ένα ορισμένο βαθμό συγγένειας, μπορούν να χρησιμοποιήσουν παρόμοια χημικά σήματα για τις βιολογικές τους λειτουργίες, έτσι για παράδειγμα, πολλές σπειροακετάλες είναι κοινές μεταξύ διαφορετικών ειδών. Βακτροκέρα (ad esempio, Β. oleae , Β. cacuminatus , Β. διακρίνει e Β. τρυόνι ), ενώ η σημασία τους ορίζεται από τις αναλογίες τους, οι οποίες μπορεί να διαφέρουν για κάθε είδος.
Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι, σε αντίθεση με όσα έχουν αναφερθεί στη βιβλιογραφία τα τελευταία 40 χρόνια, ώριμα θηλυκά (5-10 ημέρες) παράγουν σεξουαλικά μεταδιδόμενες «πτητικές οργανικές ενώσεις» (VOC) σε αρκετές κρίσιμες ώρες κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η σεξουαλική ωριμότητα των ατόμων ορίστηκε στην ηλικία των 5 ημερών μετά την εμφάνιση, όπως αναφέρθηκε από άλλους ερευνητές.
Ιδιαίτερη σημασία έχει το μόριο του ολεάνο, το οποίο εκπέμπεται με πολύ υψηλό ρυθμό τις πρώτες πρωινές ώρες.
L 'ολεάνο Εκπέμπεται κυρίως από ώριμα θηλυκά, παρουσιάζοντας μια κορύφωση στην αρχή της φωτεινής περιόδου, νωρίς το πρωί, και μια δεύτερη κορύφωση το απόγευμα. Αντίθετα, η εκπομπή ήταν πολύ χαμηλή, από νεαρά θηλυκά και αρσενικά. Τα νεαρά θηλυκά εξέπεμπαν ολεάνιο νωρίς το πρωί, ενώ η εκπομπή των αρσενικών σημειώθηκε το απόγευμα. Για όλες τις ομάδες, η χαμηλότερη απελευθέρωση αυτής της ένωσης παρατηρήθηκε κατά τη διάρκεια του βράδυ.
Οι άλλοι σπειροακετάλες Είχαν εκπομπή παρόμοια με αυτή του ολεανού, δηλαδή, υψηλή νωρίς το πρωί και χαμηλή το βράδυ και η εκπομπή αυτών των αλκοολών προερχόταν κυρίως από ώριμα θηλυκά.
Σε αντίθεση με τις σπειροακετάλες, τρεις Esteri (δωδεκανοϊκός αιθυλεστέρας, τετραδεκανοϊκός μεθυλεστέρας και τετραδεκανοϊκός αιθυλεστέρας) δεν ακολούθησαν το πρότυπο απελευθέρωσης του ολεανίου και δεν είχαν σαφές πρότυπο, ενώ ο ρυθμός εκπομπής τους ήταν πολύ χαμηλός.
Όλτρε όλα 'άλφα-πινένιο και όλαμυριστολεϊκό αιθύλιο, εντοπίστηκαν 11 ενώσεις από εκπομπές ώριμων θηλυκών ζώων, οι οποίες ακολουθούν το ίδιο μοτίβο απελευθέρωσης με κορύφωση το βράδυ.
Έχει παρατηρηθεί ότι τα ώριμα θηλυκά απελευθερώνουν συγκεκριμένες ενώσεις το απόγευμα, όπως ακεταμίδες, η οποία λειτουργεί ως φερομόνη για διάφορα είδη μυγών.
Σε αντίθεση με τις εκπομπές των γυναικών, οι άνδρες και οι μικτές ομάδες εμφάνισαν τα πιο συνεπή και σαφή πρότυπα απελευθέρωσης για αρκετές ενώσεις. Με λίγες μόνο εξαιρέσεις, οι εκπομπές τους σημειώθηκαν κυρίως κατά τη διάρκεια του απογεύματος και του βράδυ, και σε εξαιρετικά υψηλούς ρυθμούς. Πράγματι, αλδεΰδες όπως η ακεταλδεΰδη, η ισοβουτυραλδεΰδη και η 2-εξενάλη απελευθερώθηκαν κυρίως κατά τη διάρκεια του απογεύματος, ενώ η κροτοναλδεΰδη εκλύθηκε νωρίς το πρωί, παρόμοια με την ολεάνη.
Για παράδειγμα, η αμμωνία, η οποία έχει τον υψηλότερο ρυθμό απελευθέρωσης, εκπέμπεται αποκλειστικά και σίγουρα από αρσενικά κατά τη διάρκεια του απογεύματος.
Αυτή η έρευνα ανέφερε η εκπομπή τουλάχιστον 90 ενώσεων με ένα τακτικό πρότυπο απελευθέρωσης, συζητώντας τις πιθανές λειτουργίες τους και εντοπίζοντας προσωρινά ορισμένες από αυτές, επιβεβαιώνοντας την ομοιότητα των ενώσεων που μεταδίδονται μεταξύ συγγενικών ειδών.
Από αυτές τις ενώσεις, Αμμωνία και ακεταλδεΰδη ανιχνεύθηκαν σε αρσενικά και μικτές ομάδες, με μέγιστη εκπομπή το απόγευμα., υποδεικνύοντας τον πιθανό ρόλο τους ως «φερομόνες συσσωμάτωσης για το είδος του Β. oleae.
Η μελέτη τόνισε επίσης τις εκπομπές σχετικά χαμηλές φερομόνες από νεαρές γυναίκες, επιβεβαιώνοντας τοσημασία της ηλικίας, στη διάχυση των φερομονών.
Αυτή η ερευνητική εργασία είναι η πρώτη που αποδεικνύει το είδος Βακτροκέρα η παρουσία χημικών ουσιών που παράγονται μόνο όταν ο άνδρας και η γυναίκα βρίσκονται σε κοντινή απόσταση μεταξύ τους, με κορύφωση των εκπομπών κατά τη διάρκεια του απογεύματος.
Οι υποψήφιοι που έχουν ταυτοποιηθεί προσωρινά απαιτούν επιβεβαίωση και περαιτέρω διερεύνηση για να προσδιοριστεί η ηλεκτροφυσιολογική τους δραστηριότητα και η συμπεριφορική τους σημασία τόσο για τις αρσενικές όσο και για τις θηλυκές μύγες..
Αυτά τα αποτελέσματα θα μπορούσαν να αποτελέσουν εφαλτήριο για περαιτέρω έρευνα για τις φερομόνες τέτοιος Βακτροκέρα και για τον σχεδιασμό νέων εργαλείων για τη διαχείριση αυτών των παρασίτων σε ελαιώνες, όπως παγίδες που βασίζονται σε σεξουαλικά ελκυστικά.
- *Αέρια χρωματογραφία σε συνδυασμό με φασματομετρία μάζας (GC-MS), πυρηνικός μαγνητικός συντονισμός (NMR), δισδιάστατη αέρια χρωματογραφία χρησιμοποιώντας ανιχνευτή φασματόμετρου μάζας χρόνου πτήσης (GC × GC / ToF MS), χρωματογραφία λεπτής στιβάδας σε συνδυασμό με αέρια χρωματογραφία (TLC × GC–MS), φασματομετρία μάζας χρόνου πτήσης με ορθογώνια εκρόφηση/ιονισμό υπεριώδους λέιζερ (UV-LDI-ή-ToF-MS) και GC-MS και φασματομετρία μάζας χρόνου πτήσης αντίδρασης μεταφοράς πρωτονίων (PTR-ToF).
Βιβλιογραφία:
Chaymae Fennine, Riccardo Favaro, Iuliia Khomenko, Franco Biasioli, Luca Cappellin, Sergio Angeli. Ρυθμός πτητικών εκπομπών από αρσενικά και θηλυκά του δάκου της ελιάς Bactrocera oleae χρησιμοποιώντας PTR-ToF και GC-MS. J. Φυσιολογία ΕντόμωνΤόμος 153, Μάρτιος 2024, 104596. https://doi.org/10.1016/j.jinsphys.2023.104596
Baker, R.; Herbert, R.; Howse, P.E.; Jones, O.T.; Francke, W.; Reith, W. Ταυτοποίηση και σύνθεση της κύριας φερομόνης φύλου της μύγας της ελιάς (Ντάκος ολεός). J. Chem. Soc. Chem. Commun1980, 2, 52–53
