Feromon

Dva jedinci Camponotus sericeus z čeledi mravencovití komunikující pomocí feromonů a dotyku

Feromon (z řec pherein přenášet a hormōn stimulovat, vzrušit) je dle akceptované definice substance, sloužící jako chemický signál, produkovaný jedním organismem za účelem ovlivnit chování jedinců stejného druhu. Feromony jsou přírodní chemické látky, které jsou vytvářené organismem a šířeny za účelem vnitrodruhové komunikace.[1] Jinými slovy, živočichové užívají feromony k přenosu informací. Informace se mohou přenášet jen mezi dvěma nebo více příslušníky stejného druhu. Feromony mohou být jednotlivé chemické sloučeniny nebo směsi několika složek.[2]

Téměř všechny feromony, bez ohledu na velikost molekul, jsou detekovány čichem (u savců je hlavním čichovým systémem nebo vomeronazálním systémem a nebo dokonce i obojím).[3] Čichový receptor pro feromony, vomeronasální receptor, má většina obojživelníků, plazů a savců (chybí zejména ptákům a lidoopům). U savců je umístěn především v jacobsonově orgánu, na spodní části nosní přepážky. Minimum feromonů působí přímo na cílovou tkáň (alohormonální feromony) nebo jsou detekovány neglomerulárními chemoreceptory, jako je chuť.

V živočišné říši mají feromony více funkcí. Nejčastěji slouží savcům a hmyzu ke komunikaci kvůli reprodukci (rozmnožování).[1] Další funkcí je orientace v prostoru typická pro mravence. Mravenci uvolňují feromony, aby navedli další jedince k potravě. Další známou funkcí je řízení sociálního uspořádání termitů v termitišti, mravenců v mraveništi nebo společenstva včel v dutině stromu nebo v úlu. Včelí matka společenských druhů včel (většina druhů jsou druhy samotářské) udržuje hierarchii ve společenstvu.[1][4]

Feromonová lesní past na motýly

Na základě toho fungují celá společenství hmyzu. Objevila se i teorie, že by se hmyz v daleké budoucnosti mohl dát ovládat pomocí syntetických feromonů, protože na rozdíl od vyšších živočichů, kteří mají vyvinutější instinkt, se hmyz řídí téměř výhradně feromonovými látkami.[zdroj?]

Feromony jsou definovány jako látky, působící mezi jedinci téhož druhu, ovšem k chemické komunikaci dochází i mezi různými druhy. Látky, které takovou komunikaci zprostředkovávají, se nazývají allelochemikálie. Lze je rozdělit podle nákladů a zisků na odesílatele a příjemce. Allomony jsou výhodné pro odesílatele. Slouží živočichům nebo rostlinám k obraně před predátory, ale také mohou predátorům posloužit k oklamání kořisti, jako je tomu například u pavouka bolasového. Ten dokáže synteticky vytvořit pohlavní feromon své kořisti, aby ji nalákal do pasti a chytil ji.[5]

Definice pojmu

Definice pojmu feromon stále vyvolává kontroverzi. Původní definice Petera Karlsona a Martina Lüschera hovoří o „substanci, která je sekretována do vnějšího prostředí jedním jedincem a přijata druhým, ve kterém vzbuzuje specifickou reakci, například určité chování nebo vývojový proces“.[5][6] Tato odpověď (reakce) se ovšem u jedinců stejného druhu značně liší a přiřknout specifickou funkci feromonům není možné.[5] Pokusů o definici je ve vědecké literatuře řada. Definice se shodují, že se musí jednat o komunikaci mezi jedinci stejného druhu. Dle některých je třeba od feromonů odlišovat „podpisové směsi“.[7] Další definice hovoří o splnění požadavku výhodnosti pro oba účastníky.[8]

Historie

Feromony se staly předmětem zájmu především v 50. a 60. letech 20. století a vznikla celá řada teorií ohledně jejich vzniku. Prvním předchůdcem těchto teorií byl v roce 1932 Albrecht Bethe, který zavedl termín ektohormon tehdy definovaný jako hormon působící vně organismu.[5] Pojem feromon poprvé použil Peter Karlson a Martin Lüscher v roce 1959.[6] Jednou z teorií je, že feromony jsou evolučním předchůdcem hormonů.[9] Proti tomu stojí teorie, že feromony jsou organismem upravené molekuly primárně s odlišnou funkcí.[10]

Feromony podle funkce

Feromony s reprodukční funkcí

V živočišné říši feromony slouží mj. k přivábení jedince opačného pohlaví k reprodukci. Tento fakt, který se dostal do všeobecného povědomí, bývá využíván při reklamních kampaních deodorantů a kosmetiky.[11]

Na mikroskopické úrovni jsou feromony využívány řadou druhů k předání informace k indukování kompetence – tedy k horizontálnímu přenosu genetické informace nazývaným transformace – za účelem získání nových, evolučně výhodných vlastností, jako je například rezistence k antibiotikům. Tento proces byl podrobně popsán například u bakterie Streptococcus pneumoniae (pneumokok),[12] hlavní příčiny komunitní pneumonie a meningitidy u dětí a starších osob a také sepse u osob nakažených HIV.

Feromony eukaryot stimulují sexuální interakci řady druhů.[13]

Feromony u člověka

Význam feromonů u člověka není zcela probádán. Názory vědců se liší i ohledně samotného průkazu existence chemické komunikace pomocí feromonů u člověka, který stále není přijímán všeobecně.[3] Nejdiskutovanější je funkce čtyř steroidních látek: androstenon, androstenol, androstadienon a estratetraenol. Především androstenon se dostal do popředí vědeckých studií.[14][15] Část studií, které se vlivem těchto molekul na lidské chování zabývají, je kritizována. Někteří vědci označují výsledky za falešně pozitivní, a to zejména proto, že k pokusům byly použity látky v takové koncentraci, jaká se v běžném prostředí nemůže vyskytovat.[16]

Problémem je také absence vědomostí o vomeronasálním orgánu lidí (nebo orgánu přebírajícím jeho funkci), který se podílí na zpracování informace poskytnuté feromony jiných savců.[5]

Všeobecně uznávané důkazy o existenci feromonů u člověka jsou známé. Za nejpravděpodobnější výskyt feromonů je považována sekrece žlázy z dvorce bradavky během kojení, která pomáhá stimulovat sání dítěte.[16] Za zmínku stojí i práce týkající se menstruační synchronie[17] nebo výběru partnera.[18]

Feromony u hmyzu

Feromony hmyzu jsou především lipidy. Byla popsána řada jejich funkcí: vábení k reprodukci, přivolávání, afrodiziakum, anti-afrodiziakum, vyvolávání agrese, rozpoznání vlastního druhu, upozornění na nebezpečí.[19]

Feromony, které slouží k přivolávání dalších jedinců, působí stejně i na opačné pohlaví. Jejich výskyt byl popsán u švábů, blech, brouků, roztočů, včel a dalších.[19][20] Umožňují především ochranu před vlivy prostředí a predátory.[19][21]

Feromony jsou také hojně využívány v zemědělství, resp lesnictví k potlačování „škůdců“ a hmyzu přenášejícího onemocnění.[22] Hlavní výhoda oproti běžným pesticidům spočívá v šetrnosti vůči dalším druhům, protože ovlivňují pouze určitý druh hmyzu.[23] V současné době[kdy?] jsou vyvíjeny i prostředky se směsí feromonů, které fungují na větší množství škůdců.[19] Na stejném principu jsou založeny i pokusy ovlivnit přenašeče Chagasovy nemoci.[2]

Odkazy

Reference

V tomto článku byly použity překlady textů z článků feromon na švédské Wikipedii a feromon na anglické Wikipedii.

  1. ↑ a b c CAMPBELL, Neil A.; REECE, Jane B. Biologie. 1. vyd. Brno: Computer Press, 2006. ISBN 80-251-1178-4. S. 978, 1443. 
  2. ↑ a b MOTA, Theo; VITTA, Ana C. R.; LORENZO-FIGUEIRAS, Alicia N. A Multi-species Bait for Chagas Disease Vectors. PLoS Neglected Tropical Diseases. 2014-02-27, roč. 8, čís. 2, s. e2677. Dostupné online [cit. 2020-05-19]. ISSN 1935-2735. DOI 10.1371/journal.pntd.0002677. 
  3. ↑ a b WYATT, Tristram D. Fifty years of pheromones. Nature. 2009-01, roč. 457, čís. 7227, s. 262–263. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/457262a. 
  4. ↑ BUTLER, C. G.; CALLOW, R. K.; JOHNSTON, Norah C. The Isolation and Synthesis of Queen Substance, 9-oxodec-trans-2-enoic Acid, a Honeybee Pheromone. Proceedings of the Royal Society of London. Series B, Biological Sciences. 1962, roč. 155, čís. 960, s. 417–432. Dostupné online [cit. 2020-05-19]. ISSN 0080-4649. 
  5. ↑ a b c d e GWUŽĎOVÁ, Markéta. Koncept feromonu u člověka. Praha, 2011, s. 11. Bakalářská práce. Vedoucí práce doc. Jan Havlíček, Ph.D. Univerzita Karlova v Praze, Fakulta humanitních studií. Dostupné také z: https://dspace.cuni.cz/bitstream/handle/20.500.11956/49740/BPTX_2008_2__0_250449_0_70758.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  6. ↑ a b KARLSON, P.; LÜSCHER, M. ‘Pheromones’: a New Term for a Class of Biologically Active Substances. Nature. 1959-01, roč. 183, čís. 4653, s. 55–56. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/183055a0. 
  7. ↑ WYATT, Tristram D. Pheromones and signature mixtures: defining species-wide signals and variable cues for identity in both invertebrates and vertebrates [Feromony a podpisové směsi: definování signálů pro celý druh a proměnlivých podnětů pro identitu u bezobratlých i obratlovců]. Journal of Comparative Physiology A. 2010-08-03, roč. 196, čís. 10, s. 685–700. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 0340-7594. DOI 10.1007/s00359-010-0564-y. 
  8. ↑ MEREDITH, M. Human Vomeronasal Organ Function: A Critical Review of Best and Worst Cases. Chemical Senses. 2001-05-01, roč. 26, čís. 4, s. 433–445. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 1464-3553. DOI 10.1093/chemse/26.4.433. 
  9. ↑ STOKA, AM. Phylogeny and evolution of chemical communication: an endocrine approach. Journal of Molecular Endocrinology. 1999-06-01, s. 207–225. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 0952-5041. DOI 10.1677/jme.0.0220207. 
  10. ↑ WYATT, Tristram D. Pheromones and Animal Behavior: Chemical Signals and Signatures. 2. vyd. Cambridge: Cambridge University Press, 2014. Dostupné online. ISBN 978-1-139-03074-8. DOI 10.1017/cbo9781139030748. DOI: 10.1017/CBO9781139030748.  Archivováno 9. 6. 2020 na Wayback Machine.
  11. ↑ Feromony a jejich účinky, vše o nich a parfémy s feromony. FM Group [online]. ©2008 [cit. 2020-05-17]. Dostupné online. 
  12. ↑ SLAGER, Jelle; KJOS, Morten; ATTAIECH, Laetitia. Antibiotic-Induced Replication Stress Triggers Bacterial Competence by Increasing Gene Dosage near the Origin. Cell. 2014-04, roč. 157, čís. 2, s. 395–406. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 0092-8674. DOI 10.1016/j.cell.2014.01.068. 
  13. ↑ DUSENBERY, DAVID B. Living at micro scale: the unexpected physics of being small. Cambridge (Mass): Harvard University Press xxx, 416 s. Dostupné online. ISBN 978-0-674-03116-6, ISBN 0-674-03116-4. OCLC 225874255 
  14. ↑ WYSOCKI, C. J; BEAUCHAMP, G. K. Ability to smell androstenone is genetically determined. Proceedings of the National Academy of Sciences. 1984-08-01, roč. 81, čís. 15, s. 4899–4902. Dostupné v archivu pořízeném dne 2020-06-09. ISSN 0027-8424. DOI 10.1073/pnas.81.15.4899. PMID 6589634. (anglicky)  Archivováno 9. 6. 2020 na Wayback Machine.
  15. ↑ PIRNER, Glenna; MCGLONE, John. Impact of Androstenone on Leash Pulling and Jumping Up in Dogs. Animals. 2016-05-09, roč. 6, čís. 5, s. 34. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 2076-2615. DOI 10.3390/ani6050034. PMID 27171113. (anglicky) 
  16. ↑ a b WYATT, Tristram D. The search for human pheromones: the lost decades and the necessity of returning to first principles. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences. 2015-04-07, roč. 282, čís. 1804, s. 20142994. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 0962-8452. DOI 10.1098/rspb.2014.2994. PMID 25740891. (anglicky) 
  17. ↑ GRAHAM, Cynthia A. Menstrual synchrony: An update and review. Human Nature. 1991-12, roč. 2, čís. 4, s. 293–311. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. ISSN 1045-6767. DOI 10.1007/BF02692195. (anglicky) 
  18. ↑ KUNCOVÁ, Lucie; ŠTĚRBOVÁ, Zuzana; FIALOVÁ, Jitka. Výběr partnera na základě čichového imprinting-like efektu: návrh projektu. rgdoi.net. 2016. Dostupné online [cit. 2020-05-17]. DOI 10.13140/RG.2.2.15001.01125. 
  19. ↑ a b c d YEW, Joanne Y.; CHUNG, Henry. Insect pheromones: An overview of function, form, and discovery. Progress in Lipid Research. 2015-07, roč. 59, s. 88–105. Dostupné online [cit. 2020-05-19]. DOI 10.1016/j.plipres.2015.06.001. (anglicky) 
  20. ↑ WERTHEIM, Bregje; VAN BAALEN, Erik-Jan A.; DICKE, Marcel. Pheromone-mediated aggregation in nonsocial arthropods: an evolutionary ecological perspective. Annual Review of Entomology. 2005-01, roč. 50, čís. 1, s. 321–346. Dostupné online [cit. 2020-05-19]. ISSN 0066-4170. DOI 10.1146/annurev.ento.49.061802.123329. 
  21. ↑ RIIPI, Marianna; ALATALO, Rauno V.; LINDSTRÖM, Leena. Multiple benefits of gregariousness cover detectability costs in aposematic aggregations. Nature. 2001-10, roč. 413, čís. 6855, s. 512–514. Dostupné online [cit. 2020-05-19]. ISSN 0028-0836. DOI 10.1038/35097061. 
  22. ↑ TAMAKI, Yoshio. Insect sex pheromones and integrated pest management: problems and perspectives. [s.l.]: Elsevier Dostupné online. ISBN 978-0-08-029223-6. S. 37–46. 
  23. ↑ WITZGALL, Peter; STELINSKI, Lukasz; GUT, Larry. Codling Moth Management and Chemical Ecology. Annual Review of Entomology. 2008-01, roč. 53, čís. 1, s. 503–522. Dostupné online [cit. 2020-05-19]. ISSN 0066-4170. DOI 10.1146/annurev.ento.53.103106.093323. 

Literatura

Externí odkazy

Média použitá na této stránce