ヘアペンシル
腹部の端に毛鉛筆のような模様があるダナウス・クリュシッポス

ヘアペンシルとコアマタは、チョウ目昆虫のオスが有するフェロモンシグナル伝達構造である。オスはヘアペンシルを用いてメスへの求愛行動を行う。ヘアペンシルが分泌するフェロモンは、メスに対しては媚薬や鎮静剤として作用する一方、同種のオスに対しては忌避剤として作用する。[ 1 ] ヘアペンシル腺は求愛行動が始まるまでオスの体内に蓄えられ、求愛行動が始まると腹部の硬化したレバーによって体外に排出される。 [ 2 ]コアマタ（単数形はcorema）は非常によく似た構造である。これらの正確な定義は初期の記述によって混乱しているが、より具体的には、ヘアペンシルを有し、体液や空気で自発的に膨張させることができる内部の腺状の可逆構造と定義される。[ 3 ] [ 4 ]

ヘアペンシルの行動的使用

オスの蛾は、メスが放出するフェロモンによって比較的遠くから引き寄せられます。求愛を開始できるほどメスに近づくと、腹部からヘアペンシルが押し出され、フェロモンがメスに向かって扇状に広がります。[ 5 ]扇状に広がる様子は、ヘアペンシルの出し入れ、羽や腹部の運動、メスの前を飛ぶことなど、さまざまな方法で起こります。[ 2 ]メスの蛾がオスのヘアペンシルに反応するようになると、オスのフェロモンの合図に反応して触角を素早く動かします。[ 6 ]メスがオスのフェロモンのブレンドを気に入った場合、腹部を伸展させて交尾が始まります。[ 2 ]

ヘアペンシルフェロモン効果

Pterodecta felderiの毛鉛筆のクローズアップ

ヘアペンシルフェロモンはメスに対しては媚薬や精神安定剤として作用するが、同種のオスに対しては忌避剤として作用することもある。ヘリオチンガの実験では、オスのヘアペンシル化合物を抽出し、オスとメスそれぞれに対して様々な処理を行った。[ 1 ]その結果、特定の化合物1つがメスの反応を引き起こすのではなく、混合物が必要であることがわかった。さらに、オスの蛾に含まれる各化合物の特定の比率が、メスが同種のオスを見分けるのに役立つと考えられている。ヘリオチンガは同様のヘアペンシル化合物を異なる比率で使用しており、メスが同種のオスを他種と区別するにはこれで十分である。[ 1 ]オスはヘアペンシル化合物を通じて競争相手を感知できるが、競争相手が増えてもディスプレイ率の大幅な上昇は引き起こさない。[ 5 ]これはおそらく、ヘアペンシルフェロモンが競争相手に抑制効果をもたらすためである。フェロモンはオスの年齢を示すことも実証されています。オスは年齢を重ねるにつれて、フェロモンの化学組成がわずかに変化します。メスはこの変化によってオスを識別し、より適した相手を選ぶことができます。[ 6 ]

植物と昆虫の関係

昆虫の毛鉛筆で生成されるフェロモン化合物の一部は、植物由来であることがわかっている。特に、ピロリジジンアルカロイドは、雄のフェロモンで役割を果たすことがわかっている。これらの化合物は、新規合成によって、または植物から摂取される既存のピロリジジンアルカロイドを変更することによって生成される。これらの基本化合物は、幼虫段階で食べられるか、成虫段階で吸収される。これらは非常に重要であるため、これらの化合物を含む物質を踏むと、成虫は直ちに吻を伸長する。 [ 7 ]研究では、植物ピロリジジンアルカロイドの摂取に関連した毛鉛筆器官の成長の影響も検査された。植物由来の化合物がないと、毛鉛筆器官は小さくなることが判明した。アルカロイド化合物は、摂取後に血リンパで変換される。アルカロイド由来化合物の刺激効果は幼虫期に始まり、成虫期に現れる。[ 8 ]

参考文献

  1. ^ a b c Hillier, N., & Vickers, N. (2004). Heliothine hair-pencil compoundの雌Heliothis virescens（鱗翅目：ヤガ科）の行動と交尾相手への受容における役割. Chemical Senses , 6 (29), 499-511.
  2. ^ a b c Birch, MC, & Poppy, GM (1990). 雄蛾の香りと可逆的な香りの構造. Annual review of Entomology (35), 25-58.
  3. ^パグデン HT (1957)。 「Creatonotus Gangis (L.) (鱗翅目: Arctiidae) におけるコアマタの存在」。ロンドン王立昆虫学会論文集A. 32 ( 4–6 ): 90–94 .土井: 10.1111/j.1365-3032.1957.tb00378.x。
  4. ^ Bobera, R., & Rafaeli, A. (2010). 遺伝子サイレンシングは雄蛾におけるフェロモン生合成活性化神経ペプチド受容体（PBAN-R）の機能的意義を明らかにする. Proceedings of the National Academy of Sciences , 107 (39), 16858-16862.
  5. ^ a b Davie, LC, Jones, TM, & Elgar, MA (2010). 性選択における化学的コミュニケーションの役割：コナガ（Plutella xylostella）における毛鉛筆ディスプレイ. Animal Behavior (79), 391-399.
  6. ^ a b Lassance, J.-M., & Löfstedt, C. (2009). ヨーロッパアワノメイガ（Ostrinia nubilalis）における雄と雌のディスプレイ特性の協調進化. BioMed Central Biology , 7 (10), 1-12.
  7. ^本田雄一・本田健・大村秀章 (2006). チョウ（Euploea mulciber、チョウ目、マダラチョウ科）の毛鉛筆状分泌物に含まれる主要成分：その起源とピロリジジンアルカロイドに対する雄の行動反応.昆虫生理学ジャーナル(52), 1043-1053.
  8. ^ Jordan, AT, Jones, TH, & Conner, WE (2007). 塩性湿地蛾Estigmene acrea (Dru.) (鱗翅目：ヒアリ科) におけるアルカロイド代謝物の体節形成への影響​​.昆虫生化学・生理学アーカイブ(66), 183-189.
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