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Semioquímico

Un semioquímico , del griego σημεῖον ( semeion ), que significa "señal", es una sustancia o mezcla química liberada por un organismo que afecta el comportamiento de otros individuos. [1] La comunicación semioquímica se puede dividir en dos grandes clases: comunicación entre individuos de la misma especie (intraespecífica) o comunicación entre especies diferentes ( interespecífica ). [2]

Se utiliza habitualmente en el campo de la ecología química para englobar feromonas , alomonas , cairomonas , atrayentes y repelentes . [1] [3]

Muchos insectos, incluidos los insectos parásitos , utilizan sustancias semioquímicas. Las feromonas son señales intraespecíficas que ayudan a encontrar pareja, alimento y hábitat, avisar de enemigos y a evitar la competencia. Las señales interespecíficas conocidas como alomonas y kairomonas tienen funciones similares. [4]

En la naturaleza

Feromona

Una feromona (del griego phero "llevar" + hormona del griego - "ímpetu") es un factor químico secretado o excretado que desencadena una respuesta social en los miembros de la misma especie. Las feromonas son sustancias químicas capaces de actuar fuera del cuerpo del individuo que las secreta para influir en el comportamiento del individuo que las recibe. [5] Existen feromonas de alarma, feromonas del rastro de comida, feromonas sexuales y muchas otras que afectan el comportamiento o la fisiología. [6] Su uso entre los insectos ha sido particularmente bien documentado. Además, algunos vertebrados y plantas se comunican mediante feromonas. Un ejemplo notable del uso de feromonas para indicar receptividad sexual en insectos se puede ver en la abeja excavadora de Dawson hembra , que utiliza una mezcla particular de hidrocarburos cuticulares para señalar la receptividad sexual al apareamiento, y luego otra mezcla para indicar desinterés sexual. Estos hidrocarburos, en asociación con otras señales químicas producidas en la glándula de Dufour, también se han implicado en la señalización de repulsión masculina. [7]

El término "feromona" fue introducido por Peter Karlson y Martin Lüscher en 1959, basado en la palabra griega pherein (transportar) y hormona (estimular). [8] A veces también se las clasifica como ectohormonas. [9] El bioquímico alemán Adolf Butenandt caracterizó la primera sustancia química de este tipo, Bombykol (una feromona químicamente bien caracterizada liberada por el gusano de seda hembra para atraer a sus parejas). [10]

Alomona

Una alomona es cualquier sustancia química liberada por un individuo de una especie que afecta el comportamiento de un miembro de otra especie en beneficio del originador pero no del receptor. [11] La producción de alomonas es una forma común de defensa, como por parte de las especies de plantas contra insectos herbívoros o especies presa contra depredadores. A veces las especies producen las feromonas sexuales de los organismos que explotan como presas o polinizadores (como las arañas bolas [12] y algunas orquídeas [13] ). La feromona sexual masculina de las moscas de la fruta Dacini, además de actuar como feromona de agregación para formar lek, también actúa como una alomona para disuadir la depredación de lagartijas. [14] [15] [16] El término "Alomona" fue propuesto por Brown, Eisner y Whittaker [17] para denotar aquellas sustancias que confieren una ventaja al emisor.

Kairomona

Una kairomona es un semioquímico emitido por un organismo que media interacciones interespecíficas de una manera que beneficia a un individuo de otra especie que lo recibe, sin beneficiar al emisor. Las kairomonas proporcionan dos señales ecológicas principales: generalmente indican una fuente de alimento para el receptor o advierten de la presencia de un depredador. A menudo, un depredador o parasitoide puede utilizar una feromona como kairomona para localizar al organismo emisor. [18]

Sinónimo

Una sinomona es un semioquímico interespecífico que es beneficioso para ambos organismos que interactúan, el emisor y el receptor, por ejemplo, la sinomona floral de ciertas especies de Bulbophyllum ( Orchidaceae ) atrae a los machos de la mosca de la fruta ( Tephritidae : Diptera ) como polinizadores, por lo que puede clasificarse como un atrayente . En esta verdadera interrelación mutualista, ambos organismos obtienen beneficios en sus respectivos sistemas reproductivos sexuales, es decir, las flores de las orquídeas son polinizadas y los machos de la mosca de la fruta Dacini son recompensados ​​​​con un precursor o refuerzo de feromona sexual. La sinomona floral, que también actúa como recompensa para los polinizadores, está en forma de fenilpropanoide (por ejemplo, metil eugenol [19] [20] [21] ) o fenilbutanoide (por ejemplo, cetona de frambuesa [22] y zingerona [23] [24] ).

Otro ejemplo de sinomona es el trans -2-hexenal , emitido por los árboles del clado Mimosa/Acacia de las Fabaceae . Estos árboles forman estructuras huecas distintivas en las que anidan las hormigas. Cuando un herbívoro rompe una hoja, las células dañadas emiten trans -2-hexenal (entre otros compuestos volátiles), que es detectado por las hormigas. Las hormigas acuden en masa al herbívoro, mordiendo y picando para defender su planta huésped. El árbol les recompensa a su vez proporcionándole néctar azucarado y cuerpos Beltianos ricos en grasas y proteínas para alimentar a la colonia de hormigas.

Uso humano

Los objetivos del uso de semioquímicos en el control de plagas son:

  1. monitorear las poblaciones de plagas para determinar si se justifica el control y
  2. Alterar el comportamiento de la plaga o de sus enemigos en detrimento de la plaga. En general, las ventajas de utilizar semioquímicos son
    1. Tienen efectos adversos sólo sobre las plagas objetivo,
    2. Son relativamente no tóxicos y se requieren en bajas cantidades.
    3. No son persistentes y son seguros para el medio ambiente.
    4. Parece difícil que los insectos desarrollen resistencia a ellos. El seguimiento de las poblaciones de plagas con feromonas suele estar integrado en los programas de gestión.

Referencias

  1. ^ ab "Definición de semioquímico". Diccionario forestal . Bethesda, Maryland : Sociedad de silvicultores estadounidenses (SAF). 2008. Archivado desde el original el 26 de julio de 2014.
  2. ^ JH Law; FE Regnier (1971). "Feromonas". Revista anual de bioquímica . 40 : 533–548. doi :10.1146/annurev.bi.40.070171.002533. PMID  4108191.
  3. ^ Wood William F. (1983). "Ecología química: comunicación química en la naturaleza". Revista de educación química . 60 (7): 1531–539. Código Bibliográfico :1983JChEd..60..531W. doi :10.1021/ed060p531.
  4. ^ Cardé, Ring T; Willis, Mark A (26 de julio de 2008). "Estrategias de navegación utilizadas por los insectos para encontrar fuentes de olor distantes transmitidas por el viento". Journal of Chemical Ecology . 34 (7): 854–886. Bibcode :2008JCEco..34..854C. doi :10.1007/s10886-008-9484-5. PMID  18581182. S2CID  21604778.
  5. ^ "Feromona". MedicineNet . Archivado desde el original el 2011-05-11 . Consultado el 2015-11-05 .
  6. ^ Kleerebezem, Michiel; Quadri, Luis E. (1 de octubre de 2001). "Regulación dependiente de feromonas peptídicas de la producción de péptidos antimicrobianos en bacterias Gram-positivas: un caso de comportamiento multicelular". Péptidos . Péptidos bacterianos y antibacterianos. 22 (10): 1579–1596. doi :10.1016/S0196-9781(01)00493-4. PMID  11587786. S2CID  38943224.
  7. ^ Simmons, Leigh W.; Alcock, John; Reeder, Anthony (1 de octubre de 2003). "El papel de los hidrocarburos cuticulares en la atracción y repulsión de los machos por parte de la abeja excavadora de Dawson, Amegilla dawsoni". Animal Behaviour . 66 (4): 677–685. doi :10.1006/anbe.2003.2240. S2CID  53176275.
  8. ^ Karlson, P.; Lüscher, M. (3 de enero de 1959). "'Feromonas': un nuevo término para una clase de sustancias biológicamente activas". Nature . 183 (4653): 55–56. Bibcode :1959Natur.183...55K. doi :10.1038/183055a0. PMID  13622694. S2CID  4243699.
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  10. ^ Butenandt, Adolfo; Beckmann, Rüdiger; Hecker, Erich (2009). "Über den Sexuallockstoff des Seidenspinners, I. Der biologische Test und die Isolierung des reinen Sexuallockstoffes Bombykol". Zeitschrift für Physiologische Chemie de Hoppe-Seyler . 324 (Jahresband): 71–83. doi :10.1515/bchm2.1961.324.1.71. PMID  13689417.
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  23. ^ Tan, KH y R. Nishida (2000). "Beneficios reproductivos mutuos entre una orquídea silvestre, Bulbophyllum patens, y moscas de la fruta Bactrocera a través de una sinomona floral". Journal of Chemical Ecology . 26 (2): 533–546. Bibcode :2000JCEco..26..533T. doi :10.1023/A:1005477926244. S2CID  24971928.
  24. ^ Tan, KH y R. Nishida (2007). "Zingerona en la sinomona floral de Bulbophyllum baileyi (Orchidaceae) atrae a las moscas de la fruta Bactrocera durante la polinización". Sistemática bioquímica y ecología . 35 (6): 334–341. Bibcode :2007BioSE..35..334T. doi :10.1016/j.bse.2007.01.013.

Enlaces externos

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