Kémiai kommunikáció. A kommunikáció evolúciója kurzus Konok Veronika

Kémiai kommunikáció

A kommunikáció evolúciója kurzus Konok Veronika

Egyeden belüli

Egyedek közötti

Kémiai kommunikáció szintjei

Mi a kémiai kommunikáció? • Egyedek közötti (fajon belüli)

Kémiai kommunikáció

Kémiai anyagok: Feromonok

Mi a kémiai kommunikáció? • Egyedek közötti (fajon belüli) • Kémiai anyagok (feromonok) útján történő

Mi a kémiai kommunikáció? • Egyedek közötti (fajon belüli) • Kémiai anyagok (feromonok) útján történő • Kommunikáció

Kémiai kommunikáció • Hatással van a jelvevőre? – Mi számít hatásnak? Pl. információ ömagában? – Viselkedés befolyásolása? (de: pl. rossz szagú ember elkerülése, préda szaga alapján zsákmányejtés) – Arra is kellett h kifejlődjön (evolúció) (Smith et al., 2003)→

• Előnyös? – jeladónak (Krebs and Davies, 2009) – Vagy mindkettőnek (Meredith, 2001)

-kémiai vegyület -kommunikációs funkció (hatás)

• Szag érzékelés ≠ kémiai kommunikáció

Kémiai jelek • Állatok többsége számára a világ alapvetően kémiai ↔ emberek • ...vagy? • legelső kommunikációs jelek lehettek • fajok többségénél van kémiai kommunikációs rendszer

Kémiai jelek • Egysejtűek közötti kommunikáció főként kémiai • Ez megelőzhette a többsejtűek létrejöttét • egyedek közötti kémiai kommunikáció- korábbi, mint az egyeden belüli (hormonális) kommunikáció • Külső jelekből belsők

Kommunikációs csatornák összehasonlítása Vizuális Lokalizálhatóság Távolság

Átadás sebessége „Eltűnés” sebessége Szükséges környezet

Auditív

Kémiai

Taktilis

Kommunikációs csatornák összehasonlítása

Lokalizálhatóság Távolság


Vizuális

Auditív

Kémiai

Taktilis

Jó

Jó

Rossz

Jó

Kommunikációs csatornák összehasonlítása Vizuális

Auditív

Kémiai

Taktilis

Lokalizálhatóság

Jó

Jó

Rossz

Jó

Távolság

Nagy/ közepes

Nagy

Nagyon nagy

Kicsi


Nem mindig, pl. Hangyák, Alleghenyszalamandra


Auditív

Kémiai

Taktilis

Lokalizálhatóság

Jó

Jó

Rossz

Jó

Távolság

Nagy/ közepes

Nagy

Nagyon nagy

Kicsi



Auditív

Kémiai

Taktilis

Lokalizálhatóság

Jó

Jó

Rossz

Jó

Távolság

Nagy/ közepes

Nagy

Nagyon nagy

Kicsi

Átadás sebessége

Gyors

Gyors

Lassú

Gyors

„Eltűnés” sebessége Szükséges környezet


Auditív

Kémiai

Taktilis

Lokalizálhatóság

Jó

Jó

Rossz

Jó

Távolság

Nagy/ közepes

Nagy

Nagyon nagy

Kicsi

Átadás sebessége

Gyors

Gyors

Lassú

„Eltűnés” sebessége

Gyors

Gyors

Lassú

Szükséges környezet

Gyors hasznos lehet pl. territoriális jelölésnél Gyors


Auditív

Kémiai

Taktilis

Lokalizálhatóság

Jó

Jó

Rossz

Jó

Távolság

Nagy/ közepes

Nagy

Nagyon nagy

Kicsi

Átadás sebessége

Gyors

Gyors

Lassú

Gyors


Gyors

Gyors

Lassú

Gyors


-jó láthatósági viszonyok

-ø láthatóság

-ø láthatóság

-ø láthatóság


Auditív

Kémiai

Taktilis

Lokalizálhatóság

Jó

Jó

Rossz

Jó

Távolság

Nagy/ közepes

Nagy

Nagyon nagy

Kicsi

Átadás sebessége

Gyors

Gyors

Lassú

Gyors


Gyors

Gyors

Lassú

Gyors


-jó láthatósági viszonyok

-ø láthatóság

-ø láthatóság

-ø láthatóság

Sötétben, föld alatt, vagy sűrű vegetációban is használható

A kémiai kommunikáció (feromonok) fajtái

Egyeden belüli

Egyedek közötti

Kémiai kommunikáció szintjei

Szemiokemikáliák: állati kommunikácóban szerepet játszó kémiai anyagok

Szemiokemikáliák típusai

Kép forrása: Élet és Tudomány, 2012/5


Vevőnek jó Kép forrása: Élet és Tudomány, 2012/5


Vevőnek jó Kép forrása: Élet és Tudomány, 2012/5


Vevőnek Adónak jó jó Kép forrása: Élet és Tudomány, 2012/5




Vevőnek Adónak Mindkettőnek jó jó jó Kép forrása: Élet és Tudomány, 2012/5




Kép forrása: Élet és Tudomány, 2012/5

Feromon-allelokemikália • De: fajon belül feromon- ragadozónak kairomon • Pl. Betűzőszú • Gyümölcsmoly- más faj hímjeit távol tartja

Feromonok • a külső elválasztású mirigyek termelik folyadékként • Folyadékként vagy gázként közvetítődnek • Szaglás vagy ízlelés útján érzékeli ugyanannak a fajnak egy másik egyede • Távolról vagy az állat testfelszínéről/ „jelzőállomásokról”

A feromonok fajtái Feromonok

Primerek

Releaserek Szignálok Modulátorok

Primerek lassabban & a jelvevő fiziológiájára hatnak, pl. rovar-társadalmakban királynő fészektársak szaporodása, pl. háziméh

Primerek • Gerincesek- szaporodással kapcsolatosak • Pl. utódokat együtt nevelő nőstényekegyszerre érdemes szülni • domináns nőstény fér hozzá az erőforrásokhoz- alárendelt nősténynek máskor érdemes szülni (kisebb a versengés)

Primer feromonok hatása az emlősök szaporodására •Leginkább laborban, háziegéren vizsgálták •Alapjelenség: ♂ vizelet → ♀ ösztruszt pubertást serkent ♀ vizelet → ♀ ösztrusz gátlás → ♂ feromon serkentés Szaglás irtásával hatás elmarad

Ismert primer hatások • Bruce-hatás: idegen hím szaga → nőstények vetélés – Pl. egerek, páviánok (Roberts et al, 2012) Kasztrált vagy fiatal hím egér nem váltja ki

Ismert primer hatások • Lee-Boot hatás: nőstény egerek összezárva, hím nélkül → ösztrusz ciklusuk szinkronizálódik, lelassul vagy leáll, álterhességek • Ha jön egy hím- beindul: Whitten-hatásrágcsálók, madarak, hüllők, ember, stb. – Androgén alapú feromon, a hím vizeletében

• Ropartz hatás: egy másik egér szaga→kortikoszteroidok termelődése, reproduktív kapacitás csökkenése (stresszszindróma, túl nagy populáció-sűrűség)

Funkciójuk • Populáció növekedést befolyásolják: Whitten hatás pozitívan, Lee-Boot, Bruce, Ropartz hatás negatívan

Ismert primer hatások • Vandenburgh hatás: – hím egér → nőstények korábbi pubertás – nőstények késleltetik

• Hímekre kevesebb priming hatást ismerünk


Primerek


Releaserek (általában) gyors & viselkedési változást idéznek elő Kiváltott viselkedés: • pl. aggresszió • anyai viselkedés • kölyök szopó viselkedés

Releaserek típusai, funkciói • • • • • • •

Szexferomon Aggregációs/ toborzó Nyomjelző Területjelző (territoriális) Diszperziós feromonok Vészferomonok Azonosító/identifikáló feromonok- ?

Szexuális feromonok • A legjobban ismert, legtöbbet kutatott • Többszáz rovarfajnál ismert a konkrét kémiai összetétele • Általában a hímek jeleznek

Szexuális feromonok • Odavonz (attraktánsok) • Stimulál (vmikor a koncentráció függvénye) – afrodiziákumok – teljes szexuális viselkedést kiváltja – egyes fajoknál kiegészítő inger is kell, pl. ugrópókvizuális inger és nőstény szaga is kell az udvarló viselkedés kiváltásához

Aggregációs/toborzó • Táplálékforrás (pl. csótány) • Védekezés: pl. riasztó színű rovarok- nagy csoportban még erősebb riasztó hatás

Nyomjelző feromonok • • • • •

társas rovarok vándorlási irány táplálék helyének jelzése illékony anyagok Videó:

https://www.youtube.com/watch?v=gcHt5n3NGK0

Territorium-jelző feromonok • Emlősöknél gyakori • Vizelettel, ürülékkel vagy külső elválasztású mirigyek váladékával • Pl. üregi nyúl- álljelölés -dominanciát is jelzi (szignál feromon) -tesztoszteron-szint

Territorium-jelző feromonok • Krokodilok- párzási időszakban • Hím dongó- repülési útvonalát jelzi szaggal • Kutya-vizelet

Diszperziós feromonok • Pl. nagy populáció sűrűség esetén • Pl. Kis lisztbogár- ha nagy a sűrűség, szétszélednek- kinon hatására • Levéltetvek- megtámadott egyed

Vészferomonok • Rovarok • Sokszor toborzó/diszperziós hatású is • Funkció: – Védelem: toborzás (pl. méh) – Diszperzió (szétszóródás) (pl. levéltetű)

• Illékonyak

Primer/releaser • Sok feromon egyszerre primer és releaser is • Pl. A háziméhé egyben a hímeket odavonzza a násztánchoz • rajzáskor a dolgozók gyülekezését serkenti → kontextusfüggés


Primerek


Szignálok Jelző (szignál) feromonok: • csak információ ↔ releaserek: specifikus válasz • Pl. – – – –

dominancia státuszról nemrég fogyasztott élelemről rokonságról génekről (MHC)…

De: hatás a viselkedésre (pl. párválasztás)

Azonosító/identifikáló feromonok • egyed/ rokon/ csoportfelismerés • társas rovaroknál • fogyasztott táplálék + fészek falának kémiai jellege →kolónia tipikus szaga +genetikalag meghatározott komponens • ha nem érzik → agresszió • Releaser vagy szignál feromon?

Azonosító/identifikáló feromonok • aranyhörcsög- lágyék-mirigy (Flank gland) váladék alapján rokon és nem rokon megkülönböztetés

• Bekötött szemű nyuszi felismeri a másik egyedet a szagáról

Azonosító/identifikáló feromonok • Immunokompatibilitás: komplementer génállományú társsal életképesebb utód hozható létre- diszasszortatív párválasztás • fő hisztokompatibilitási rendszer (MHC) génjei →egyedi szagtípus • Egerek- különböző MHC-jű társakat választjáka vizelet szagának segítségével


Primerek


Modulátorok • A jelvevő neuropszichológiai állapotára, (hangulat, érzelem) hatnak • Állatoknál nehezebb vizsgálni, embernél könnyebb • Pl. vonzalmat befolyásolja • Sokszor átfednek a primerekkel

Feromon kémiai tulajdonságait befolyásolja a funkció • nagyobb molekulák – specificitás (pl. szexferomonoknál hasznos) – kevésbé illékonyak- teritórium jelölésre

• hordozóanyagok növelik az élettartamát • kisebb molekulák: – illékonyabb- vészjelek – koncentráció a jeladó körül nagyobblokalizálhatóság

Kémiai kommunikáció érzékszervei • Ízlelés, szaglás, vomeronazális szerv (Jacobson szerv): nem-illékony anyagok az ingerei • Vomeronazális szerv: összes kígyó faj, gyíkok, szalamandra, sok emlős (pl. egér, patkány, elefánt, szarvasmarha, kutya, macska, kecske, sertés, majmok, stb.)

Vomeronazális szerv (VNO) • az orrüreg és a száj között • neuronjainak axonjai → járulékos szaglógumó

Vomeronazális szerv (VNO) • Más kemoszenzoros struktúráktól elkülönült • Más agyterületeket idegez be • kapcsolatok az amygdalával → érzelmek, memória • +hipotalamusz-hipofízis rendszerrel→ hormonszabályozás • Különösen a reproduktivitásért felelős hormonokkal van oda-vissza irányuló kapcsolat • VNO eltávolítása zavarokat okoz a szaporodási viselkedésben

Vomeronazális szerv (VNO) • A kémiai anyag az orron és/vagy a szájon keresztül jut a VNO-ba • (nyelvvel, orral, ormánnyal, stb.) • vizelethez vagy más testnedvhez érnek hozzá

Emlősök flehmen-reakciója • arcgrimasz: flehmen-reakció, ami segíti az anyagot a VMO-hoz juttatni

Kutya- „tonguing”: https://www.youtube.com/watch?v=uccgFbe7bmc

Emlősök kémiai kommunikációja • korai emlősök- éjszakai életmód • → gyakori a szaggal történő kommunikáció • Az emlősök által használt szagjelek ≠ alacsonyabbrendű állatok feromonjai

Emlősök kémiai kommunikációja • alacsonyabb redűek: specifikus feromonok= egyértelmű jelek + egyértelmű hatás – pl. selyemlepke- bombykol: • csak a selyemlepke hímjeire hat • receptorok: akár 1 molekulára is tüzelnek • 200 receptor aktivitására keresni kezdenek

• Kevésbé specifikus: pl. méhek, hangyák, termeszek vészferomonjai: – több fajra is hatnak – más-más koncentrációjuk más viselkedést vált ki (pl. hangyák: keresés→ agresszió → menekülés)

Emlősök kémiai kommunikációja • Emlősök: még kevésbé specifikus – Komplexebb vegyületek – Hatásuk is komlexebb (pl. kontextus, előzetes tapaszalat) – Egy adott szagjelre nincs automatikus, standard válasz, sokféle üzenetet közvetíthet

• feromonok-e? • Kevés kémiai vegyületet sikerült kimutatni emlősöknél

Kutya ivari feromonja • Metil-p-hidroxibenzoát (tüzelő szukák) • párzó magatartás • Hím preferencia: tüzelő szuka>szuka>kan ösztradiollal kezelt szuka> szuka > tesztoszteronnal kezelt szuka • Szukák: csak tüzelés idején preferelják a kanok szagát

Kémiai jelek szerepe az emlősök szexuális viselkedésében • Általában vizelet a közvetítő • receptív állapotra vonatkozó információ • Flehmen reakció gyakorisága összefügg: – reproduktív ciklus (macska) – párzási időszak (szarvas) – tesztoszteron szint (gímszarvas)

Emberi feromonok? • emberi kommunikáció- vizuális + akusztikus túlsúly • szagok: nincs vagy kevés szerep? De: • érzelmek - szagingerek • szaginger tudatosulása nélkül is- limbikus rendszer (amygdala) • legtartósabb memórianyom (hippocampus)

VNO az emberben? • léte és funkciója az emberben vitatott • VNO magzati stádiumban visszafejlődik?

VNO az emberben? • VNO működésével kapcs. gének - emberben inaktívak • járulékos szaglógumó nem észrevehető • Emberszabásúak: VNO csökevényes vagy hiányzik

VNO az emberben? • De: funkcionális VNO: szex-feromonokra reagál • Kallmann szindróma: szaglógumó alulfejlett az embrióban, minimális GRH szekréció a hipotalamuszból→nemi fejlődés hiánya+szaglás hiánya • →VNO egy „kronologikus maradvány” • Funkció: csak az egyedfejlődés során

Humán feromon „jelöltek” • hónaljban levő szagmirigyek váladéktermelése- androstenone és androstenol • Vagina- copulin termelés- menstruációs ciklussal változó szag • Anyatej, vizelet, nyál (?) • Kutatásokban: szintetikus feromonok

Humán feromon-típusok Primerek (erre van a legtöbb bizonyíték) • Ovuláló nők tesztoszteron szint emelkedést okoznak férfiakban • Kollégista nők menstruációs ciklusa összehangolódik (McClintock, 1971) (-Lee-Boot hatás?) • Férfi hónaljváladék → menstruációs ciklus szabályozó hatás (Whitten hatás) • Nevelőapás család: lányok koraibb pubertás, mint apa nélküli családban (Vanderburgh hatás) – minél hamarabb érkezik a férfi a családba, annál korábban

Humán feromon-típusok Szignál feromonok • rokonság, nem, szexuális orientáció, genetikai azonosság (MHC) felismerése • anyák felismerik szagról a csecsemőjüket, apák nem • MHC- szag kapcsolat- embereknél is befolyásolja a párválasztást (Jacob et al., 2002): – nők a különböző MHC-jű férfiak pólójának szagát tartották kellemesebbnek – fogamzásgátlót szedő nőknél fordított hatás- (terhesség hatásait imitálja- ilyenkor a rokonok segítenek)

• hónalj váladék pólón → felismerik a saját, a házastárs és a közeli rokon szagát

Humán feromon-típusok Modulátorok: • Az érzelmekkel változik a test szaga (Chen and HavilandJones, 1999, 2000; Ackerl et al., 2002).- pl. félelem • K.sz.-ek felismerték, h milyen érzelmet élt át a szag gazdája • vajon a jelvevők hangulatát is megváltoztatja, úgy h illeszkedjen? • Preti et al. (2003)- nők nyugodtabbak lettek, ha ffi izzadságot szagoltak • Jacob&McClintock (2000): szteroidok növelték a pozitív hangulatot nőknél, de csökkentették férfiaknál • és fokuszáltabbakká válnak (Wyart et al., 2007) • → ezeken keresztül növelheti a szexuális izgalmat (Bensafi et al., 2004)

Hunán feromon- típusok Releaserek: • média+ laikusok+ üzlet ↔legkevésbé bizonyított, főleg felnőttek esetében • Szex-feromonok? • csecsemők az anyamell szagának irányába másznak (Varendi and Porter, 2001)

Humán releaser feromonok? • Laboratóriumi kísérletek- szex-feromonok – Androsztenolt szagló k.sz.e-k „melegebbnek” és „barátságosabbnak” ítélték a férfiakat és nőket ábrázoló fotókat – Az adrosztenone-t szaglóknak magasabb lett a bőrellenállásuk, mint a kontroll csoportnak – De: egy másik kísérletben az adrosztenolnak nem volt hatása nők szexuális izgalmára egy szex. tartalmú szöveg olvasásakor+ más ellentmondó eredmények

Humán releaser feromonok? – Menstruációs ciklus befolyásolja a szagérzékenységet, és hogy mennyire hat ránk az adrosztenon/ adrosztenol – Fogamzásgátlók hatása szaglásra+nemi hormonokra → feromon-detekciót ronthatja – Szimmetrikus arcú férfiak pólójának szagát kellemesebbnek és vonzóbbnak ítélik a fogamzásgátlót nem szedő, és termékeny periódusban levő nők →Genetikai minőség jelzője

Humán releaser feromonok? • Való életbeli kutatások – Házas nők mellkasára kopulin→ nem volt több szexuális együttlét – ↔adrosztenollal bekent nyakláncot hordó nők több interakcióba kerültek az ellenkező nemmel – Cutler et al: férfiak lejegyezték biz. szexuális viselkedések gyakoriágát 2 hétig, majd aftershave-be férfi feromon/kontroll anyag, 6 hétig → a feromonos csoportban több volt a szexuális együttlétek gyakorisága – McCoy & Pitino: ugyanez nőkkel (parfümbe; randiból is több volt)

Problémák • Önbevallás- szubjektivitás, torzítás • Nem kontrollálták, hogy pl. Ugyanannyira vonzó nők vegyenek részt a két csoportban, vagy ugyanúgy egyedül állók/házasok • Alap időszak és kísérleti időszak összehasonlítása problémás, stb • +nem biztos, hogy attraktánsok, lehet, hogy csak önbizalomnövelő, hangulat-javító, stb. • Nem specifikus válasz- talán inkább modulátorok?

Google Scholar a barátod!

Kémiai kommunikáció. A kommunikáció evolúciója kurzus Konok Veronika

Recommend Documents