СИСТЕМА ФЕРОМОННОЙ КОММУНИКАЦИИ У ЛЕСНЫХ НАСЕКОМЫХ: УСТОЙЧИВОСТЬ В«ИНФОРМАЦИОННЫХ» МОЛЕКУЛ К ФАКТОРАМ ВНЕШНЕЙ СРЕДЫ
В.Г. Суховольский1,2, Ф.Н. Томилин3, П.В. Артюшенко3, П.Е. Цикалова2
1Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 660036, Красноярск, Академгородок, 50/28
soukhovolsky@yandex.ru
2Международный научный центр исследования экстремальных состояний организма при Президиуме Красноярского научного центра СО РАН, 660036, Красноярск, Академгородок, 50
polichishko@gmail.com
3Институт физики им. Л. В. Киренского СО РАН, 660036, Красноярск, Академгородок, 50/38
felixnt@gmail.com
Ключевые слова: насекомые, поведение, феромоны, молекулы, устойчивость, квантово-химический анализ, insects, behavior, pheromones, molecules, stability, quantum-chemical analysis
Страницы: 67-76
Аннотация
Рассмотрены особенности влияния внешних экологических факторов (таких, например, как электромагнитное излучение в определенных спектральных диапазонах) на молекулы специфических химических соединений - феромонов, являющихся носителями информации у лесных насекомых в процессе поиска особей противоположного пола для последующего спаривания. Устойчивость молекул феромонов лесных насекомых к внешним воздействиям рассматривалась для трех видов из отряда Lepidoptera: сибирского шелкопряда Dendrolimus superans sibiricus Tschetv., соснового шелкопряда Dendrolimus pini L., непарного шелкопряда Lymantria dispar L. и для трех видов насекомых из отряда Coleoptera - короеда-типографа Ips typographus L., черного пихтового усача Monochamus urussovi Fisch. и черного соснового усача Monochamus galloprovincialis Oliv. Свойства молекул феромонов оценивали расчетным путем с использованием квантово-химического метода B3LYP, применимого для анализа свойств небольших молекул феромонов. Проведенные расчеты показали, что молекулы феромонов насекомых способны поглощать свет в ультрафиолетовом диапазоне и переходить в возбужденное состояние. Получены значения дипольных моментов, длины волн поглощения, атомные и электронные характеристики молекул феромонов в основном и возбужденном состояниях. Расчеты показали, что для реакции феромонов с кислородом воздуха энергетический барьер несколько выше, чем для их реакций с водяными парами. В наибольшей степени реакция с молекулами воды вероятна для таких молекул феромонов, чей дипольный момент сопоставим с дипольным моментом воды. Показано, что квантово-химические характеристики молекул феромонов можно связать с особенностями поведения насекомых.
DOI: 10.15372/SJFS20160307 |
