性フェロモン

性フェロモンは、生物が同種の個体を引き寄せたり、交尾を促したり、または有性生殖に密接に関連する他の機能を果たすために放出するフェロモンです。性フェロモンは、特に繁殖のためにメスを知らせ、異性を誘引し、種、年齢、性別、遺伝子型に関する情報を伝えることに重点を置いています。非揮発性フェロモン、またはクチクラ接触フェロモンは、通常、昆虫の触角または足にある化学受容器との直接接触によって検出されるため、社会性昆虫とより密接に関連しています。

昆虫の性フェロモンは、害虫の監視や捕獲に使用されています。

進化

性フェロモンは多くの種で進化してきました。多くの種類のフェロモン（警戒、集合、防御、性的魅力）にはすべて、反応を引き起こす化学的な合図として機能するという共通の原因があります。しかし、性フェロモンは特に交尾行動や優位性のシグナル伝達に関連しています。放出された匂いは、オスまたはメスのいずれかが選択した好ましい形質と見なすことができ、魅力と交尾につながります。化学シグナル伝達は、遺伝的に異なる配偶者を見つけて近親交配を避けるためにも使用されます。^[2]メスは交尾を決定する際に選択的であることが多く、化学的なコミュニケーションにより、生殖ニーズを満たす高品質の配偶者を見つけることができます。

性的選択

匂いは、メスの選択によって選ばれた一種のオスの「装飾品」なのかもしれない。それは、チャールズ・ダーウィンが『人間の由来と性に関する選択』で述べたような装飾品の基準を満たしている。長年の研究を経て、このような化学的コミュニケーションの重要性が明らかになりつつある。^[4]

オスは通常、希少なメスをめぐって競争し、メスはオスの特性に基づいて適応的な選択を行う。この選択はメスに直接的および/または遺伝的に利益をもたらす可能性がある。タイガーモス（ Utetheisa ornatrix）では、メスは最も多くのフェロモンを分泌するオスを選択する。これはオスが持つ保護アルカロイドの量の正直なシグナルであり、メスの子孫の大きさの指標でもある（そのようなオスによって受精したメスはより多くの卵を産む）。^[4]オスのゴキブリはフェロモン「バッジ」に基づいて優位性の階層を形成し、メスは同じフェロモンをオスの選択に利用する。^[5]東洋甲虫（Exomala Orientalis）では、メスがフェロモンを放出し、オスが自分を見つけるのを受動的に待つ。優れた探知能力と飛行能力を持つオスはメスの甲虫に最初にたどり着く可能性が高く、遺伝的に有利なオスが淘汰される。^[6]

ほとんどの種では、フェロモンは非限定的な性別によって放出される。メスの蛾の中にはシグナルを送るものもあるが、これは安価でリスクも低い。つまり、オスはメスのところまで飛んでいかなければならないということであり、大きなリスクを負うことになる。これは他の感覚器官によるコミュニケーションと似ており、例えばオスのカエルは鳴くし、オスの鳥はたいてい色鮮やかである。オスの長距離フェロモンシグナルは、メスにとっての不均一な資源と関連している可能性がある。一部の種では、両方の性別がシグナルを送る。オスは代わりに他のオスを引き付けることもあり、その場合、性フェロモンは集合フェロモンとして働く。^[4]

体外受精と化学合成

体外受精を行う種（例えば、海洋性虫、ウニ）のほとんどは、フェロモンを使って性行動（精子と卵子の放出）を調整していると考えられます。精子は希釈されやすく、寿命が短いため、この調整は非常に重要です。したがって、調整はオスとメスの両方に選択上の利点をもたらします。調整を行わない個体は受精を達成できず、子孫を残す可能性が低くなります。^[4]

異系交配の主な選択的利点は、有害な劣性対立遺伝子の隠蔽を促進するのに対し、近親交配はそれらの有害な発現を促進することである。^[7]^[8]

人間の場合

真のヒト性フェロモンを単離した研究はまだない。^[9]^[10]人間は視覚的な手がかりに大きく依存しているが、近距離にいる場合、匂いも社会的性的行動に影響を与える。ヒトフェロモンの研究における固有の困難は、被験者が清潔で無臭である必要があることである。^[11]

シグナリング

淡水藻類*ボルボックス*の性的発達は、微量の糖タンパク質フェロモンによって引き起こされます。

さまざまな種が、性的シグナルを送るために多種多様な化学物質を使用しています。化学的に初めて記述されたのは、カイコガの性フェロモンであるボンビコールで、1959年に発見された複合アルコール、(E,Z)-10,12-ヘキサデカジエノールです。これは、オスの蛾の触角でフェロモン結合タンパク質によって検出され、神経細胞の膜に結合した受容体にボンビコールを運びます。 ^[12] 他の蛾が使用する化学物質は種に固有です。たとえば、トウヒガシChoristoneura fumiferanaのメスのフェロモンには、 E-およびZ 11-テトラデセナールアルデヒドが95:5の割合で含まれていますが、トウヒガシの他の種の性フェロモンには酢酸塩とアルコールが含まれています。^[13]

淡水緑藻 ボルボックスの性発達は糖タンパク質フェロモンによって開始される。^[14]これは、1リットルあたり10-16モルという低濃度でも性発達を引き起こすことができるため、最も強力な生物学的エフェクター分子の1つである^。 [ 14 ]^カークとカークは、実験的に、体細胞で熱ショックによって性誘導フェロモンの生成を誘発できることを示した。^[15]

用途

性フェロモンは害虫の監視と駆除に応用されている。監視では、フェロモントラップを使って害虫のサンプルを誘引して捕獲し、駆除措置が必要かどうかを判断している。駆除では、はるかに大量の性フェロモンを放出して害虫の交尾を妨害する。これは、オスがメスを見つけられないようにするのに十分なフェロモンを放出して効果的に信号をかき消すか、大量のトラップを仕掛けて害虫を直接誘引して駆除するかのいずれかの方法で行われる。^[16]たとえば、トウヒノキガ（Zeiraphera canadensis）の駆除に関する研究では、交尾中にトウヒノキガが放出する化学物質であるフェロモン E-9-テトラデセニルアセテートの使用に焦点が当てられている。^[17]

参考文献

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