Oι φερομόνες είναι ουσίες που σ’ ελάχιστα εκατομμυριοστά του γραμμαρίου, μεταφέρουν σημαντικά μηνύματα από το ένα ζώο ή φυτό σε ένα άλλο. Παράγονται σε αδένες ζώων, εντόμων, φυτών κι εξαπολύονται με τη βοήθεια του αέρα μίλια μακριά.
Τέτοια μόρια, είτε συνιστούν αφροδισιακά μυστικά οσφρητικά μηνύματα προς τους αλλόφυλους στο κάλεσμα της αναπαραγωγής, είτε μεταφέρουν πολλά άλλα είδη μηνυμάτων, όπως κινδύνου, συναγερμού και ανακάλυψη τροφής.
Οι φερομόνες έχουν δράση και στους απλούστερους μονοκύτταρους οργανισμούς, όπως στο βακτηρίδιο που ενδημεί στα έντερα και συμβιώνει μαζί μας, το Esherichia Coli. Το βακτηρίδιο αυτό «οσφραίνεται» με τη βοήθεια πρωτεϊνικών μορίων δεκάδες ουσίες, που ή το προσελκύουν, αν π.χ. πρόκειται για τροφή, ή το απομακρύνουν, αν το περιβάλλον είναι εχθρικό.
Ορισμένες φερομόνες γίνονται αισθητές μόνο από τα μέλη της ίδιας οικογένειας και συνεπάγονται την εκδήλωση μιας συγκεκριμένης συμπεριφοράς ενώ άλλες επιδρούν σε ετερογενείς οργανισμούς. Για όλα τ’ άλλα ζωικά είδη τα μοριακά αυτά μηνύματα είναι ανύπαρκτα και περνούν απαρατήρητα και αδιάφορα μέσα στον αέρα.
Για παράδειγμα, η μύγα του μεταξοσκώληκα εκκρίνει μια φερομόνη, τη βομβυκόλη, ένα πολύ δυναμικό μόριο – ραβασάκι. Αρκούν μερικές εκατοντάδες τέτοιων μορίων στον αέρα, δηλαδή τρισεκατομμυριοστά των τρισεκατομμυριοστών του γραμμαρίου, σε απόσταση χιλιομέτρων για να διεγείρουν την ανταπόκριση των ετερόφυλων. Όταν ο άνεμος φέρνει τα επείγοντα μηνύματα των μορίων της βομβυκόλης σε μιαν αρσενική μύγα, κάνει τις τρίχες και τις αντένες τους να ριγούν από οίστρο.
Τα μόρια αυτά, όπως ταξιδεύουν μίλια μακριά, αναγνωρίζονται συγχρόνως και από άλλους αρσενικούς, που κι αυτοί με τη σειρά τους, με μεγάλο κέφι, κάνοντας αγώνες δρόμου, βάζουν πλώρη προς την ίδια κατεύθυνση, προς την κατεύθυνση απ’ όπου εκπέμπεται το μήνυμα όπου τους περιμένει μια εξαιρετική τύχη.
Θα πρέπει να πούμε, ότι τα περισσότερα έντομα, εκτός από υποδοχείς για τα εξειδικευμένα μόρια της φερομόνης, διαθέτουν και υποδοχείς μη ειδικευμένους για διάφορα άλλα πτητικά μόρια, για παράδειγμα, τα κουνούπια διαθέτουν υποδοχείς βουτυρικού οξέος. Το τελευταίο εκκρίνεται απ’ όλους σχεδόν τους ζωικούς οργανισμούς, και τον άνθρωπο, και καθοδηγεί το έντομο προς τη λεία του.
Σινιάλο κινδύνου
Πέρα όμως από μήνυμα αναπαραγωγής, οι φερομόνες είναι δυνατόν ν’ αποτελούν σινιάλο κινδύνου και συναγερμού για ένα σμήνος ή οδηγό για τον εντοπισμό τροφής ή και να ιχνηθετούν μια γεωγραφική περιοχή.
Οι μέλισσες – βασίλισσες, για παράδειγμα, εκκρίνουν μια φερομόνη, το 10-υδροξυ – δεκανοϊκό οξύ, που κατασιγάζει τον οίστρο στις εργάτριες – μέλισσες και έτσι αυτές, απερίσπαστες ρίχνονται στη δουλειά και συγχρόνως έλκει τις εργάτριες ώστε να φροντίζουν τη βασίλισσα και τις παρεμποδίζει ν’ αναπαράγουν άλλες βασίλισσες. Αν πάψουν να μυρίζουν τα μόρια της φερομόνης τότε ανακηρύσσουν άλλη βασίλισσα. Αν αποσυρθεί η βασίλισσα και μαζί η φερομόνη της, τότε οι αναπτυσσόμενες εργάτριες αποκτούν σεξουαλική ωριμότητα και, αφού συζευχθούν με αρσενικούς, γίνονται βασίλισσες. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να δημιουργηθούν πολλές βασίλισσες, αλλά, τελικά, ύστερα από μιαν αδυσώπητη μάχη ανάμεσα τους απομένει μία, «η βασίλισσα».
Φερομόνες χρησιμοποιούν επίσης τα μυρμήγκια, οι κατσαρίδες, τα σκαθάρια (οι κάνθαροι), οι κάμπιες κλπ. Πολλές φορές, οι ιχνοουσίες που εκκρίνονται, ιχνηθετούν το δρόμο προς την κατεύθυνση που ανακαλύφθηκε τροφή, είναι οι φερομόνες της «πατημασιάς». Τα μυρμήγκια, για παράδειγμα, εκκρίνουν τη φερομόνη της πατημασιάς που καθοδηγεί τ’ άλλα προς την τροφή και σχηματίζεται έτσι το ατέλειωτο καραβάνι από τη φωλιά προς την τροφή και αντίθετα.
Οι καψομόνες
Και τι δεν έχει επινοήσει η φύση για την αναπαραγωγή χρησιμοποιώντας τις φερομόνες. Ένα λουλούδι παράγει τρία χιλιοστά του γραμμαρίου νέκταρ την ημέρα, που αντιστοιχεί σε περίπου 12 θερμίδες. Ένα έντομο με ταχύτητα 12 χιλιομέτρων την ώρα χρειάζεται περίπου 8 θερμίδες για να πάει στη φωλιά του, αν αυτή απέχει ένα χιλιόμετρο από την περιοχή που βόσκει. Έτσι τα έντομα αναζητούν συνεχώς τα λουλούδια που με τη σειρά τους προσπαθούν το καλύτερο, άλλα με φανταχτερά χρώματα, άλλα με μεθυστικές ευωδιές, άλλα με ελκυστικές ουσίες για να προσελκύσουν τα έντομα. Μ’ αυτόν τον τρόπο το φυτό βοηθάει την αναπαραγωγή κι άλλες λειτουργίες του.
Ορισμένα φυτά παράγουν ελκυστικές για ορισμένα έντομα ουσίες, ώστε να τα προσελκύουν και ν’ αποθέτουν στα φύλλα τους τ’ αβγά τους. Πρόκειται για τις καψομόνες, ουσίες που παρέχουν πλεονεκτήματα στον οργανισμό, ο οποίος τις δέχεται, π.χ. το φυτοφάγο έντομο. Ορισμένες ορχιδέες που ο ύπερος τους είναι εξαιρετικά βαθύς και η γονιμοποίηση δυσχερής, δημιουργούν ουσίες, οι οποίες μάλιστα είναι αρωματικές και οι οποίες απαντούν επίσης σε ορισμένες θηλυκές μέλισσες. Οι αρσενικοί εξαπατώνται, προσελκύονται και αισθησιάζονται τόσο, ώστε ν’ απολήγουν όλο και πιο βαθιά μέσα στον ύπερο της ορχιδέας. Η προσπάθεια αυτή απολήγει σε μεταφορά γύρης, που κουβαλάει ο αρσενικός από την επίσκεψη του σε άλλες ορχιδέες και στη γονιμοποίηση αυτού του δύσκολου λουλουδιού.
Τα άσπρα λουλούδια, όπως το γιασεμί και η γαρδένια, μη διαθέτοντας φανταχτερά ελκυστικά χρώματα, βάζουν όλη τη γοητεία τους στο μεθυστικό άρωμα τους, που γι’ αυτό ξεχύνεται τις καλοκαιριάτικες νύχτες, όταν όλα είναι σκοτεινά και δεν εντυπωσιάζουν οι ανταγωνιστές τους με τα φανταχτερά χρώματα. Την ημέρα, τ’ άσπρα λουλούδια μυρίζουν πολύ λιγότερο. Πολλά αρώματα λουλουδιών φτάνουν στη μέγιστη ένταση τους πριν την αυγή και μετά το λυκόφως.
Υπάρχουν ακόμα φυτά τα οποία παράγουν αυτοτοξικές ουσίες, ουσίες δηλαδή που δηλητηριάζουν το ίδιο το φυτό. Για να ελέγχουν άραγε την αναπαραγωγή τους; Πρόκειται για κάτι ανάλογο με τα αντισυλληπτικά; Μια απ’ αυτές είναι η καφεΐνη του καφέ, του πιο αθώου διεγερτικού του νευρικού συστήματος, που χρησιμοποιούν εκατομμύρια άνθρωποι καθημερινά. Η καφεΐνη εξασκεί ολέθρια δράση στα νεαρά φυτά της καφεδιάς, καθώς οι καρποί πέφτουν κάτω και διαποτίζουν το έδαφος κοντά στο μεγάλο δέντρο που καρποφορεί. Ανάλογη δράση εξασκεί η καφεΐνη και για ορισμένα ζιζάνια, ενώ για πολλά άλλα φυτά είναι αδιάφορη. Πρόκειται ίσως για το πρώτο φυσικό ζιζανιοκτόνο που γνωρίζουμε.
Απωθητικές, συναγερμού και κοινωνικές
Τα περισσότερα συστατικά που συνιστούν το άρωμα πολλών φυτών, εξασκούν σε άλλα είδη ελκυστική και σε άλλα απωθητική ανταπόκριση. Για παράδειγμα, η γερανιόλη, κύριο συστατικό της μυρωδιάς της αρμπαρόριζας, είναι ελκυστική για τις μέλισσες, ενώ η κιτράλη, κύριο συσταστικό της μυρωδιάς του λεμονόχορτου, συνιστά φερομόνη συναγερμού για πολλά ακάρια. Ορισμένες όμως ουσίες που παράγονται κατ’ εξοχήν από τα φυτικά κύτταρα, όπως το λιμονένιο, τις συναντάμε και στους τερμίτες. Αλλά και ορισμένες ουσίες, οι οποίες συνιστούν αυξητικούς παράγοντες για τα φυτά, π.χ. οι ζιμπερελίνες, οι οποίες φέρνουν το μήνυμα της γήρανσης, που εκδηλώνεται με το κιτρίνισμα των φύλλων, αποτελούν συγχρόνως σήματα συναγερμού για ορισμένα έντομα.
Πολλά άλλα ακόμα συσταστικά του φυτικού βασιλείου δημιουργούν πολύπλοκες σχέσεις με διάφορα έντομα. Αν, για παράδειγμα, δύο ομάδες από νύμφες που προέρχονται από την ίδια ωοτοκία μόλις εκκολαφθούν ανατραφούν σε φύλλα διαφορετικών φυτών, π.χ. μηλιάς και καστανιάς, όταν ενηλικιωθούν και δημιουργήσουν απογόνους, οι τελευταίοι δεν ζευγαρώνουν παρά μεταξύ ατόμων της ίδιας ομάδας (π.χ. αυτών που ανατράφηκαν στα φύλλα της μηλιάς και αντίστοιχα).
Πολλοί οργανισμοί του λόγγου και της θάλασσας παράγουν μια χημειο-φωταυγή ουσία, τη λουσιφερίνη, την ουσία που δημιουργεί τις ασθενικές γαλάζιες αναλαμπές τις ασέληνες νύχτες. Οι αναλαμπές αυτές αποδιώχνουν πολλούς από τους διώχτες τους, που κυκλοφορούν μέσα στη νύχτα σε αναζήτηση θηραμάτων.
Άλλοι φυτικοί οργανισμοί παράγουν απωθητικές φερομόνες για ορισμένα εχθρικά τους έντομα. Πρόκειται για πτητικές ουσίες, τις οποίες ο αέρας μεταφέρει μακριά, και οι οποίες δρουν απωθητικά, όπως εισάγονται σε κατάλληλους οσφρητικούς υποδοχείς των εχθρικών οργανισμών. Τέτοιες απωθητικές ουσίες, που γενικά χαρακτηρίζονται ως «αλλομόνες», ουσίες δηλαδή που προσφέρουν ορισμένα πλεονεκτήματα στον οργανισμό που τις εκπέμπει, είναι τα κιναμωμικά παράγωγα της κανέλλας, η κιτράλη στο λεμονόχορτο, το πινένιο στο ρετσίνι των πεύκων και των άλλων κωνοφόρων δέντρων, το λιμονένιο από τα εσπεριδοειδή, η γοσσυπόλη στο βαμβάκι, η θυμόλη, η καρβακρόλη, η ευγενόλη στο θυμάρι, τη ρίγανη, το βασιλικό ή τα γαρύφαλα. Η γοσσυπόλη, μάλιστα, πέρα απ’ τον απωθητικό της ρόλο, παρεμποδίζει και την ανάπτυξη των νυμφών ορισμένων εντόμων που τρώνε τα φύλλα της.
Φερομόνες της κάστας
Δεν απολείπουν όμως και οι «φερομόνες της κάστας». Πρόκειται για ουσίες που παρεμποδίζουν το σχηματισμό ορισμένων οργάνων, όπως στην περίπτωση των μυρμηγκιών ή στις εργάτριες – μέλισσες, υποβοηθώντας την ανάπτυξη ή την υπερτροφία άλλων, όπως στην περίπτωση των τερμιτών, όπου οι τερμίτες-στρατιώτες αναπτύσσουν μια προεξοχή στη θέση της μύτης η οποία εκπέμπει απωθητικές ουσίες ή δημιουργεί προϋποθέσεις για αποτελεσματική άμυνα ή επίθεση στις «μυτομαχίες» με τους εχθρούς. Στους τερμίτες, ο αριθμός των στρατιωτών ανέρχεται στο 30% του συνόλου. Πρόκειται για την κάστα των στρατιωτών. Για να μην αυξάνεται ο αριθμός των στρατιωτών πάνω από το καθορισμένο αυτό όριο, οι τερμίτες εκκρίνουν τη φερομόνη της κάστας, δηλαδή μια τροποποιητική φερομόνη, η οποία επιβραδύνει την παραγωγή στρατιωτών, όταν ο αριθμός τους υπερβεί το «νομοθετημένο» όριο.
Υπάρχουν και «τροποποιητικές φερομόνες». Ανάλογα με τα είδη, οι φερομόνες αυτές είναι δυνατόν να παραχθούν απ’ όλα τα μέλη της κοινωνίας τους ή, εκλεκτικά, μόνο από ορισμένα μέλη, για παράδειγμα, στους τερμίτες, ορισμένες φερομόνες παράγονται μόνο από τους τερμίτες -στρατιώτες ή μόνο από ένα άτομο της ομάδας, όπως η φερομόνη της βασίλισσας στις μέλισσες.
Όταν μια μέλισσα πεθάνει μέσα στην κυψέλη, τελικά μεταφέρεται από τις άλλες εκτός κυψέλης και απορρίπτεται. Το μήνυμα θανάτου και η πιστοποίησή του πραγματοποιείται μ’ ένα μόριο που εκκρίνεται μετά το θάνατο, το ελαϊκό οξύ (το βασικό λιπαρό που υπάρχει στο ελαιόλαδο). Είναι χαρακτηριστικό ότι, αν μια ζωντανή μέλισσα πασαλειφτεί με ελαϊκό οξύ, θα έχει την τύχη της πεθαμένης. Θα την πετάξουν έξω από την κυψέλη. Όταν όμως το οξύ εξαλειφτεί γίνεται και πάλι αποδεκτή.
Όταν οι άνθρωποι πριν πολύ λίγα χρόνια ανακάλυψαν τη μυστική γλώσσα των φερομονών, δεν αμέλησαν να τη χρησιμοποιήσουν για λογαριασμό τους. Δεν δίστασαν, δηλαδή, αυτά τα μηνύματα να τα χρησιμοποιήσουν για την εξόντωση των εντόμων.
Με τη συνθετική παραγωγή φερομονών και το διασκορπισμό τους, σε ίχνη ελάχιστα, στον τόπο των καλλιεργειών, είναι δυνατόν να ελεγχθεί αριθμητικά ο πληθυσμός των εντόμων ή και να προκληθεί σύγχυση στην αναπαραγωγή. Αντί, δηλαδή, του θηλυκού εντόμου, το αρσενικό έντομο θα συναντηθεί με το σκεύασμα της φερομόνης και την κατάλληλη παγίδα, όπου μέρος των εντόμων που προσελκύονται μπορεί να εξοντωθεί.
Ο δάκος της ελιάς, αυτή η μάστιγα των ελαιοπαραγωγών, η μύγα που κάνει ζημιές εκατομμυρίων δολαρίων στ’ αμπέλια, τα σκουλήκια που λυμαίνονται τις βαμβακοκαλλιέργειες, οι ύπουλες μύγες που εναποθέτουν τ’ αβγά τους κάτω από τη γη, μέσα στις πατάτες, και τόσα άλλα, έχουν αρχίσει να ελέγχονται πληθυσμιακά με τέτοιες μεθόδους.
Πηγή: “H ζωή σε επίπεδο μορίων”. Το βιβλίο αυτό, που έγραψε ο καθηγητής Αλέξανδρος Σταυρόπουλος, βραβεύτηκε από την Ακαδημίας Αθηνών.
