化学通讯与信息素

动物个体之间如何发送和接收化学信息——通过气味标记领地、吸引配偶、发出警报以及组织整个社会。

Definition

化学通讯是通过化学信号在生物体之间传递信息，信息素是由一个个体释放，在同物种的另一个个体中引发特定行为或生理反应的化学物质，与激素所进行的内部化学调节相辅相成。

Scope

本主题涵盖生物体之间的化学通讯：信息素及其他半化学物质的定义和分类，这些信号的产生和检测，以及它们所引起的生理和行为反应，包括对行为的释放效应和对生理的启动效应。它探讨了化学信号在动物繁殖、社会组织和防御中的作用。内容具有比较性和机制性。

Core questions

• 什么是信息素，它们与激素有何不同？
• 动物如何产生和检测化学信号？
• 信息素会引发哪些类型的反应？
• 化学通讯如何组织繁殖和社会生活？

Key theories

信息素概念

卡尔森和吕舍尔将信息素定义为由一个个体分泌到体外，并被同物种的另一个个体接收，在其体内引发特定反应的物质，从而将外部化学信号与内部激素区分开来。

释放效应和启动效应

信息素要么作为释放剂，触发即时行为反应，如交配或警报；要么作为启动剂，产生较慢的生理变化，如改变生殖状态，从而将化学通讯的范围扩展到简单的信号传递之外。

Mechanisms

动物在特化的腺体中合成信号化学物质，并将其释放到空气或水中，或沉积在表面上。接收者通过化学感受器检测这些分子——通常是专门的嗅觉或副嗅觉系统，例如许多脊椎动物的犁鼻器或昆虫敏感的触角感受器——这些感受器对特定化合物敏感，有时能响应极低的浓度。信号随后引发反应：释放信息素触发即时行为，如吸引配偶、追踪路径或发出警报，而启动信息素则引起较慢的生理变化，例如同步或抑制繁殖，或调节社会性昆虫的等级。由于这些信号协调了许多个体之间的行为和生理，化学通讯是配偶寻找、领地标记、亲子识别、防御以及复杂动物社会组织的基础。

Clinical relevance

对化学通讯的研究为通过信息素诱捕和干扰来控制害虫和病媒昆虫提供了信息，并有助于理解化学感应生理学。本条目是教育参考资料，而非医疗指导。

History

布特南特分离出家蚕性引诱剂蚕醇，提供了第一个经化学鉴定的信息素，卡尔森和吕舍尔于1959年引入了“信息素”一词。爱德华·O·威尔逊等人展示了化学信号如何组织社会性昆虫的行为，确立了化学通讯作为动物调节的主要模式。

Key figures

• Peter Karlson
• Martin Lüscher
• Adolf Butenandt
• Edward O. Wilson

Seminal works

• karlson1959
• hill2016
• randall2002

Frequently asked questions

信息素与激素有何不同？

激素是在一个动物体内起作用的化学信使，而信息素则释放到体外，作用于同物种的另一个个体。

释放信息素和启动信息素有什么区别？

释放信息素引起即时行为反应，例如接近配偶，而启动信息素引起较慢的生理变化，例如改变动物的生殖状态。