Utama > Klinik

1.2. Eko-regulator kimia

Organisme hidup yang berasal dari tumbuhan atau kerajaan hewan mempengaruhi lingkungan mereka melalui aksi saling silang dari berbagai molekul. Interaksi ini dapat terjadi antara hewan, tumbuhan. Selain itu, alam mati juga memengaruhi hewan dan tumbuhan. Ekologi kimia berkaitan dengan studi interaksi dan bahan kimia yang bertindak sebagai perantara..

Keberhasilan ekologi kimia sebagian besar disebabkan oleh munculnya metode penelitian fisikokimia baru yang memungkinkan untuk membangun struktur suatu zat dalam jumlah sub-milligram. Dasar-dasar ekologi kimia disajikan oleh Florkin (1966), yang mengembangkan terminologi dan merumuskan ide-ide utama dan arah dari ilmu baru.

Interaksi kimia terjadi selama transmisi pesan yang disandikan menggunakan molekul tertentu, dan juga digunakan untuk mempertahankan atau menyerang pada semua tingkat perkembangan evolusi..

Kompleksitas hubungan antara organisme diekspresikan dalam sifat aksi organisme tertentu terhadap lingkungan (interspesifik atau intraspesifik) - apakah mereka menguntungkan atau berbahaya bagi spesies yang memberikannya. Berikut ini adalah klasifikasi berbagai jenis efek kimiawi tubuh terhadap lingkungan.

Klasifikasi jenis efek kimia tubuh terhadap lingkungan (menurut M. Barbier, 1978)

I. Zat yang terlibat dalam interaksi interspesifik (alelokimia)

A. Allomones (bermanfaat bagi organisme penghasil):

2. Zat yang menutupi penerbangan (cairan tinta dalam cephalopoda).

5. Induktor (menyebabkan pembentukan gallus, nodul, dll.).

7. Umpan (menarik mangsa ke pemangsa).

B. Kayromony (menguntungkan organisme penerima):

1. Zat penarik makanan.

2. Induktor merangsang adaptasi (misalnya, faktor yang menyebabkan pembentukan duri dalam rotifera).

3. Sinyal memperingatkan penerima bahaya atau toksisitas.

4. Stimulan (faktor pertumbuhan).

B. Depresor: menolak dan produk serupa yang meracuni penerima tanpa meningkatkan kemampuan beradaptasi organisme yang menghasilkannya terhadap lingkungan.

II Zat yang terlibat dalam interaksi antar spesies

A. Autotoxins (menolak racun untuk organisme penghasil dan tidak bermanfaat bagi spesies lain).

B. Auto-inhibitor adaptasi: menahan populasi dalam batas sedemikian rupa sehingga berada dalam keseimbangan dengan lingkungan.

3. Feromon kecemasan dan pertahanan.

4. Keran feromon (tandai habitat, dll.).

Florkin mengusulkan istilah co-acton untuk semua zat aktif biologis yang mampu melakukan interaksi kimia apa pun. Setiap molekul sesuai dengan sinyal spesifik, yang merupakan pembawa potensial. Transfer informasi melalui molekul mengacu pada satu aspek cybernetics. Automatisme perilaku serangga dikaitkan dengan persepsi sinyal tersebut. Menguraikan pesan-pesan kimiawi semacam itu akan memungkinkan untuk lebih memahami sifat interkoneksi dalam sistem ekologi dan, mungkin, mengelolanya, memungkinkan untuk menjaga keseimbangan alam dalam memerangi pencemaran lingkungan..

Interaksi kimia antara tanaman dalam hal evolusi biokimia sangat kompleks. Produk metabolisme akhir yang dilepaskan ke lingkungan dapat memiliki efek merugikan pada beberapa jenis tanaman, sementara yang lain tidak sensitif terhadapnya. Terkadang produk ini berbahaya bagi pabrik yang memproduksinya, terkadang tidak. Sebagai contoh, pohon kayu putih yang diaklimatisasi di AS menekan pertumbuhan semak di tempat-tempat pertumbuhannya, sementara pohon kayu putih Australia tidak memiliki efek seperti itu. Keracunan diri diamati pada beberapa pohon tropis: bijinya hanya bisa berkecambah di tanah tempat spesies tanaman lain tumbuh..

Interaksi antara tumbuhan dan hewan dilakukan dalam berbagai cara. Cara yang digunakan tumbuhan untuk melindungi diri dari hewan beragam: duri, alkaloid, glikosida steroid kardiotoksik, rasa tidak enak, kepahitan. Untuk melindungi beberapa tanaman, beberapa tanaman dapat mensintesis hormon serangga - ecdysones, yang dapat membahayakan ulat kupu-kupu. Seringkali ada fenomena seperti itu ketika suatu zat tertentu menarik hewan dari satu spesies ke tanaman dan mengusir hewan dari spesies lain. Adaptasi ini membantu serangga keluar dari perangkap kimia beracun. Zat yang sama membantu larva mengenali makanan, menarik betina yang akan bertelur.

Daya tarik serangga dengan zat harum bunga, berkontribusi terhadap penyerbukan, adalah contoh klasik interaksi interspesifik (alelokimia).

Fenomena interaksi kimia antara organisme hidup dimulai pada tingkat biosfer. Sekitar 1 miliar ton zat organik yang mudah menguap memasuki wilayah udara planet ini setiap tahun. Jumlah bahan organik yang dibawa oleh sungai ke laut dan dilepaskan ke laut oleh penghuninya - terutama plankton, juga sangat signifikan. Bahan organik memainkan peran sebagai media nutrisi dan terlibat dalam siklus biokimia yang kompleks. Melalui penggunaan zat-zat (chemical telemedicators), keseimbangan biologis dipertahankan antara penghuni lautan.

Interaksi antara materi anorganik dan hewan atau tanaman memainkan peran penting di alam dan dilakukan terutama oleh tanaman. Tumbuhan menyerap dan menumpuk di jaringan mereka sejumlah besar elemen dari lingkungan mineral di sekitarnya, dan tidak selalu diperlukan untuk mereka. Elemen-elemen umum di antara tanaman meliputi: C, H, O, N, P, S, Ca, Mg, K, Fe, Mn, Cu, Cl, B, Mo, Co, Si, Se, F, Br, I. Beberapa tanaman (mis. Astragalus) menyerap dari tanah dan mengakumulasi selenium, yang beracun bagi ternak. Metabolit utama dalam bentuk selenium yang diserap adalah Se-methylselenocysteine. Tanaman ini mampu melepaskan produk volatil yang mengandung dimethyl selenide. Sebaliknya, akumulasi silikon pada tanaman paling sering dikaitkan dengan pembentukan alat perlindungan fisik: permukaan yang tajam dan memotong.

Dengan kandungan zat anorganik dalam tanaman, endapan bijih dapat dideteksi. Jadi, endapan arsenopyrite ditentukan oleh kandungan besi dalam herbal. Metode ini digunakan untuk menemukan endapan boron, nikel, kobalt, tembaga, kromium dan molibdenum..

Senjata kimia yang digunakan oleh organisme hidup dalam perjuangan untuk melestarikan spesies sangat beragam: dari racun dan racun hingga cara kamuflase. Ini digunakan sebagai alat serangan jika hewan memiliki organ khusus dengan racun. Zat beracun dapat ditemukan di organisme produsen itu sendiri, dalam hal ini sifat defensif dari senjata semacam itu hanya muncul ketika menyerang organisme produsen. Semua hewan beracun dapat dibagi menjadi tiga kategori. Hewan beracun aktif memiliki kelenjar atau organ beracun yang mereka gunakan untuk menyerang. Hewan beracun pasif menggunakan racun hanya untuk tujuan pertahanan. Hewan beracun yang diracuni mengandung racun dalam tubuh, dan toksisitasnya memanifestasikan dirinya dalam tabrakan dengan mereka atau memakannya. Di alam, ada banyak zat beracun dan sejumlah besar cara untuk menggunakannya..

Mikotoksin berbahaya bagi hewan dan manusia. Ini termasuk ergot gandum yang terkandung dalam tepung, yang menyebabkan ergotisme gangren (api anton), dan pada zaman kuno menyebabkan epidemi. Turunan asam lisergik adalah racun dalam kasus ini: ergotamin dan ergoalkaloid polipeptida lainnya. Keracunan makanan oleh racun jamur yang lebih rendah adalah kejadian umum dalam kehidupan sehari-hari. Kemampuan jamur untuk mensintesis sejumlah besar berbagai zat beracun terungkap sebagai hasil kerja pada produksi antibiotik. Aflatoksin ditemukan dalam kacang, berbagai jenis biji-bijian dan polong-polongan, dalam pakan ternak, konsentrat makanan kering dan, sebagai aturan, menumpuk selama penyimpanan. Saat ini, sekitar dua puluh aflatoksin yang berbeda dari kelompok B diketahui.1 dan G1 dan menyebabkan keracunan. Ochratoxin A menyebabkan nekrosis hati pada hewan yang memakan hewan yang terinfeksi jamur ini. Eksim pada kulit wajah dapat menyebabkan saprofit hidup pada tanaman sereal yang membusuk dan mengeluarkan epipolythiadiketopiperazines. Kelompok zat berbahaya bagi hati (hepatotoxins) adalah kelompok oksinin polinuklir yang diproduksi oleh berbagai spesies jamur rendah, yang tumbuh terutama dalam beras. Peptida siklik dari jamur payung pucat berakibat fatal jika jamur memasuki makanan. Jamur ditandai oleh dua kelompok zat beracun: phallotoxins, yang diwakili oleh phalloidin dan amatoxins, misalnya, a-amanitine, yang dosis mematikannya untuk manusia adalah 0,1 mg / kg.

Fitotoksin termasuk zat beracun yang dihasilkan oleh jamur atau bakteri fitopatogenik. Sebagai aturan, phytotoxins diisolasi dari media kultur jamur penghasil dan jauh lebih jarang dari tanaman itu sendiri yang terinfeksi. Fitotoksin menyebabkan menguning dan klorosis daun tanaman (misalnya, hama tembakau Pseudomonas tabaci dan racun yang mereka hasilkan - dipeptida dari threonine dan asam oksidiamat).

Efek fitopatogenik dari bakteri dapat memiliki sifat fisikokimia. Diketahui bahwa akumulasi polisakarida menghambat sirkulasi normal jus di pabrik dan menyebabkan pengeringan daun. Aktivitas biologis mikobakteri dan fitotoksin sangat beragam dan, sebagai aturan, sedikit dipelajari. Mereka memiliki efek berbahaya dalam konsentrasi yang sangat rendah, yang sangat berbahaya bagi seluruh umat manusia. Dengan pengecualian beberapa jamur yang lebih tinggi, yang toksisitasnya berfungsi sebagai perlindungan terhadap manusia, sisa jamur dan mikroorganisme harus dipertimbangkan sesuai dengan klasifikasi di atas sebagai limbah yang meracuni penerima..

Menanggapi infeksi oleh jamur patogen, beberapa tanaman mampu menghasilkan zat fungisida. Sifat yang sama dimiliki oleh mikroorganisme tertentu yang mampu menghasilkan zat yang kita sebut antibiotik, yang memiliki efek alelokimia yang nyata. Karya-karya Wuymer (1889), Pasteur dan Joubert (1887), Fleming (1929) membuka jalan bagi isolasi antibiotik individu pertama - penisilin (1943-1945) yang diproduksi oleh Penicillium notatum di negara bagian. Penisilin secara efektif menghambat pertumbuhan stafilokokus dan banyak bakteri lainnya. Antibiotik termasuk golongan senyawa organik yang paling beragam: terpenoid (roridin, streptomisin), polipeptida (gramicidin), depsipeptida (enniatin A), makrolida (mengandung cincin lakton makrosiklik), nukleosida (puromisin), senyawa intrakompleks yang mengandung ion logam berat - besi tembaga (ferrimincin), sistem polinuklear terkondensasi (tetrasiklin). Kemampuan untuk menghasilkan zat seperti antibiotik memberi produsen mikroorganisme keuntungan yang jelas dalam kemampuan beradaptasi dengan lingkungan..

Tidak seperti tanaman, reaksi perlindungan hewan harus memastikan integritas tubuh. Di antara jenis senjata kimia hewan yang efektif, ada banyak produk beracun, sifat dampak yang pada musuh masih belum jelas dalam banyak kasus.

Menurut klasifikasi zat-zat ini, kita harus merujuk pada allomons.

Nereistoxin, amina tersier dengan gugus disulfida siklik, yang memiliki sifat insektisida, ditemukan di perwakilan cacing invertebrata laut Nereis. Hewan-hewan ini mampu menyuntikkan racun mereka ke tubuh korban dengan gigitan atau suntikan dengan bulu. Berbagai turunan kolin diisolasi dari kelenjar hypobranchial gastropoda laut: murexin, senecyolylcholine, acrylilcholine, yang dapat menyebabkan kelumpuhan otot dan gangguan pernapasan pada tikus. Kerucut siput racun adalah campuran amina yang aktif secara biologis, peptida dan protein, yang memiliki efek curariform, berakibat fatal bagi manusia. Racun dari nematocysts dari kram usus - anemon laut dan ubur-ubur - sebagian besar bersifat protein. Seri Toksisitas Invertebrata Laut.

Perkembangan evolusioner arthropoda telah menyebabkan munculnya gudang senjata yang luas dari peralatan pelindung kimia (dan sering menyerang). Hymenoptera yang menyengat, yang meliputi lebah, tawon, lebah, memiliki kelenjar yang mengeluarkan racun dan alat yang sangat canggih yang memungkinkan mereka untuk menyuntikkan racun ini ke dalam tubuh musuh. Banyak vertebrata, termasuk manusia, sensitif terhadap racun arthropoda. Komposisi racun serangga termasuk fosfolipase A dan B, serotonin, histamin, asetilkolin, hyaluronidase, dll..

Gigitan serangga menyebabkan rasa sakit yang hebat, memengaruhi sistem saraf pusat, menyebabkan kejang, dan terkadang kematian.

Beberapa vertebrata juga mampu menghasilkan racun, yang sifatnya sangat beragam. Batrachotoxin yang digunakan oleh orang Indian Amerika Selatan dalam pembuatan panah beracun adalah alkaloid steroid dan pertama kali diisolasi dari kelenjar katak Phyllobates aurotatntia. Daftar vertebrata beracun cukup besar. Perlu dicatat bahwa vertebrata yang memiliki kelenjar khusus dengan racun kuat dan perangkat untuk memasukkannya ke dalam tubuh individu lain aktif, sementara hewan-hewan beracun yang tidak memiliki alat semacam itu memimpin gaya hidup pasif dan tersembunyi. Jumlah karya yang dikhususkan untuk studi racun mencapai hingga 10.000 per tahun..

Dalam interaksi kimia antara organisme hidup, mimikri menempati tempat yang penting, yang dinyatakan oleh kesamaan eksternal hewan yang tidak dilindungi dengan benda dan tanaman lingkungan (mimesia) atau hewan yang dilindungi (mimetisme). Dari sudut pandang evolusi, kepemilikan senjata kimia adalah faktor yang memfasilitasi adaptasi terhadap lingkungan. Alarm peringatan adalah salah satu opsi untuk perlindungan. Dalam pewarnaan serangga, pigmen yang berasal dari berbagai jenis sistem terkonjugasi terlibat: melanin, ommokrom, pterin, karotenoid, flavon, pigmen empedu, dll..

Mimetisme - suatu cara perlindungan hanya dari hewan yang sangat terorganisir (terutama vertebrata) - hanya efektif jika simulator tinggal di area yang sama dengan model dan secara signifikan kalah dengan jumlah. Ada dua bentuk - Bates mimetism (G. Bates), di mana putih kupu-kupu mirip dengan kupu-kupu berwarna cerah yang tidak termakan dari keluarga helikonid, yang memiliki bau dan rasa yang tidak menyenangkan. Di bawah mimetisme Müller (F. Müller), beberapa jenis hewan yang dilindungi memiliki penampilan yang mirip dan, meniru satu sama lain dalam warna dan bentuk, membentuk "cincin" mimikri. Sebagai contoh, banyak spesies tawon memiliki bentuk dan warna tubuh yang mirip, serangga beracun (ladybug tujuh-bintik, serangga-serdadu, kumbang wabah) memiliki warna merah dengan bintik-bintik hitam (warna memukul mundur). Musuh serangga, setelah mengembangkan refleks jijik pada satu spesies, tidak menyentuh serangga dari spesies lain yang termasuk dalam "cincin". Mimetisme adalah salah satu fenomena yang sangat kompleks yang pemahamannya masih terhambat oleh sifat pengetahuan kita yang terpecah-pecah..

Feromon adalah zat aktif secara biologis yang dilepaskan oleh hewan ke lingkungan dan secara khusus mempengaruhi perilaku atau keadaan fisiologis individu lain dari spesies yang sama. Salah satu yang pertama dalam bentuk paling murni adalah feromon seks dari ulat betina - bombikol: HO-CH2(CH2)8-CH = CH-CH = CH - (CH2)2-CH3. Biasanya feromon disekresikan oleh kelenjar khusus, dan persepsi mereka dilakukan melalui chemoreceptors. Menurut struktur kimianya, feromon sangat beragam dan tidak membentuk kelompok senyawa kimia yang homogen (terpenoid, steroid, asam jenuh atau jenuh, aldehida, alkohol, dll.). Feromon hewan terestrial harus memiliki volatilitas minimal, yang membatasi berat molekulnya (tidak lebih dari 300). Aktivitas feromon dimanifestasikan dalam konsentrasi yang sangat rendah. Feromon yang dikeluarkan oleh hewan adalah campuran dari beberapa komponen, yang masing-masing mungkin memiliki aktivitas. Biasanya feromon adalah spesifik spesies, tetapi dapat memiliki efek nyata pada perwakilan spesies terkait lainnya. Ada berbagai klasifikasi feromon. Tergantung pada sifat efek yang ditimbulkan, bedakan:

- feromon seks (penarik seks, aphrodisigns) yang memastikan pertemuan dan pengakuan individu-individu dari jenis kelamin yang berbeda dan merangsang perilaku seksual;

- feromon agregasi (menyebabkan akumulasi sejumlah besar individu);

- feromon untuk menandai wilayah;

Feromon serangga yang paling banyak dipelajari. Feromon seksual dan feromon kecemasan telah ditemukan pada ikan dan amfibi. Keluarnya bau mamalia dapat memengaruhi perilaku seksual, keibuan, teritorial, agresif, dan bentuk perilaku lainnya, serta keadaan fisiologis dan emosional individu lain. Feromon berpotensi menjadi sarana yang efektif untuk mengendalikan perilaku hewan. Daya tarik seksual dan fermentasi agregasi digunakan dalam metode biologis untuk mengendalikan hama serangga, menggantikan beberapa kasus pestisida. Kisaran aksi zat ini adalah dari beberapa milimeter hingga beberapa kilometer. Misalnya saja, penarik seksual dari cacing sutera betina disparlur

menarik jantan pada konsentrasi 3 · 10 -19 g zat dalam 1 cm 3 udara. Grandlur dapat berfungsi sebagai perwakilan dari penarik agregasi - campuran (Z) -2- (3-dimethylcyclohexylene) ethanol, (E) -isomer dari 2- (3,3-dimethylcyclohexidien) asetaldehida dan (+) - (Z) -2-isopropenyl-1 -methylcyclobutanethanol, dengan mana jantan kumbang kapas menarik individu dari spesies mereka. Penarik yang menarik ke lokasi bertelur dapat memancarkan tanaman inang. Misalnya, dalam ngengat kubis akar, endapan terstimulasi oleh allyl isothiocyanate yang dipancarkan oleh tanaman dari famili silangan; nyamuk memiliki asam amino (valin, leusin, a-lisin, a-prolin, Da-alanin, glisin). Feromon jejak adalah bagian dari campuran bau yang serangga menandai makanan atau jalan menuju sumber makanan ini. Feromon kecemasan umum untuk serangga publik, serta untuk serangga yang sementara membentuk komunitas besar. Diketahui bahwa semut memiliki dua kelenjar yang menghasilkan feromon kegelisahan, yang meliputi hidrokarbon, metil keton, terpenoid (norcitronellal, citronellol, citronellal, neral dan geranial). Seekor semut yang terganggu melepaskan sejumlah kecil feromon kegelisahan dari kelenjar, yang segera menyebabkan kecemasan di antara sesama anggota suku. Sinyal alarm dengan kecepatan reaksi berantai menyebar ke seluruh sarang semut, yang siap siaga. Arti pasti dari sinyal tersebut masih belum diketahui, kami hanya dapat berasumsi bahwa itu dapat bervariasi tergantung pada intensitas produksi satu atau komponen lain dari campuran sinyal.

Kebutuhan mendesak untuk semua makhluk hidup adalah berinteraksi satu sama lain dan dengan lingkungan, dan informasi ditransmisikan. Untuk ini, semua cara yang mungkin digunakan: suara, cahaya, bentuk, molekul (baik secara terpisah dan dalam kombinasi satu sama lain). Dalam transmisi informasi, fungsi dasar chemomediators dimanifestasikan: protektif, menarik, indikatif, berorientasi, sinyal dan adaptif. Berbagai jenis hubungan antara organisme memiliki satu kesamaan: tujuannya adalah untuk memastikan konservasi spesies. Pelestarian diri dan keberhasilan pengembangan individu yang hidup adalah alasan pendorong tersembunyi untuk interaksi mereka dengan lingkungan. Membangun struktur molekul aktif biologis yang menyediakan interaksi ini adalah tugas penting dalam kimia senyawa alami.

Insektisida - bahan kimia yang digunakan untuk membunuh serangga

Insektisida - bahan kimia yang digunakan untuk membunuh serangga.

Insektisida - nama kolektif yang biasa digunakan dalam praktik dunia untuk semua bahan kimia perlindungan tanaman, yang terdiri dari dua kata - serangga - serangga dan cide - disingkat (terjemahan semantik - berarti mengurangi jumlah serangga).

Insektisida biasanya dibagi berdasarkan tiga kriteria:

  • objek penggunaan: tergantung pada hama mana mereka digunakan (klasifikasi industri);
  • kemampuan untuk menembus tubuh hama, sifat dan mekanisme aksi;
  • komposisi kimia (klasifikasi kimia).

Klasifikasi industri insektisida

  • Kutu daun (dari lat. Afis - kutu daun) - zat untuk memerangi kutu daun;
  • insectoacaricides - zat yang membunuh serangga dan kutu;
  • larvicides (dari lat. larva - larva) - zat yang membunuh serangga pada tahap larva;
  • ovicides (dari lat. ovum - o) - zat telur untuk mengendalikan serangga pada tahap telur;
  • atraktan (dari attracher akhir - untuk menarik) - zat untuk menarik serangga ke dalam perangkap;
  • feromon (dari bahasa Yunani. feromao - I excite) - zat dari jenis ekstrahormon, dilepaskan ke atmosfer oleh serangga dari spesies yang sama dengan sinyal jejak, makanan, agregasi, kawin, dll; senyawa tersebut digunakan dalam pertanian untuk menarik hama ke dalam perangkap dan selanjutnya diperlakukan dengan insektisida;
  • repellents (dari lat repellent - repulsive) - zat untuk mengusir serangga berbahaya dari tanaman, hewan, manusia;
  • sterilisasi (dari lat sterilis - steril) - zat yang bekerja pada sistem reproduksi serangga berbahaya dan karenanya mencegah reproduksi mereka, yang mengurangi populasi.
  • aphidants (antifidants, antifidings) (dari bahasa Inggris feed - to feed) - zat yang mengurangi selera serangga berbahaya atau benar-benar menakut-nakuti mereka menjauh dari makanan

Dengan metode penetrasi ke dalam tubuh

Klasifikasi semacam itu memungkinkan untuk menilai metode penetrasi racun ke dalam tubuh dan, karenanya, metode penggunaannya.

  • kontak, menyebabkan keracunan serangga berbahaya yang bersentuhan dengan bagian tubuh mereka; mereka terutama digunakan terhadap hama dengan alat mulut yang menusuk. Insektisida kontak juga efektif terhadap serangga lepidoptera (kupu-kupu);
  • usus, menyebabkan keracunan serangga berbahaya dengan jenis peralatan mulut yang menggerogot ketika pestisida memasuki usus dengan makanan;
  • sistemik, mampu menembus ke dalam tanaman dan bergerak di sepanjang sistem pembuluh darahnya, menyebabkan kematian hama yang hidup di dalam daun, batang atau akar; selain itu, zat ini dapat meracuni serangga yang memakan tanaman;
  • fumigan (fumigo - asap, asap) - bahan kimia yang meracuni serangga melalui saluran pernapasan.

Menurut mekanisme aksi

  • Zat yang melanggar fungsi sistem saraf:
  • Zat yang menghalangi reseptor postsinaptik:
  • Inhibitor Pernafasan Mitokondria (Fosforilasi Oksidatif) Inhibitor Sintesis Kitin

Insektisida yang menembus ke tanaman menyebabkan efek menekan, merusak atau, sebaliknya, merangsang dalam kondisi umum, pertumbuhan dan perkembangan. Jika preparat digunakan dalam dosis sedang dalam kondisi suhu optimal, dengan tidak adanya kekurangan kelembaban dan jumlah nutrisi yang cukup untuk tanaman, ini menentukan efek stimulasi insektisida pada tanaman yang dilindungi, pertumbuhan, pengembangan dan akumulasi komponen berharga mereka. Efek paling signifikan diamati dengan penggunaan insektisida selama periode pertumbuhan tanaman intensif..

Penggunaan bahan kimia dalam dosis tinggi menyebabkan perubahan besar dalam metabolisme. Pada tingkat tertentu paparan pestisida, tanaman tidak dapat mengatasi gangguan dalam fungsi fisiologis, dan proses ireversibel terjadi yang mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangan, dan kadang-kadang menyebabkan kematian mereka..

Banyak insektisida beracun tidak hanya bagi serangga, tetapi juga bagi manusia dan hewan berdarah panas. Untuk penggunaan praktis, yang paling aman dipilih, yang dihancurkan dengan cepat di dalam tubuh berdarah panas menjadi senyawa yang tidak beracun atau rendah toksik. Beberapa zat (pro-insektisida) berubah menjadi insektisida hanya di tubuh serangga.

Kelompok insektisida termasuk obat-obatan dari kelas kimia yang berbeda:

Organoklorin

Persiapan berbahaya secara ekologis dengan tingkat toksisitas tinggi untuk berdarah panas, dengan waktu paruh yang panjang, menghancurkan semua jenis serangga.

ChOS terutama kontak insektisida dengan efek jangka panjang dan aksi yang luas. Kematian seekor serangga terjadi karena kerusakan pada sistem saraf dan disertai dengan tremor dan kelumpuhan, tetapi proses keracunannya cukup panjang dan dapat bertahan hingga 7 hari..

Bahan aktif senyawa organoklorin: HCC (Hexachloran), DDT (dichlorodiphenyl trichloromethylmethane).

DDT sebelumnya adalah salah satu pestisida kontak paling penting untuk mengendalikan sebagian besar serangga pemakan daun: serangga, ulat bulu, larva, lalat, dll. di hampir semua budaya.

Penggunaan insektisida organoklorin secara sistematis mengarah pada munculnya populasi serangga yang stabil, dengan munculnya resistensi kelompok yang diperoleh..

Di tanah, persiapan kelompok ini bertahan dari 2 hingga 15 tahun, bertahan lama di lapisan atas dan perlahan-lahan bermigrasi sepanjang profil.

Penghancuran CW pada tanaman dan pada permukaannya terjadi sangat lambat (setelah satu kali perawatan, residunya dapat dideteksi setelah 30-75 hari, dan asupan melalui akar berlanjut sepanjang musim tanam). Semua dari mereka tidak memiliki nilai negatif pada tanaman yang dilindungi dalam konsentrasi yang disarankan, dan banyak bahkan merangsang pertumbuhan mereka. Residu senyawa ini tidak dihilangkan dari produk pertanian selama pemasakan atau perlakuan panas.

DDT telah menaklukkan seluruh dunia, karena dengan menghancurkan hama pertanian, itu berkontribusi pada peningkatan hasil.

Karena efek merugikan dari penggunaan DDT dan kerusakan lingkungan yang ditimbulkannya, meluasnya penggunaan insektisida yang kuat di Amerika Serikat ini dilarang pada tahun 1972. Pada akhir tahun 70-an, sebagian besar negara maju telah membatasi atau sepenuhnya melarang penggunaan DDT di wilayah mereka. Di Uni Soviet, penggunaannya secara resmi dilarang pada 70-an abad XX.

Organofosfor Insektisida

Obat yang dikenal: Malathion (Karbofos), Antiklesch, Thunder, Anteater, Actellik, Spark Tab., Fufanon Nova dan lain-lain.

Sebelum munculnya piretroid secara sintetis, senyawa organofosfor adalah jenis pestisida yang paling banyak digunakan dan beragam. Mereka mengganti senyawa organoklorin yang persisten dan berbahaya bagi lingkungan..

Insektisida organofosforus, yang merupakan racun dari efek saraf, sama-sama memengaruhi tubuh hewan dan artropoda berdarah panas, enzim-enzim vital yang memfosforilasi - esterase, menekan fungsi normal mereka.

Persiapan organofosfor memiliki efek yang lebih kuat pada tahap postembrionik perkembangan serangga dan kutu (larva, nimfa, individu dewasa) dan efek yang lebih lemah pada telur.

Dengan penggunaan sediaan secara sistematis berdasarkan pada senyawa organofosfor untuk melindungi dari kutu dan serangga yang menghasilkan banyak generasi per musim, hama dengan cepat mendapatkan resistensi kelompok. Dalam praktek perlindungan tanaman, perlu untuk mencegah perkembangan resistensi, dimana insektisida dan acaricides dengan mekanisme aksi yang berbeda digunakan.

Keuntungan besar senyawa organofosfor adalah keberadaan zat dengan efek sistemik di antara mereka (Dimethoate dan Diazinon).

  • Preparat berbasis dimethoate digunakan untuk menyemprot tanaman. Mereka menembus tanaman dan memberikan toksisitas jus mereka untuk mengisap hama..
  • Persiapan berdasarkan Diazinon digunakan untuk penyemprotan tanaman dan diterapkan ke tanah untuk melindungi tanaman dari hama tanah. Diazinon yang dimasukkan ke dalam tanah diserap dengan baik oleh sistem akar tanaman dan memasuki bibit tanaman, melindungi mereka dari hama dalam dua hingga tiga minggu pertama..

Sifat-sifat zat ini sangat penting, karena dalam bermacam-macam pestisida modern tidak ada insektisida lain dengan efek seperti itu..

Dalam rumah tangga pribadi, obat-obatan berdasarkan Diazinon, Malathion dan Pirimifos-methyl digunakan.

Piretroid

Obat yang dikenal: Alatar, Intra-Vir, Spark SP, Spark Tab., Penangkal Petir, Shar Pei, dll..

Piretroid alami (piretrin) ditemukan pada bunga piretrum (Dalmatian chamomile), analognya adalah piretroid sintetis buatan. Pyrethroids - sekelompok insektisida, yang mendapat namanya karena kesamaan struktural dan kedekatan mekanisme aksi dengan piretrin alami.

Hari ini mereka banyak digunakan sebagai insektisida untuk hama buah dan tanaman kebun, hama stok makanan di rumah, untuk pengobatan hewan ternak terhadap ektoparasit.

Lipofilisitas tinggi memastikan penetrasi piretroid secara instan melalui integumen serangga, memberikan kerusakan yang cepat. Selanjutnya, piretroid mempengaruhi sistem saraf serangga, menyebabkan kelumpuhan dan kematian..

Tidak seperti banyak senyawa lain, piretroid bekerja pada suhu positif rendah, yang memungkinkan untuk menggunakannya pada awal musim semi. Menurut sumber lain, hasil terbaik dengan piretroid adalah mungkin pada suhu positif sedang..

Berbeda dengan insektisida organofosfor dan karbamat, mereka tidak menghancurkan hama yang bersembunyi dan paling sering digunakan terhadap serangga pemakan daun..

Dalam rumah tangga pribadi, obat-obatan berdasarkan permethrin, deltamethrin, cypermethrin, alpha-cypermethrin, zeta-cypermethrin, dan esfenvalerate digunakan.

Pyrethroids relatif stabil di bawah sinar matahari, pada permukaan yang tidak hidup, mereka dapat bertahan hingga satu tahun (permetrin). Mereka bergerak buruk di tanah, di bawah pengaruh mikroflora mereka dihancurkan dalam 2 sampai 4 minggu, hampir tidak menembus ke dalam tanaman. Waktu paruh mereka (DT 50) pada permukaan tanaman adalah 7 - 9 hari, residu terdeteksi dalam 20 - 25 hari.

NEUROTOXIN

Perwakilan paling terkenal dari kelas ini (dan satu-satunya yang disetujui untuk digunakan di Federasi Rusia) adalah obat BANKOL berdasarkan bensultap.

Struktur kimia neurotoksin (atau feniltiosulfonat) adalah insektisida alami - nereistoksin, yang ditemukan dalam anelida laut.

Neurotoksin menekan transmisi sinaptik dari impuls saraf di sistem saraf pusat serangga, menghalangi reseptor asetilkolin. Akibatnya, impuls yang ditransmisikan dengan partisipasi asetilkolin tidak dirasakan oleh serangga, dan mereka berhenti merespons sinyal eksternal, jatuh ke dalam keadaan runtuh

Bensultap adalah insektisida kontak dan aksi antikolinesterase usus. Dalam kebanyakan kasus, tidak memiliki efek sistemik.

Bensultap adalah non-phytotoxic, itu tipis pada tanaman, jumlah residu obat tidak terdeteksi sudah 7 hari setelah perawatan. Secara sistemik tidak bergerak di dalam tanaman, tetapi mampu menembus dari permukaan ke jaringan integumen.

Dalam plot anak perusahaan pribadi, obat Bancol berdasarkan bensultap terhadap hama kentang, tomat, terong (kumbang kentang Colorado), tanaman sayuran dan bunga, kentang, stroberi (medvedka) diizinkan untuk digunakan.

NEONICOTINOID

Obat-obatan terkenal: Aktara, Mospilan, Golden Spark, Komandan, Bushido, dll..

Di pasar pestisida Rusia, neonicotinoid diwakili oleh lima bahan aktif: imidacloprid (confidor), acetamiprid (mospilan), thiamethoxam (actara), thiacloprid (calypso) dan clothianidin.

Neonicotinoids memiliki sifat umum berikut:

  • Selektivitas aksi: mereka terakumulasi dengan baik oleh reseptor yang ditemukan pada serangga, dan buruk oleh reseptor yang ditemukan pada manusia dan mamalia lain;
  • Non-volatilitas: sebagai senyawa polar, mereka tidak terionisasi pada pH biasa, tahan terhadap hidrolisis;
  • Aktivitas biologis yang tinggi;
  • Efek translaminar dan sistemik yang tinggi pada tanaman;
  • Tingkat konsumsi rendah;
  • Keberlanjutan lingkungan yang moderat.

Persiapan nikotin yang diperoleh dengan infus shag dan tembakau telah digunakan sejak zaman kuno. Nikotin kimia pertama (anabazin dan nikotin) digunakan dalam perang melawan hama sebelum Perang Dunia Kedua. Mereka memiliki toksisitas yang besar terhadap serangga dan dalam kondisi tertentu dapat menyebabkan syok pada manusia..

Saat ini, tiga insektisida disetujui berdasarkan nikotin, yang disetujui untuk digunakan dalam plot anak perusahaan pribadi..

Di plot rumah pribadi, persiapan berdasarkan thiamethoxam, acetamiprid dan imidacloprid diizinkan untuk digunakan untuk memerangi kompleks hama.

Neonicotinoid menghambat aktivitas asetilkolinesterase. Dalam hal ini, transmisi impuls saraf tersumbat pada serangga, dan mereka mati karena kegirangan yang berlebihan.

Karena mekanisme aksi khusus pada serangga, neonicotinoid tidak memiliki resistensi silang yang nyata dengan karbonat, piteteroid, dan insektisida organofosfor.

Insektisida golongan neonicotinoid dicirikan oleh sifat sistemik dan bersifat racun sedang bagi mamalia, yang sangat penting bila diterapkan pada tanaman sayuran yang digunakan manusia untuk makanan terutama dalam bentuk segar.

Sebuah studi tentang dinamika jumlah residu neonicotinoid pada tanaman menunjukkan bahwa mereka menembus melalui sistem vaskular terutama ke dalam daun, tetapi secara praktis tidak memasukkan buah. Fakta ini menunjukkan keamanan higienis dari penggunaan neonicotinoid thiamethoxam (actar) dan imidacloprid (confidor) ketika irigasi tetes tanaman sayuran di tanah tertutup.

Neonicotinoid adalah senyawa yang sangat toksik bagi serangga dan senyawa toksik rendah atau sedang untuk mamalia..

Inhibitor Sintesis Kitin

Inhibitor sintesis kitin - kelas insektisida yang menyebabkan kematian pada serangga dengan menghalangi pembentukan kitin.

Zat aktif menembus melalui kulit telur, sambil mencegah keluarnya larva dari telur atau menghancurkan larva serangga penambang yang menyerang jaringan daun langsung di bawah membran telur. Efek pemrosesan dengan preparat ini jauh lebih tinggi jika telur diletakkan pada daun yang mereka proses dibandingkan jika diproses setelah bertelur..

Efek dari perawatan datang dengan cepat: pembentukan kitin hampir sepenuhnya diblokir 15 menit setelah pemberian ke larva obat. Obat ini memiliki efek yang lebih kuat pada larva tahap usia lebih awal daripada pada larva usia yang lebih tua. Obat ini tidak bekerja pada orang dewasa.

Karena sifat spesifik dari tindakan tersebut, inhibitor sintesis kitin adalah obat selektif dengan toksisitas yang sangat rendah dan berbeda secara signifikan dalam aktivitas biologis dari insektisida tradisional..

Selain itu, efek sterilisasi inhibitor sintesis kitin juga dibuat..

Saat ini, persiapan berdasarkan diflubenzuron (untuk L.P. HEROLD, dalam DIMILIN tingkat pertanian) dan lufenuron (untuk persiapan tingkat pertanian dari MATCH, LUFOX) direkomendasikan untuk digunakan. Efektivitasnya tergantung pada pilihan waktu pemrosesan yang tepat. Persiapan dicirikan oleh tingkat aktivitas biologis yang tinggi dan keamanan lingkungan..

Pelajaran nomor 4. Senjata kimia. Kehidupan serangga

Pelajaran nomor 3. Senjata kimia. Kehidupan serangga

Jenis Pekerjaan: Gabungan

Tujuan: pengembangan pengetahuan, kemampuan kognitif dan kreatif siswa; pembentukan kemampuan untuk mencari informasi untuk menjawab pertanyaan.

Pendidikan: pembentukan budaya kognitif, dikuasai dalam proses kegiatan pendidikan, dan budaya estetika sebagai kemampuan untuk menghargai sikap secara emosional terhadap benda hidup.

Pengembangan: pengembangan motif kognitif yang bertujuan untuk memperoleh pengetahuan baru tentang satwa liar; kualitas kognitif seseorang yang terkait dengan asimilasi fondasi pengetahuan ilmiah, penguasaan metode meneliti alam, pembentukan keterampilan intelektual

Pendidikan: orientasi dalam sistem standar dan nilai-nilai moral: pengakuan akan nilai kehidupan yang tinggi dalam semua manifestasinya, kesehatan seseorang dan orang lain; kesadaran lingkungan; menumbuhkan kecintaan terhadap alam;

Pribadi: memahami tanggung jawab atas kualitas pengetahuan yang diperoleh; memahami nilai penilaian yang memadai atas pencapaian dan kemampuan sendiri;

Kognitif: kemampuan untuk menganalisis dan mengevaluasi dampak faktor lingkungan, faktor risiko terhadap kesehatan, efek aktivitas manusia dalam ekosistem, dampak tindakan seseorang terhadap organisme hidup dan ekosistem; fokus pada pengembangan berkelanjutan dan pengembangan diri; kemampuan untuk bekerja dengan berbagai sumber informasi, mengubahnya dari satu bentuk ke bentuk lain, membandingkan dan menganalisis informasi, menarik kesimpulan, menyiapkan pesan dan presentasi.

Peraturan: kemampuan untuk mengatur tugas secara mandiri, mengevaluasi kebenaran pekerjaan, refleksi dari kegiatan mereka.

Komunikatif: pembentukan kompetensi komunikatif dalam komunikasi dan kerjasama dengan teman sebaya, pemahaman tentang fitur sosialisasi gender pada masa remaja, bermanfaat secara sosial, penelitian pendidikan, kegiatan kreatif dan lainnya.

Teknologi: Hemat kesehatan, bermasalah, pengembangan pelatihan, aktivitas kelompok

Percakapan - wacana tentang pengetahuan yang diperoleh sebelumnya tentang suatu topik.,

Menonton materi video (film)

Presentasi "Senjata Kimia"

Serangga menggunakan berbagai bahan kimia untuk menakuti musuh dan sebagai senjata ketika menyerang serangga lain. Mereka memperingatkan tentang hal itu dengan warna-warna cerah mereka - terutama kombinasi hitam dengan kuning, oranye atau merah. Warna-warna ini adalah semacam kode universal, artinya: "Jangan sentuh aku!"

Belalang yang tidak bisa terbang - benjolan besar, serangga lambat. Namun, dalam keadaan gelisah atau ketakutan, mereka melepaskan dari mulut mereka.
dan payudara memiliki busa berbau menjijikkan, menyertainya dengan desisan mendesis. Busa
terbentuk dari campuran berbagai bahan kimia, khususnya fenol dan kina, dan jenuh
gelembung udara. Serangga banyak menggunakan zat ini untuk mengusirnya

Sengatan semut, lebah, dan tawon diubah ovipositor, mereka berfungsi untuk menyuntikkan racun ketika memukul mundur predator atau melumpuhkan korban. Telah ditetapkan bahwa beberapa serangga menggunakan lebih dari 50 senyawa berbeda untuk ini, menyebabkan gatal, nyeri, kram dan kemerahan, dan kadang-kadang kerusakan sel kulit atau kulit. Lebah biasa tidak dapat mengambil sengatannya dari tubuh manusia setelah digigit dan, mencoba mencabutnya, menyebabkan cedera fatal pada diri mereka sendiri dan segera mati.

Merasakan bahaya, kumbang pembombardir memutar perutnya dan menembakkan aliran bahan kimia yang benar-benar mendidih ke arah musuh. Bahan kimia ini terbentuk di ruang khusus dan ketika terhubung satu sama lain meledak dengan suara keras sehingga Anda bahkan dapat mendengarnya. Hasil dari reaksi ini adalah aliran zat uap yang berbau busuk. Tingkat kebakaran adalah 500-1000 emisi per detik, dan suhu jet adalah 100 ° C.

Kumbang hitam jika ada bahaya membuat berdiri di kaki depan, membungkuk pada sudut 45 ° dan memutar perut ke arah musuh. Pada saat yang sama, ia mengeluarkan cairan khusus dengan bau busuk dari perut. Tetapi kumbang gelap sangat lambat, dan kodok sering berhasil menelannya sebelum mereka dapat menembaknya sendiri.

Makanan sebagai senjata

Larva gergaji, yang memakan jarum pinus, menyimpan gumpalan damar dalam kantong khusus yang terbuka ke usus dekat kepala. Saat menyerang, ulat itu mengeluarkan segumpal resin, mengembang dan menembaknya. Begitu berada di musuh, sebongkah resin menempel di cakarnya.

Perlindungan serangga kimia

Selama jutaan tahun perkembangan kehidupan organik di Bumi, dalam perjuangan terus-menerus untuk eksistensi, serangga telah mengembangkan metode perlindungan kimiawi: tubuh beracun, kelenjar beracun, organ beracun, dll. Mereka beragam seperti serangga. Cara termudah untuk melindungi diri dari serangan adalah menjadi tidak bisa dimakan, untuk memperoleh dalam tubuh Anda zat-zat seperti itu yang akan membuat tubuh tidak cocok atau bahkan beracun bagi predator..

Jadi dari musuh serangga menyelamatkan tanaman yang mereka makan.

Racun jantung tersebar luas di tanaman, misalnya, di lily of the valley, digitalis; mereka telah digunakan sejak dahulu kala baik dalam obat tradisional dan obat tradisional. Racun-racun ini memasuki ulat dari tanaman yang mereka makan, dan tidak dikeluarkan dari tubuh. Zat serupa ditemukan di belalang..

Banyak serangga memiliki darah beracun, atau bahkan seluruh tubuh, terlepas dari tanaman yang mereka makan..

Penampilan bug-bug yang cerah berfungsi sebagai peringatan. Kumbang dengan mudah melepaskan tetesan darah beracun dari lubang yang terletak di antara kaki dan pinggul kaki. Cukup dengan menggiling serangga ini pada kulit saat lepuh berair melompat. Jangan makan boobies dan serangga predator..

Larva sawflies Amerika dari genus Cimbex menyemprotkan aliran darah melalui lubang khusus yang terletak di atas spiral. Lubang-lubang ini dilengkapi dengan otot khusus dan, jika perlu, ditutup atau dibuka..

Siapa yang tidak harus mengambil kumbang yang cantik, dijuluki kepik oleh orang-orang? Takut oleh penangkapan yang tak terduga, kumbang segera memancarkan dari sendi kaki banyak tetesan berwarna kuning cerah dan darah yang cukup berbau. Serangga yang meniru sapi juga berbau seperti quinenone. Dengan demikian, mereka menipu musuh dengan bantuan penciuman.

Larva kumbang poplar dan daun aspen tersebar luas. Kadang-kadang, larva sangat merusak pohon. Tidak ada yang mau memakannya. Burung tidak memperhatikannya. Dan jika burung itu mencoba, larva langsung menjadi tertutup dengan tetesan cairan beracun yang berbau tidak enak. Begitu bahaya telah lewat, larva menarik kembali tetesan darah yang dikeluarkannya.

Banyak semut lain juga memiliki bau yang tidak sedap. Jadi, salah satu semut Afrika memancarkan bau yang kuat dan tidak menyenangkan sehingga dapat ditangkap dalam beberapa meter dan itu menyebabkan mual parah pada orang yang sangat sensitif..

Pengawetan biasa, jika diambil, yang sering dilakukan oleh anak-anak yang mudah tertipu, menghasilkan bau yang tidak enak.Bahan berbau dikeluarkan dari kelenjar kulit di sisi-sisi prothorax..

Bed bug memiliki berbagai kelenjar yang menghasilkan cairan dengan bau yang tidak sedap. Perisai serangga melepaskan cairan melalui dua lubang di bagian bawah dada.

Serangga pengiring tidur manusia yang sudah lama memiliki kelenjar yang sama, tetapi salurannya terbuka ke luar pada tiga segmen perut pertama.

Serangga hijau hutan besar duduk di atas rumput, berjemur di bawah sinar matahari. Dengan hati-hati saya memindahkannya ke sarang semut. Semut segera menyerang bug. Tetapi setelah beberapa detik, para penyerang buru-buru menyebar. Bug mengeluarkan cairan bau. Pemburu berkerumun di kejauhan.

Larva cacing pohon willow disebut pada orang biasa kupu-kupu kambing malam karena bau yang kuat, sangat mengingatkan pada bau kambing. Bau ini, menurut salah satu ahli entomologi, sangat terasa bahkan beberapa tahun kemudian, jika Anda mendekati pohon willow, di kayu yang dijumpai ulat seperti.

Kumbang yang indah, terkenal karena menghancurkan banyak ulat yang merusak kebun dan hutan, memancarkan cairan pelindung yang baunya enak, mengingatkan pada bau tembakau mahal.

Pada beberapa serangga, cairan pelindung yang dikeluarkan berbau samar atau bahkan tidak berbau (meskipun, mungkin hanya indera penciuman kita yang bereaksi seperti ini?), Tetapi cairan ini berbeda dalam toksisitas yang kuat atau sifat terbakar..

Dalam ulat kupu-kupu kubis, kelenjar beracun terletak di permukaan bawah tubuh, antara kepala dan segmen pertama. Membela dirinya sendiri, ulat bersendawa hijau dari mulut, yang juga mengakui sekresi kelenjar beracun. Ketika ulat ini dikumpulkan dengan tangan dari kubis, yang ingin memelihara tanaman, iritasi parah terjadi pada kulit tangan.

Beberapa rayap mampu melepaskan cairan korosif seperti itu yang bekerja tidak hanya pada logam, tetapi bahkan pada kaca. Rayap yang tinggal di Afrika, melindungi diri dari semut, menuangkan cairan ke atasnya, dari mana lawan segera mati. Cairan ini disemprotkan dari organ seperti jarum suntik yang terletak di antara rahang..

Kumbang staphilinus kumbang kecil Paederus, yang tinggal di Yugoslavia, menyebabkan dermatitis toksik pada kulit manusia. Kasus penyakit dari bug ini cukup umum..

Ketika dalam bahaya, fillet Poecilocerus bufonius membungkuk dalam bentuk arkuata dan melepaskan cairan lengket dari kelenjar yang terletak di perut. Mengalir ke spiral segmen kedua, cairan berbusa dan menutupi kuda betina yang bertahan.

Ada serangga tongkat yang mengeluarkan cairan dari lesung pipit yang terletak di belakang garis melintang prothorax. Cairan ini menyebabkan luka bakar pada kulit seseorang, dan sekali di mata bahkan dapat menyebabkan kebutaan..

Sekresi pelindung kadang-kadang bisa tidak berbau dan tidak beracun, tetapi hanya perlindungan mekanis dari musuh

Sekresi lilin pelindung yang banyak kutu daun, jangkrik, cacing dan kudis melindungi diri mereka dari infeksi oleh pengendara dan dari makan oleh serangga pemangsa.

Cara pertahanan yang lebih sempurna adalah menaburkan cairan beracun di kejauhan, dan menembaknya sendiri di musuh.

Seorang stickman menyemprotnya dengan tetesan pada jarak hampir setengah meter saat musuh mendekat. Cairan ini mengusir semut, serangga pemangsa, tikus, burung.

Kecoa menyemprotkan cairan beracun. Kecoak itu ekonomis: ia menggunakan senjata kimianya hanya dari sisi tubuh tempat musuh berada. Ini melindungi kecoak dengan baik dari semut, tetapi tidak berlaku terhadap kadal..

Seekor beruang kupu-kupu yang khawatir menunjukkan bintik-bintik mata dan secara bersamaan melepaskan sekresi beracun dari kelenjar yang terletak di perut..

Beberapa earwigs tidak sia-sia terancam oleh cakar lemah mereka, yang mereka menantang gelombang, mengangkat perut. Dia menekuk perut, mengarahkan cakar ke musuh dan meraihnya; dari kelenjar yang terbuka di perut, sebuah rahasia beracun disemprotkan, yang pasti jatuh ke tempat dimana cakar disita. Seorang earwig mampu menembakkan empat atau enam kali berturut-turut dari senjatanya. Senjata earwig memungkinkannya untuk berhasil mempertahankan diri dari semut, berdoa belalang, tikus, burung dan banyak musuh lainnya

Siapa pun yang pernah berada di hutan dan mengawasi kehidupan penghuni hutan yang paling gelisah - semut hutan merah membangun anthill besar, telah melihat bagaimana serangga ini melindungi aliran cairan dari musuh mereka dari serangan musuh, termasuk manusia.

Bagian atas sarang semut jarum cemara kering sedikit terguncang dan korek api dibawa ke sana. Satu demi satu, pemberani berlari ke api itu sendiri dan, menekuk perut mereka ke depan, taburkan aliran asam format ke api. Contoh tindakan pemberani terhadap orang lain - menetes terbang satu demi satu.

Senjata kimia yang paling menakjubkan adalah kumbang pembombardir. Kumbang melepaskan cairan, yang di udara karena volatilitasnya secara instan, dengan sedikit ledakan berubah menjadi awan uap kebiruan atau keputihan. Kumbang dapat menembakkan 8-10 putaran berturut-turut, setelah itu sisanya diperlukan untuk mengembalikan stok tempur.

Ada ulat bulu yang beracun. Mendapatkan pada selaput lendir, masuk ke saluran pernapasan, mereka dapat menyebabkan peradangan yang sangat parah.

Ulat dari beberapa kupu-kupu Saturnus ditutupi dengan rambut yang sangat rapuh, masing-masing dihubungkan dengan kelenjar beracun kecil. Bulu atau rambut patah, menggali ke dalam tubuh musuh, menyuntikkan racun. Penjaga ini diarahkan terhadap kadal dan burung..

Pelepasan racun dan jarum suntik lebih rendah dalam kompleksitas struktur dari perangkat beracun khusus yang dilengkapi dengan jarum khusus - sengatan yang dirancang untuk menyuntikkan racun ke dalam tubuh musuh

Bagi semut, sengatan tidak hanya berfungsi sebagai pertahanan, tetapi juga untuk menyerang mangsa dan keracunannya. Semut rumput kecil, menyerang mangsa besar, menusuknya dengan belati mereka, menyuntikkan racun.

Beberapa semut memiliki racun yang sangat kuat. Tersebut adalah semut api yang terkenal, dari sengatan yang melepuh gatal di tubuhnya. Semut ini merambah dari Argentina ke Amerika Utara dan sekarang perlahan tapi pasti menaklukkan wilayah baru di benua ini, terlepas dari tindakan yang diambil oleh penduduk setempat..

Racun dari banyak tawon yang melumpuhkan serangga atau laba-laba adalah khusus sampai batas tertentu dan, bertindak atas mangsa yang dipilih, hampir tidak berbahaya bagi berbagai vertebrata. Tapi tawon umum, yang mempertahankan sarang mereka, menyerang dengan kegilaan besar dan menyengat menyakitkan. Sengatan tawon besar terutama menyakitkan.

Lebah madu hanya menyengat di dekat sarangnya. Ia menyerang seseorang jika ia mengiritasi serangga dengan bau yang tidak sedap, seperti bau keringat. Lebah yang terganggu menyerang orang yang berkeringat dapat menyengatnya sampai mati..

Menggunakan alat beracun, seekor lebah merobeknya dan meninggalkannya di tubuh korban, tetapi ia binasa. Aparat sengatan sobek tidak hanya mengandung kelenjar beracun dan vesikel beracun - wadah racun, tetapi bahkan ganglion terakhir dari rantai saraf perut.

Zat apa yang digunakan serangga untuk berkomunikasi?

Tentang komunikasi kimiawi serangga, komposisi kutikula, dan kromatografi cair

Dzipi

Apa yang terjadi

Para penulis mengidentifikasi 36 zat dari struktur khusus dari kutikula 20 spesies serangga dari 9 ordo. Zat-zat ini disebut alkana hidrokarbon kutikula bercabang metil (MBCH). Semua senyawa yang terisolasi diidentifikasi konfigurasi kimia. Ternyata semua dari mereka, tanpa kecuali, adalah isomer yang tepat secara optik terlepas dari posisi kelompok metil dan panjang rantai. Hasil semacam itu dapat mengindikasikan, di satu sisi, konservatisme yang tinggi dari proses biosintesis di dalam kelas serangga, di sisi lain, ini mungkin merupakan bukti dari fungsi serupa dari MBCHs ini. Perlu dicatat bahwa sampai saat ini, hanya satu dari zat-zat ini yang memiliki fungsi yang diketahui (3-methylpentacosan, kontak feromon dari kumbang barbel Xylotrechus colonus), sedangkan fungsi MBCH yang tersisa tidak diketahui..

Latar Belakang

Telah diketahui bahwa serangga secara aktif menggunakan sinyal kimia dalam komunikasi interspesifik dan intraspesifik. Selain itu, komunikasi kimia digunakan tidak hanya pada jarak ketika, misalnya, individu-individu dari satu jenis kelamin dapat merasakan feromon yang mudah menguap dari individu-individu dari jenis kelamin yang lain dan menemukan satu sama lain dengan bau. Dalam kontak langsung, serangga menggunakan feromon non-volatil atau kontak, yang merupakan campuran hidrokarbon yang membentuk kutikula (hidrokarbon kutikula, CHC). Ini terutama CHC jenuh asiklik, atau alkana yang memiliki struktur linier atau bercabang, dan CHC tidak jenuh, atau alkena, dalam molekul-molekul yang ada ikatan rangkap atau rangkap tiga di antara atom-atom karbon. Diyakini bahwa fungsi awal CHC adalah untuk melindungi serangga agar tidak mengering. Fitur ini sebagian besar berkontribusi pada pengembangan serangga di daerah kering. Peran komunikatif CHC kemungkinan besar adalah sekunder, tetapi sangat penting. Pada banyak spesies serangga, CHC digunakan dalam pengenalan spesies dan dalam pemilihan pasangan kawin. Di antara serangga sosial, komposisi CHC juga penting dalam membedakan antara individu milik sendiri dan sarang orang lain, mengenali kasta, dan juga untuk mengontrol kasta-kasta kerja dan reproduksi sang ratu..

Perlu dicatat bahwa di hampir semua serangga, komposisi hidrokarbon dari kutikula sangat kompleks dan kadang-kadang mencakup lebih dari 100 zat. Banyak peneliti menganalisis komposisi hidrokarbon dari spesies yang berbeda dan mencoba menemukan CHC yang memiliki makna biologis satu atau lainnya. Untuk analisis CHC, metode kromatografi biasanya digunakan - metode kimia berdasarkan distribusi komponen antara dua fase: bergerak dan diam. Fasa diam (stasioner) adalah zat berpori padat (sering disebut sorben) atau film cair yang disimpan pada padatan. Fase gerak adalah cairan (dalam hal kromatografi cair) atau gas (dalam kasus kromatografi gas) yang mengalir melalui fase diam, kadang-kadang di bawah tekanan. Komponen-komponen campuran yang dianalisis bergerak bersama dengan fase gerak dalam gelas atau tabung logam yang disebut kolom. Tergantung pada kekuatan interaksi dengan permukaan sorben, komponen bergerak sepanjang kolom dengan kecepatan yang berbeda. Beberapa komponen tetap berada di lapisan atas sorben, sementara yang lain, sedikit banyak berinteraksi dengan sorben, muncul di bagian bawah kolom.

Namun, ternyata karena sejumlah alasan, mengisolasi CHC individu tidaklah sangat sederhana. Pertama, zat-zat ini memiliki polaritas yang serupa, sehingga tidak dapat dipisahkan menggunakan kromatografi cair standar menggunakan gel silika biasa. Kedua, zat tersebut sangat hidrofobik, oleh karena itu tidak larut dalam pelarut yang biasa digunakan dalam kromatografi. Pada prinsipnya, banyak CHC dapat diisolasi menggunakan kromatografi gas, tetapi metode ini membutuhkan banyak seni, karena digunakan untuk memisahkan hanya senyawa termostabil.

Ahli kimia dan ahli entomologi dari University of California telah mengusulkan penggunaan kromatografi cair kinerja tinggi (HPLC) fase terbalik untuk mengisolasi CHC. Ciri khas HPLC adalah penggunaan sorben bertekanan tinggi (hingga 400 bar) dan halus, yang memungkinkan Anda memisahkan campuran zat kompleks dengan cepat dan lengkap (waktu analisis rata-rata adalah 3-30 menit). Fase balik HPLC menyiratkan fase diam dan pelarut polar nonpolar; Namun, penulis penelitian menggunakan pelarut non-air. Dalam hal ini, CHC dapat dipisahkan berdasarkan panjang rantai molekul, ada atau tidak adanya ikatan rangkap, dan tingkat percabangan rantai. Para peneliti belum fokus pada semua hidrokarbon, tetapi hanya pada alkana dengan kelompok sisi metil, MBCHs. Faktanya adalah bahwa zat-zat ini memiliki kekhasan: mereka ada dalam dua atau lebih bentuk stereoisomer. Sampai sekarang, masih belum jelas persis stereoisomer mana yang ditemukan pada serangga dan apakah zat ini umumnya dibedakan oleh konfigurasi spasial..

Prospek

Identifikasi MBCH pada spesies serangga yang berbeda membuka jalan lebar untuk studi lebih lanjut tentang peran hidrokarbon dalam komunikasi serangga. Faktanya adalah bahwa feromon dan hidrokarbon kutikula dapat berubah dengan sangat cepat selama evolusi. Mengingat fakta bahwa antara spesies muda seringkali hanya ada isolasi perilaku berdasarkan perbedaan dalam sinyal kawin, pengetahuan tentang struktur dan fungsi MBCHs dapat lebih memahami mekanisme spesiasi serangga..