V. Өсімдіктердегі насекомдардың ювенильді гормондары.

бөлімде біз насекомдардың өсуі барысында ювенильді гормондарға қажеттіліктері туралы айтқанбыз. Олар өсуді басқарып отырады және метоморфозды жүзеге асыратын қосылыстарды синтездейді. Олардың әсер етуі 6 апта бойы байқалуы мүмкін, мысалы Cecropia күйе көбелегінің личинкасында(дернәсілінде). Гормон қосымша денешіктерде синтезделеді (corpora allata ), олар гормонның қанға түсуін реттеп отырады.

Насекомдардың ювенильді гормондарының химиялық сипаттамасын білу үшін 20 жылдан астам уақыт керек болды.

4,10 сурет Ювенильді гормондар мен олардың аналогтарының құрылымы

1967 жылы Роллер және оның әріптестері ( Roller et al.,1967) ЮГ I құрылымын көрсетті (4.10 сурет ). Олар Cecropia күйе көбелегінен бөлінген 300 мкг затты қолдана отырып жасаған. Құрылымы бойынша ювенильді гормон фарнезол туыстасы сесквитерпен сияқты. Сонымен қатар Cecropia–да басқа гормон, яғни ЮГ II түрі табылды. Бірақ құрылысы бойынша ЮГ I-ге ұқсас келеді. Кейінірек тағы екі ювенильді гормондар түрі - ЮГ 0 және ЮГ III (Manduca sexta) табачный бражник (жынды көбелек ) түрінен табылды. Қазіргі уақытта бұл гормондар көпшілік насекомдарға тән ювенильдік активтілік көрсетеді. Содан кейін бұларға туыстас көп қосылыстар синтезделеді және олардың құрылымы мен активтілігін көрсетудегі корреляциясын бекітті (Pfiffner, 1971).

Биология тарихындағы ең қызықты кезең – ювенильдік активтілігі бар заттардың ашылуы. Бұл тікелей “қағаз факторының ” анықталуымен байланысты. Осы оқиға Ч.М.Вильямс Гарвард университетіне чехословакиядан биолог ғалым К. Слэмді оның сүйікті обьектісі – Pyrrhocoris apteris (клоп-солдатик) қандала түрін культивирлеуге шақырғанда болды. Қандаланың қалыпты жағдайдағы метаморфозы жүзеге аспады. Даму 5-ші личинкалық сатыда тоқтап қалып тұрған. Бұл сәтсіздіктің себептерін іздеу барысында Гарвардқа көшіп келген Слэм Петри табақшаларында төсеніш ретінде пайдаланатын ватмандық фильтрлеу қағазын АҚШ-та шығарылатын қағаздармен ауыстырғанын байқайды. Соның нәтижесінде себептерін білген ғалымдар фильтр қағазын ауыстырғанда қандалалардың өсуі қалыпты метаморфоздан өтетін болған. Ал қандалалардың қалыпты өспеуіне себеп болған сол АҚШ қағаздарынан бөлінетін қосылыстар болған. Ол қосылыстар ювенильді гормондардың активтілігіне ие.

АҚШ- та өндірілетін қағаздардың түрлерін зерттеудің нәтижесінде оның ювенильдік активтілігі жоғары екенін байқайды, ал Еуропа мен Жапонияда өндірілген қағазда керісінше болады. “Қағаз факторын” әрі қарай зерттеу барысында Америкадағы қағаздың барлығы бальзамды самырсыннан (Abies balsamae ) жасалғанын аңғарады. Ал Еуропада қағаз өндіруде бұл ағашты қолданбайтындығы ескерілген. Американдық Science журналын жасауға қолданылған ағаш өзегінде қағаз өндірудің белгілі бір сатысына дейін активті заттар қалып қояды. Ал ағылшын Nature журналында насекомдар өсуін тежейтін ингибиторлар болмайды, себебі олар басқа ағаштың сүрегін қолданады.

Экстракция процессі нәтижесінде американдық қағаздан активті қосылыс- ювабион бөлініп алынған. Ювабион насекомдар гормонының құрылымдық аналогы болып табылады (4.10 сурет) . Ювабион өзінің активтілігін тек бір тұқымдас Pyrrhocoridae, қандалаларына көрсете алады. Тіпті бір Hemiptera тобына жататын ұқсас тұқымдас Lygaeidae өкілдеріне ювабион әсер етпейді. Демек ювенильді гормонның әрекеттері талғамалы болып келеді. Насекомдарға тән екінші гормонның өсімдіктерде табылуы тура фитоэкдизонмен болған жағдайдағы сияқты жан-жақты үлкен қызығушылық туғызды. Бұл заттардың экологиялық маңыздылығы туралы түрлі пікірлер айтылды. Бірақ ювабион мен оның дегидрирленген туындысынан басқа ювенильдік активтілігі бар қосылыстар санаулы ғана. Дегенмен де кейбір мәліметтер бойынша бұндай активтілігі бар қосылыстар көптеген өсімдіктерде бар. Бауэрс (Bowers 1968) кездейсоқ алынған 52 түрлі өсімдіктерді зерттеген және олардың 6-уында Tonebrio түріне қатысты ювенильдік активтілікті байқаған. Басқа зерттеулердің (Jacobson et al., 1975) нәтижесінде ювенильді активтілігі бар гормондардың қайнар көзі табылды.

Ювенильдік активтіліг і бар қосылыстар өсімдіктерде кездеседі және олар насекомдардың эмбриональдық дамуын тоқтата алады, ал кейде тіпті өлімге әкеледі. Күмәнсіз бұл қосылыстар түлеу гормондары сияқты экологияда үлкен орын алады. Өсімдіктер бұл қосылыстарды өз-өздерін насекомдардан қорғау мақсатында синтездейді. Пуритч және Нийхолт (Puritch,Nijholt, 1974 ) жариялаған жұмыстарында насекомдардан қорғану үшін Abies grandis самырсыны бос қышқыл түріндегі ювабионды түзетіндігін көрсеткен (4,10 сурет). Ауылшаруашылығының зиянкестеріне қарсы инсектицидтер ЮГ-ның синтетикалық аналогтары болып табылады және осындай гормондардың туындылары арқылы насекомдардың көбеюін реттеп отыруға болады.

Екінші реттік қосылыстар арқылы өсімдіктер насекомдардан гормондық қорғанысты жүзеге асыра алады, ал бұл өсімдіктерден анти-ЮГ табылуына байланысты. Насекомдарға тұрақты, күрделігүлділердің Ageratum houstoniatum түрінен екі хромен, прекоцен 1 және прекоцен 2, бөліп алынады (4,10 сурет). Насекомдардың қорегінің құрамына осы қосылыстарды қосқанда, олар ювенильді гормондармен әрекеттесіп , метаморфозды тоқтатады. Осының арқасында қандалалар (клоп-наземник) бір немесе бірнеше дернәсілдік сатыны өтпей, жетілмеген ересек дарабасқа айналады, ал аналық дарабастар ұрпақ бере алмайды (Maugh,1976). Прекоцендер ЮГ синтезін тек насекомдар бездерінде эпоксидті формаға айналғанда ғана тежейді екен (Brooks et al., 1979). Ювенильді гормондар сияқты қосылыстар камфорлы базилик (Ocimum basilicum) өсімдігінен де табылған. Осы қосылыстардың бірі- ювоцимен 2- ЮГ I түрінен активтірек және насекомдардың нимфа мен имагоның аралық формасының түзілуіне әкеледі.(Bowers,Nishida,1980).