МОДЕЛИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ ФЕРОМОННОЙ КОММУНИКАЦИИ У ЛЕСНЫХ ЧЕШУЕКРЫЛЫХ. САМКА КАК ИСТОЧНИК ИНФОРМАЦИИ
В.Г. Суховольский1,2, П.Е. Волкова2, О.В. Тарасова3
1Институт леса им. В. Н. Сукачева СО РАН, 660036, Красноярск, Академгородок, 50/28
soukhovolsky@yandex.ru
2Международный научный центр исследования экстремальных состояний организма при Президиуме Красноярского научного центра СО РАН, 660036, Красноярск, Академгородок, 50
polina72000@mail.ru
3Сибирский федеральный университет, 660041, Красноярск, просп. Свободный, 79
olvitarasova@yandex.ru
Ключевые слова: лесные насекомые, системы коммуникации, надежность, феромоны, генерация, самки, поведение, моделирование
Страницы: 69-79
Аннотация
Система феромонной связи у насекомых–филлофагов рассмотрена с точки зрения ее эффективности как коммуникационной системы. Для анализа системы феромонной коммуникации выбраны насекомые из отряда чешуекрылых (Lepidoptera). Проанализированы данные по 250 видам насекомых из трех семейств — коконопрядов (Lasiocampidae), пядениц (Geometridae) и волнянок (Lymantriidae). Для самок этих видов оценены специфичность химического состава комплекса феромонов и число компонентов феромона. Характеристики комплексов феромонов чешуекрылых насекомых и возможные стратегии поведения самок при генерации феромонного сигнала моделируются с использованием методов теории информации, теории полезности и теории игр. Дана оценка сопряженности разных типов химических соединений в составе многокомпонентных феромонов. Уникальность феромонного сигнала отдельного вида чешуекрылых достигается многокомпонентностью состава феромона. При этом жестких связей между наличием или отсутствием отдельных компонентов в многокомпонентном феромоне не обнаружено. Предложена модель, объясняющая закономерности состава многокомпонентных феромонов. Немонотонность кривой относительной частоты видов насекомых с различных числом компонентов объяснена исходя из представления о компромиссе между увеличением эффективности поиска самки самцами этого же вида и ростом числа индивидуальных компонентов феромонов, а также сложностью синтеза многокомпонентых феромонов. Для оценки достоверности модельного описания использован критерий Колмогорова–Смирнова. Рассмотрены возможные механизмы усиления феромонного сигнала, связанные с агрегацией большого числа особей на ограниченном участке. Если самки в процессе привлечения особей противоположного пола агрегируются, то в этом случае источником феромонов является уже не отдельная особь, а группа самок и интенсивность группового потока молекул феромонов определяется как интенсивностью выделения феромонов отдельной особью, так и числом самок в скоплении. Для оценки эффективности групповой стратегии привлечения использован аналог теоретико–игровой задачи «дилемма заключенного» для простейшей ситуации, в которой рассматриваются двое игроков (в данном случае самок, способных генерировать феромон). Рассмотренные подходы позволили оценить надежность функционирования системы феромонной коммуникации у насекомых-филлофагов.
|
