Kemisk beteendestimulation hos Eucera longicornis hanar
ANNA― KARIN BORG―KARLSON
Kemisk kommunikation 125
Borg-Karlson, A-K.: Kemisk beteendestimulation hos Eucera longicornis hanar. IOdour released behaviour of Eucera longicornis males (Hym., Anthophoridae).] - Ent. Tidskr.
100:125-128. Lund, Sweden 1979. ISSN 0013-886x.
The Orchids Ophrys bombyliflora Link and O . scolopax Cav. are pollinated by the males of Eucera spp. which are attracted to the flower by its scent. A combination of scent and tactile stimuli releases copulating behaviour of the males towards the flower labella. To find out what chemical substances in the odour release this behaviour ofthe males, comparative chemical analyses are made of the complex odour mixture from the labella and from the insects. Extracts of Ophrys-labella and of parts of the insects' bodies are separated with thin layer and gas chromatographic methods. The different fractions obtained are evaluated
in field tests with the males of Eucera longic'ornis L. The most attractive thin layer chromatographic fractions contain alcohols and acids. A few synthetic alcohols and acids like nonanol, hexadecanol and nonanoic acid have provoked a weak but distinct attraction from the Eucera males.
A-K. Borg-Karlson, Ecological Station of Uppsala University on 6land. 5-380 60 Fhrjesta- den, Sweden.
Inledning
Orkideer av slaktet oprlィ ッs pOuineras av hanar tiH vissa arter av solitara bin, gravsteklar och dolkstcklar.Inscktcrna attrahcras av doftcn fran Oρ力りS‐b10mman och specicllt den doft som
utsёndras fran labencn.Detta har blivit noggrant unders6kt av Kullcnberg(1956, 1961, 1973a,b).
En kombination av doft, taktila och visucHa
stiinuli ut16ser ctt sexue‖ t beteende hos hanarna, som fёrsёkcr att para sig mcd labcncn varvid pOnenklubborna fastnar pa inscktcns huvud ener abdomcn.Nar hanen darefter besoker en annan Oρ力″S―b10mma,kan p01linering ske.De i den mediterana floran おrekommande OρたりS‐
arterna,0.scο ′。ραχ Cav.och O.bο″bッ′′ο″α Link pOHincras av hanar tillhё rande siaktet E“_
(′″α.
E″('′″α′ο″gFcο′′おL.,som ocksa forekommer i Sverige,attraheras av dcssa Oρ 力ryS‐artcrs doft.
Metanolcxtrakt fran kroppSdclar av hanar och honor samt Oρ″りs‐labener har ana starkt exi‐
terande invcrkan pa E″(・′″α_hanarna. 0. sεο―
′ο′αχ och O.bο
“
by′′ο″′har tillsammans med
E.′ο71gF(ヽο″″′s valts ut f6r noggrann kenlisk ana‐
lys,fёr att klariagga vilka substanscr av insckts‐
och blomdofterna som sexuent attraherar E“ ‐
C′″α‐hanarna.
Tinvagagangssattet｀ bcstar i att fran ctt fё r in‐
sekten aktivt doftmaterial koncentrera de aktiva f6reningarna med olika scparationsmctodcr.
Genom att successivt scparcra bort de kompo―
ncntcr som tt ut16ser nagon aktivitet vidぬ ittcst minskas antalet fёreningar som kan tankas vara aktiva. Separationcrna gё rs i huvudsak mcd tunnskiktskromatograrl(TLC)och preparativ gaskromatograrl(GC).
Varie framtagcn fraktion testas i ttlt och hanarnas attraktion till fraktionen kontroneras.
Endast de fraktioner som ger samma c対 ― tationsgrad som det ursprungliga labencxtraktct delas upp i yttcrligarc fraktioner.
Ⅳlaterial och metoder κ′
“
isたαα″α′ソs′r
Vid separatiOn mcd tunnskiktskromatograrl anvands hё gupp16sande￢『 LC‐plattor fё r att fi sa
smala substansband som maligt scparation av alkoholer och syror sker mcd vatskckrOmato―
grafi.Porapac Q ellCr Tenax GC anvinds som adsorbtionsmedel vid adsorbtion av flyktiga f6reningar.
De prcparativa GC‐fraktionerna framsthlls pa cn Pcrkin―Elmcr F 30 gaskromatograf De mass―
spcktrometriska analyserna har utfbrts pl en LKB 2091 gaskromatograf‐ masspektromctcr (MS)med tcmperaturprogrammcrad ittektiOn (BergStr6m 1973).
Dufours kё rtcl samt mandibularkё rtlar hos
126 κ′
“
′s々たο″″″″′たαr′ο″
bldc honor Och hanar dissckeras fram f6r om‐
gacndc analys mcd GC― MS. Metanol eller pentanextrakt av huvud med lossdragna mandi―
bler,thorax och abdomen har framst'1lts.
Det biologiska materialet (inSekter encr blomlabcner)cxtrahcras i mctanol cHcr pentan.
Mctanolcxtraktct spadcs mcd fcm ganger sa mycket dcstillcrat vatten och pH justeras tin pH 13. Blandningen skakas upprepade ganger med pentano Neutrala och basiska substanscr brdclas da till pentanfasen(A),som indunstas f6rsiktigt innan den separeras med TILC eller GC. Den kvarvarande vattcnfascn surg6rs till pI1 3 och skakas ined pentan De sura substanser sOm ar kvar i vattenfasen extraheras da upp i pcntanfascn(B).
Pentanfas(A)fran mctanolcxtrakt av O.
scο′ο′θx Och O・ ♭ο722by′′ο″a Separcras med TLC. Efter kromatograferingen uppdelas plat―
tan, med ttalp av cn inrc standard,i fcm
fraktioncr sOm var fё r sig avskrapas och iakas i mctanol.TLC fraktion nr.4 fran O.b。 ″by′′ο″α omkromatografcras och delas upp i tva nya fraktiOncr 4:1 0ch 4:2 Denna procedur tillampas pl cxtrakt fran fem huvuden av E. ′ο″gFεο″″′s―
hanar och fyra bakkroppar fran honor.
Substinserna i pentanfas(A)separeras pa cn preparativ GC.Hcla det itticerade provet samt dclfraktioner uppsanllas. Erhallna fraktioner testas pa E.′ 。″gF(ο″″′s―hanar fbr att utrёna om dc substanscr som framkallar attraktions―
bcteende ar tllrackligt stabila fё r att tala dcn upphcttning som de utsitts fё r under gas―
kromatogranseparcringcn.
Fёrs6k har JOrts att samla den doft som
utsёndras fran insekter och blonlmor. F6rdclcn mcd dcnna tcknik framfё r cxtraktion ar att en_
dast de fOrcningar som verkligen avges fran ob―
jektet adsorbcras och blir bremal br kemisk analys Kemisk jamお rclse mcllan blomextrakt och doftavsug visar myckct stora skillnader.
Vissa fёreningar som flnns som sparmangder i cxtraktcn kan donlinera i ett doftavsug(BOrg‐
Karison opubl).
Dゴヽ∫OTSOた
Falttcstcrna mcd E. ′ο″gJ`.ο″″Fs utfёrs som tvavalsexperiment med en doftande och en doft‐
16s attrapp. Som attrapper vid cxpcrilnenten anvands tillskurna svarta sammetslappar fё r adsorbtion av det doftande materialet.Dcssa in―
lindas i en grё n tyHbit fёr att rninska den visuella stilnulationen. Gradering av hanarnas doft―
stirnulerade beteende sker efter den metod som ar bcskrivcn av Kuncnbcrg(1973). Inscktcrnas 01ika beteendc infё r attrappen visas i Fig. 1.
Infёr vattc tCStOmgang kontroncras insekternas reaktionsbenagenhet med metanolextrakt i en koncentration av fe■1 labener/.11, vilket under optiinala testbetingelser ut16ser ett intcnsivt kopulationsbeteende
Resultat av de kemiska analyserna
Analys av E.′ ο″gた.ο″″′s
3-Metyl-1‐butanol har identiflerats i man‐
dibularkёrtein hos hanar och honor.Samma al‐
kohol aterrlnns i st6rre mangd tillsammans med nonanal, dekanal och bensaldchyd i av―
sugsprover fran hanar och honor. I Dufours
kёrtcl har identirlcrats hexadccylacetate, samt de tre alkoholerna tetra‐ , hexa―, oktadckanol.
Vid tcst av 3-metyl-1‐ butanol svarar hanarna mcd aktivitet av typ l(Fig. 1).
Analys av O.s`.ο ′て,ραχ oCh O・ ♭ο
“
by′′ο″α Pentanfas(A)fran metanolcxtraktet innchaller en stor mangd fbreningar,bctydHgt fler an loo.
Extrakten fran dc blda ορカィッs―arterna ar vid jttmbrelsc mycket lika och innehallcr manga gemcnsamma substanscr. Alifatiska aldchyder,
mattadc och omattade metylestrar f6rekommcri bada cxtraktcn men i olika koncentrationer.
GC‐ MS‐analys av innehallet i TLC fraktioncrna visar att fraktiOn l innehancr k。 lviten. Fr 2 bestar av alifatiska aldehydcr och metylestrar.
Fr 3 ar cn blandfraktion av metylcstrar och ketoncr och i fr 4 har hittills identiflerats l―
oktanol, 1‐nonanol, hexadckanol och hexa―
dckansyra.
Resultat av doftfbrs6ken
Exp′ガ″′″r″ ′グЙ′′αι′ο772′χ′″α々′
Dc ursprungliga metanol och pentanextraktcn av O.bο″by′′ο″harjamt5rts i attrakt市itet pa E.′ο″gJεο′″Js‐hanar. Nagon skillnad i beteende infbr de tva extrakten kundc inte noteras. Bada exiterade hanarna till kopulationsbeteende.
３
4c□
貸
∧
Kemiskkommunikation 127
Fig. l. Eucera longicornis-hanarnas beteende-typer vid attrappen. - l Snabb inspektion. - 2. Sidsviingande inspektion. - 3. Runtflygande inspektion. - 4. Nedslag. - 4c. Kopulationsftirstik.
Eucera longicornis, the behaviour types of the males towards the bait. - l. Quick inspection. - 2. Hovering inspection. - 3. Circling inspection. - 4. Alighting or quick visit. - 4c. Visit with attempted copulation.
λ
ExP′′′″ι″r″′グrLcメrαたrfο″′r
Av de fem framtagna TLC‐fraktionerna fran mctanolextrakt av Opあ rys‐artcrna uti6scr frak‐
tiOnnr4avbldaextraktendcnhё gstaexitationen hos EIt(.′′θ―hanarna med myckct intcnsiva
kopulationsfOrsёk pa attrappen.0.bο ″by′二βο″α fr 4 uppdelades itva underfraktioner och vid test reagcradc hanarna endast pa fr 4:1.Fraktionerna
l, 2, 3 och 5, testade var fOr sig eller tillsam‐
mans,gav svaga bctccndcn av typ l ener 2(Fig.
1).
0.s(.ο′ο′αχ TLC fr 4 kombinerades med den fraktion som innehё‖ metanolextraktets syror, pentanfas(B),OCh en fё rhttd attraktion hos ha―
narna,jamおrt med enbart TLC fr 4,var mark―
bar. Nar en blandning av oktan― ,nonan‐,unde‐
kan,och dodekansyra tillsattes samma TLC fr 4, 6kade aktivitcten markbart runt attrappcn.
Experimcnt med TLC― fraktioncr fran g.′ο″gた o″″Js
Av de TLC―fraktioner fran cxtrakt av bak‐
kroppen fran E.′ 。″gJεο″′′s‐honor arfr 4 och fr 5 de mest cxitcrandc.TLC fr 5 tvattades med alka‐
Hsk vatten16sning f6r att skaka ned syror i vat‐
tenfasen. Den nu syrafria pentanfasen var vid test fortfarande hё gaktiv, vilket tyder pa att de aktiva komponenterna var neutrala eller basiska.
TLC‐fraktionerna av cxtrakt fran huvud av E.
′ο′gた・οr″′s―hanar visade samma m6nster. Fr 4 och fr 5 var de mest exiterande.
Expcrimcnt mcd prcp.GC― fraktioncr av O scο′οραχ‐eXtrakt
GC― totaluppsanllingsfraktionen var exiterande pa E.′。″g′εο″″Js‐hanar.Fraktionen ut16ste tyd‐
ligt attraktion.Av dc tre GC‐ fraktionerna ar dct nr 2 och 3 som innehancr de aktiva substanscrna.
E.′ 077gた.οr77JS SVarar starkast med intensiva an‐
flygningar och kopulationsf6rsё k pa fr 2.Denna fraktion innehancr fёreningar av medelflyktighct dvs. substanser med retcntionstid menan dOde_
kan och nonadekan
Experiincnt rned syntetiska f6rcningar
De fёreningar som identitterats hos insekterna och dcn aktiva TLC―fraktionen nr 4 hari rnan av kommersiell tillganglighet testats pa E.′。″g′εο′‐
7tFS―hanar.Nonanol,hcxadckanol och oktadeka‐
nol har var fOr sig framkanat en ёkad aktivitet runt attrappcn En blandning av oktan‐ ,nonan―,
undekan― och dodekansyra gcr ocksi en fё rhttd aktivitet. Pa cn testblandning komponerad av kommcrsiena substanscr som oktanol,nonanol, dodckanol,tetradekanol,hexadekanol och okta‐
dckanol svarade E.′ο″gJ`'ο′″Fs‐hanar ined ёkad aktivitct och sёkaygning runt attrappen. Dcn hos E ′ο77gた'ο″77′S‐hanar och― honor funna sub―
stansen 3‐metyl‐ 1‐butanol har gctt svag men tyd―
lig attraktion.
Sammanfattning
Resultatcn av ovan beskrivna tcster tyder pa att dc aktiva substanser, som ut16ser kopula―
tiOnsbcteende pa attrappcr,aterflnnes i TLC fr 4. E ′ο″gブcο″″Fs―hanens attraktion till alkohol‐
och syra―fraktioncrna ar genOmgiende i alla pre‐
parationer av bade(2ρた,S-OCh E″C′″α‐extrakt.
Testresultaten av TLC― och GC fraktionerna ty―
der pa att de aktiva f6reningarna i blo■ 1labe■ och insckt ar polara sonl alkoholer cncr syror och att de aktiva f6reningarna ligger inom ayktighets_
128 κ′″FSたたο″″′″it・α′′ο″
。mradct dodekan ― nonadekan. En kombina‐
tion av alkoholfraktionen och tillsatta syror tycks ha en fёrstarkande effekt pl E. ′ο″gた・ο′‐
″Js‐hanarnas bctcende.
Litteratur
Bergstr6m,G !973 Use of a pre‐ column tube for quantitative isolation of natural,volatile compounds for gas chromatography‐ mass spectrometry ― Chem Scr 4:135-138.
Doftstyrt virdval hos snylthumlor
sTOnN CEDERBERG
Snylthumlor av slaktet PsI′ ヵy″
“s Lcp. parasi‐
terar samhallen av sociala humlor(Sl.3ο 722♭′S Latr.). Fёrvanandc fa prirnarobscrvationer pa snylthunllornas vardval foreliggcr i litteraturcn (POuVreau 1973), och manga.spekulationcr om
PsF′力yrrrs―artcrnas vardspccirlcitet har f6rckom‐
mit
Fёr att narmarc kunna analysera de faktorcr Och stimuli som styr snylthunllehonornas vard‐
val ar dct lampligt att dela upp bctccndekedian
vid sёkandct cftcr vardarten i tre olika stadier.
1.Habitatval
2.Bosёkningsbctccndc 3.Igcnkanning av vardartcns bO
Kullenberg, B. 1956. Field experiments with chemical sexual attractants in aculeate Hymenoptera males.
l. -Zool. Bidr. Uppsala 3l:253-i52.
- 1961. Studies in Ophrys pollination. l. - Zool. Bidr.
Uppsala 34: l-340.
- 1973a. New observations on the pollination of Ophrys L. (Orchidaceae). - Zoon.-Suppl. I :9-13.
- l97l b. Field experiments with chemical sexual attractants on Aculeate Hymenoptera males II. -
Zoon. Suppl. l:3142.
Det ar val kant att。 lika hunlleartcr valier sina boplatser pa olika satt. skillnader inns badc i fraga om val av biotop och 10kalisering inom habitatct(Se t ex Svcnsson & Lundberg 1977).
Olika arter bebor ihaliga trad, figelholkar(Ce―
derberg 1976), grastuvor, murkna stubbar Och undettordiSka sOrkbon.Gcnom att sё ka bo i sitt spcciena habitat och dartill koncentrera bos6k―
ningen till vissa strukturer i habitatct 6kar chan‐
scn fbr en snyithunlleart att patraffa bon av dcn eHer de hunllcarter som har likartat bos6knings―
betecnde.
Flera Bο777わ′S‐ och Ps′r力y″〃s‐arters bosёk―
ningsbeteendc har studerats(CedcrbCrg unpubl.) och de kanda vardノ parasit‐gruppcrna eⅡer‐paren Cederberg, B.: Doftstyrt vhrdval hos snylthumlor. [Odour guided host selection in Psi- thyrus (Hym., Apidae)1. - Ent. Tidskr. 100: 128-129. Lund, Sweden 1979. ISSN 0013-886x.
Species of the parasitic bumblebee genus Psithyrus Lep. attack bumblebee colonies (Bombus Latr.). The mechanism'of host selection has been poorly understood,but the results ofrecent studies can help to explain the host specificity ofthese parasites.
The major stages in the host finding may be divided into: l. habitatselection 2. nestseek- ing and 3. recognition of the host-nest. Habitat selection and nest seeking behaviour are mainly guided by visual environmental cues. By concentrating the nest seeking to certain structures within its habitat, the chances for lhe Psithyrus female to find the nests of certain Bombus species will increase. Although different Bombus species choose different nesting sites such as hollow trunks, decayed stumps, grasstufts or underground rodent nests, there is a considerable overlapping between the species. Therefore, differences in these two aspects are not sufficient to explain the host selection of Psithyrus.
Underground nesting Bombus use trail pheromones to mark their nest burrow. It is demonstrated that females of P. rupestris react to the odour trail of its main host B.
lapidarius with recognition behaviour and trail following behaviour. By their use of trail pheromones the Bombus species thus provide the Psithyrus both with a key to concealed underground nests and with a means to select the preferred host species among a number of potentral hosts.
B. Cederberg, Dept. of Entomology, Box 561, S-751 22 Uppsala, Sweden.
