Original paper

Individual Badges and Specific Messages in Multicomponent Pheromones of Bees

Hefetz, Abraham

Entomologia Generalis Volume 15 Number 2 (1990), p. 103 - 113

30 references

published: Jun 1, 1990

DOI: 10.1127/entom.gen/15/1990/103

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ArtNo. ESP146001502006, Price: 12.10 €

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Abstract

A major selective force in the evolution of pheromones as multicomponent blends, was the need for specificity when emitted into a highly odorous environment. Furthermore, the inability of the organism to change the chemiosignal subsequent to its emission, selected for pheromones that contained as much information as possible or necessary. Having evolved as multicomponent blends, the pheromones could contain not only the relevant messages, but also information about the genetic composition of their bearers. Thus pheromones may include all levels of specificity from species specific via kin specific blends and up to individual badges. Dufour's gland of bees, the source of various pheromones that are used for self-communication or intraspecific interactions, was selected as a study case. Chemical analyses of individual secretions of various Halictinae species were the basis for assessing the degree of their variability in the population. Accordingly and by using a computer algorithm, an estimation of how complex a pheromone should be in order to convey the different levels of specificity is presented. The effects of these results on the mechanisms of kin and nest-mate recognition are discussed.

Kurzfassung

Bei der Evolution von Pheromonen a1s Vielkomponenten-Mischungen dürfte ein hoher Selektionsdruck hinsichtlich Spezifität bestanden haben, wenn die Umgebung, in die sie abgegeben werden, bereits viele Duftstoffe enthält. Da außerdem der Sender-Organismus das einmal abgegebene Signal nicht mehr verändern kann, dürften Pheromone entstanden sein, die soviel Informationen wie möglich oder zumindest wie nötig enthalten. Nachdem einmal Vielkomponenten-Mischungen evolviert waren, wurde es möglich, durch das Pheromon nicht nur die aktuelle Botschaft zu übermitteln, sondern darüber hinaus Informationen über die genetischen Eigenschaften ihrer Erzeuger. Daher ist anzunehmen, daß Pheromone in vieler Hinsicht spezifische Botschaften enthalten, die angefangen von der Art über die Verwandtschaft bis hin zum Individuum reichen. Die Dufour-Drüse der Bienen, a1s Quelle verschiedener Pheromone, die für Selbsterkennung ebenso wie für intraspezifische Interaktionen dienen, wurde für diese Fallstudie ausgewählt. Chemische Analysen. von individuellen Proben, die von verschiedenen Halictiden-Arten stammen, waren die Grundlage für eine Abschätzung ihrer Variabilitaä innerhalb von Populationen. Dementspechend wurde mittels eines Computer-Programms versucht zu ermitteln, wie komplex ein Pheromon zusammengesetzt sein sollte, um die verschiedenen Stufen der Spezifität auszudrücken. Die Ergebnisse werden in Bezug auf Erkennung von Verwandten und von Nestgenossen diskutiert.

Keywords

Pheromoneskin recognitionindividual badgesDufour's glandsocial and sexual selectionApidaebees