化學里E和Z代表什么,化學里數字E什么意思
螞蟻和蚜蟲是自然界的一對經典“CP”:螞蟻為柔弱的蚜蟲提供保護,蚜蟲則報以甜美的蜜露。而為了獲取更多蜜露,螞蟻甚至能“催”蚜蟲生育更多后代。在看似“語言”不通的兩種生物之間,“催生”是怎么做到的呢?
化學里數字E什么意思,近日,河北大學生命科學學院教授陳立團隊聯合中科院動物研究所、福建農林大學、瑞士紐沙泰爾大學等國內外團隊在《當代生物學》發表論文,揭示了螞蟻和蚜蟲更隱秘的溝通機制。
天然CP 相愛相殺
俗話說,“吃得到一起,才能過得到一起”。
螞蟻和蚜蟲就是這種關系:蚜蟲喜歡吸食植物汁液,并從中攝取它們需要的氨基酸。但植物汁液中的氨基酸含量低、糖分含量高,所以蚜蟲只好將過量的糖分排出體外。這些甜蜜的“排泄物”,就成了螞蟻最喜歡的瓊漿玉露。
而螞蟻也不白吃。它們會盡可能保護柔弱的蚜蟲免受瓢蟲、寄生蜂等天敵侵害。在螞蟻的照顧下,蚜蟲種群往往能快速發展壯大。
2007年英國科學家就發現,螞蟻不僅可以咬掉蚜蟲的翅膀來防止它們飛走,還能用化學物質來控制蚜蟲。在螞蟻信息化學物質的影響下,共生蚜蟲走得慢,也“不愿意”離開。但究竟是什么信息化學物質能把蚜蟲“留住”,這篇論文并沒有明確。
陳立讀到這篇文獻時,還在國外做博士后。他對這個方向的研究萌生了很大興趣。
Z,E是根據優勢基團位置關系確定的 順反是根據相同基團在的位置關系確定的 不一定相同
信息相通 心有靈犀
回國后,陳立開始著手在實驗室建立螞蟻—蚜蟲共生體系,他選擇了自己熟悉的紅火蟻和國內常見的棉蚜作為實驗對象。
Z是Zusammen,是在一起的意思 E是Entgegen,是相反的意思。供參考。
研究發現,當紅火蟻和棉蚜共生時,棉蚜的種群數量增長很快。一系列的化學成分分離、人工合成、電生理活性和行為活性測試顯示,紅火蟻釋放的跟蹤信息素就是螞蟻用于控制蚜蟲的信息化學物質。跟蹤信息素中的主要成分——Z,E-a-farnesene能抑制棉蚜的擴散,提高蚜蟲的繁殖率。
對烯烴及其衍生物等,可以用Z,E的方法來表示順反異構體構型,即按順序規則,雙鍵每一個碳原子上的兩個原子序數大的原子(或基團)在同1側叫做Z型,在異側的叫做E型。
那究竟什么是跟蹤信息素呢?
螞蟻本身是一類社會性昆蟲,群體內所有分工協作都受到信息化學物質的調控。當一只工蟻在覓食過程中發現食物后,會返回巢穴招募同伴搬運食物,并在走過的路徑上留下一些特殊的信息化學物質,以指引同伴前往食物所在地,這種信息化學物質就是跟蹤信息素。對紅火蟻來說,取食棉蚜排泄的蜜露就是一種覓食行為,所以紅火蟻會在棉花植株上留下跟蹤信息素。
“一個物種的信息素可以影響另一個物種,這并不稀奇。例如人們很早就知道,白蟻釋放的信息素可以被天敵感知到,以此為線索來跟蹤捕食白蟻。但一個物種的信息素能影響到另一個物種的生殖行為,這可能還是第一次報道。”陳立說。
論文推測,螞蟻跟蹤信息素展現出的這種功能具有重要的生態學意義。“對蚜蟲來說,跟蹤信息素代表著螞蟻‘保護神’就在身邊,讓它們有安全感,更愿意生娃而不是搬家;而對螞蟻來說,安撫了蚜蟲,也就保障了自己的食堂有源源不斷的蜜露供應。”陳立說。
師法自然 互利互惠
1.Z就是烯烴雙鍵碳上兩個大的基團在一邊,另外兩個小的基團在另一邊。同樣E就是一個烯碳上大的基團和另一個烯碳上小的基團在一邊。一般來講Z,E和順反是一致的,但也有例外,例如2-甲基-2-丁烯(見圖),假若兩個。
《當代生物學》同期配發了荷蘭瓦格寧根大學植物科學系教授Duur K. Aanen等為這項研究撰寫的快評——《進化:螞蟻跟蹤信息素促進螞蟻—蚜蟲互惠共生》。
無論紅火蟻還是棉蚜,它們在向世界各地擴張的過程中,都取得了很大的“成功”,甚至比在原生地繁衍得還要興旺,這要歸功于兩種生物之間互利互惠的關系。
“我們通常從以人類為中心的角度來看待畜牧業:農民為了自身利益而剝削動物,動物只能被動配合。但事實上畜牧業本身就是互惠共生的一個例子,人和動物都會從中獲益,甚至在彼此適應的過程中獲得遺傳上的改變。”
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