ફેરોમોન (pheromone) : એક જ જાતિ(species)ના એક સભ્ય દ્વારા બીજા સભ્ય તરફ માહિતી મોકલવા માટે આણ્વિક સંદેશવાહક (molecular messanger) તરીકે કાર્ય કરતા કાર્બનિક પદાર્થોનો સમૂહ. ફેરોમોન શબ્દ ગ્રીક pherein એટલે લઈ જવું અને hormon એટલે ઉત્તેજિત કરવું એમ બે શબ્દો પરથી આવ્યો છે. તેઓ લૈંગિક આકર્ષકો (sex-attractant) તરીકે પણ કાર્ય કરે છે. ફેરોમોન એ જૈવિક સંદેશાવ્યવહારમાં વાહિકા (channel) તરીકે કાર્ય આપે છે. રાસાયણિક રીતે પરખવામાં આવેલો સૌપ્રથમ ફેરોમોન એ બૉમ્બિકોલ હતો. તે એક સરળ શૃંખલાવાળો અસંતૃપ્ત આલ્કોહૉલ છે અને માદા રેશમકીટ ફૂદું (silkworm moth) બૉમ્બિક્સ મોરી (Bombyx mori) માઇક્રોગ્રામ માત્રામાં છોડે છે. આ ફેરોમોન ઘણા લાંબા અંતરે રહેલા નર રેશમકીટ ફૂદાને આકર્ષી શકે છે. આ માટે 1 મિલી. હવામાં બૉમ્બિકોલના 200 અણુઓ હોય તોપણ ચાલે. એક માદા રેશમકીટ ફૂદામાં એટલી માત્રામાં આ પદાર્થ હોય છે કે તે લગભગ દસ લાખ નર ફૂદાંને આકર્ષી શકે. આ ફેરોમોનના સંશોધન દરમિયાન ઇલેક્ટ્રૉએન્ટેનોગ્રામ નામની ટૅકનિક વિકસાવવામાં આવી હતી. તેમાં કીટ(insect)ના રસાયણગ્રાહી (chemoreceptor) કોષો ફેરોમોન દ્વારા ઉત્તેજિત થતાં ઉદભવતા વિદ્યુતસંકેતો નોંધી તેમનું પૃથક્કરણ કરવામાં આવે છે.
તે જ પ્રમાણે માદા જિપ્સી ફૂદું (gypsy moth) ફક્ત 1 × 10–8 ગ્રા. જેટલો લૈંગિક આકર્ષક હવામાં છોડે તોપણ તે એટલો પ્રભાવી છે કે એક અબજ નર ફૂદાંને આકર્ષી શકે. નર ફૂદાંના ઍન્ટેનામાં આવેલા ઘ્રાણસ્વીકારકો (olfactory receptors) એટલા સંવેદી હોય છે કે 11 કિમી. દૂર રહેલો નર આ ગંધને પારખી તે દિશામાં ઊડીને જાય છે. ફેરોમોનના બે ભેદ પાડી શકાય : (1) મોચક ફેરોમોન (releaser pheromone) જે ઝડપી આચરણીય અનુક્રિયા દાખવે છે, તથા (2) પ્રારંભક ફેરોમોન (primer pheromones) જે ધીમી વિકાસાત્મક અનુક્રિયા દર્શાવે છે તથા ભવિષ્યના આચરણ માટેનો પથ નક્કી કરે છે.
ચોક્કસ ગ્રંથિઓ કે કોષો દ્વારા ફેરોમોન પ્રવાહી કે વાયુ રૂપે સ્રવે છે. કીટકો, આલ્ગી, સૂત્રકૃમિ (nematodes), કરોળિયા, સ્તરકવચી (crustaceans), માછલી તથા સસ્તન પ્રાણીઓ દ્વારા આવાં વિશિષ્ટ રસાયણોનો સ્રાવ થાય છે.
ફેરોમોનનું કાર્ય વિવિધ પ્રકારનું હોય છે. (i) પ્રજનન માટેના સંકેતો મોકલવા માટે પ્રજનનચેષ્ટા, લૈંગિક કીટ-આકર્ષકો તથા સંગ્રાહક (assembling) ફેરોમોન; (ii) સચેતક (alarm) તથા સ્વરક્ષણ માટે કાર્યરત થવું; (iii) પ્રાદેશિક કબ્જાની હદ નક્કી કરવા માટે માર્ગરેખાંકન કરવું; (iv) સામાજિક નિયમન (social regulation) તથા પરખ (recognition); (v) જ્ઞાતિભેદ(cast-differentiation)-નિયમન વગેરે.
મધપૂડામાં રહેલી મધમાખીની રાણીના શરીરમાંથી સ્રવતો ફેરોમોન કામદાર મધમાખીઓના એકત્રીકરણ (congregation) માટે, ખોરાક માટે (feeding) તથા અલંકરણ(grooming)-વર્તન માટે દર્શક તરીકે કાર્ય કરે છે. મધમાખી દ્વારા સ્રવતો સચેતક ફેરોમોન આઇસો એમાઇલ એસિટેટ [(CH3)2CHCH2CH2OC(O)CH3] નામનો છે. જો મધમાખી કરડે તો તેમાંથી સ્રવેલા આ ફેરોમોનથી આકર્ષાઈને બીજી મધમાખીઓ ડંખ મારવા ધસી આવે છે. કૂતરા કે બિલાડીના મૂત્રમાં પણ ચોક્કસ ગંધ આપતા ફેરોમોન જેવા પદાર્થો હોય છે, જેથી ખૂબ દૂર રહેલ નર કે માદા તેથી આકર્ષાય છે. ઊધઈમાં જૂથભેદ પારખવાનું કાર્ય આવા ફેરોમોન દ્વારા થાય છે. ફેરોમોન જે તે પ્રાણીના આંતરિક હોર્મોનનું તથા તેના બાહ્ય દેખાવનું પણ નિયમન કરે છે.
સંદેશાવહન ઇજનેરી
જંતુ-જગતમાં લિંગ (sex), ખોરાકની શોધ તથા સ્વરક્ષણ માટે ફેરોમોન તેમની હયાતી તેમજ સંવર્ધન માટે ખૂબ આવશ્યક હોય છે. આ કારણે જંતુઓ દ્વારા સ્રવતા ફેરોમોન ઉપર – ખાસ કરીને લૈંગિક કીટ-આકર્ષકો ઉપર ખૂબ સંશોધન થયું છે. લેપિડોપ્ટેરા નામનો કીટ-પરિવાર (જેમાં ફૂદાં (moth) તથા પતંગિયાં (butterfly) આવે છે.) લાંબા અંતર સુધી ઊડી શકતાં હોય છે. તેમનાં નર તથા માદાને એકબીજાને આકર્ષવા માટે ફેરોમોન જવાબદાર હોય છે. દૂર બે માઈલના અંતરે ઊડતો નર કીટક માદા કીટક દ્વારા અતિ સૂક્ષ્મ પ્રમાણમાં સ્રવતા ફેરોમોન દ્વારા આકર્ષાય છે.
રેશમના કીડાના ફૂદું તેના કદના મુકાબલે ઊંચા સંકેન્દ્રણ યુક્ત અતિશય સાંકડો ક્રિયાશીલ અવકાશ, ર્દષ્ટિનું સક્રિયીકરણ કરી, ઉડાણને અટકાવી ઉતરાણપ્રક્રિયા વગેરેને દોરે છે.
આકૃતિ 2 : પતંગિયાની રાણી (queen butterfly danaus gillipus) તથા
નરપતંગિયા વચ્ચે સંવનન માટે કારણભૂત ફેરોમોન
ખૂબ જ જોખમી વાતાવરણમાં પણ કીટકો ફેરોમોનને કારણે પોતાનું રક્ષણ કરતાં શીખી લે છે અને ભયજનક સંકેતો એકબીજાને મોકલી શકે છે. યોગ્ય ખોરાક મળતાં તેની માહિતી, ઈંડાં મૂકવાની માહિતી તથા તેમના રોકાણની જગ્યા બીજા કીટકોને ફેરોમોન દ્વારા મોકલવામાં આવે છે. નર અને માદા પતંગિયાંની ફેરોમોન દ્વારા સંવનનપ્રવૃત્તિ આકૃતિ 2માં દર્શાવી છે :
માનવો દ્વારા કીટકોના અમર્યાદ પ્રજનનને રોકવા ફેરોમોન ઉપયોગમાં લેવામાં આવે છે અને લાખો કીટકોને આ રીતે આકર્ષી, પકડીને નષ્ટ કરવામાં આવે છે.
માનવો દ્વારા સંવનન કે સંગમ (mating) તથા અન્ય વર્તણૂક માટે ફેરોમોન કદાચ અજાણ્યે ભાગ ભજવતાં હોય છે તેવું માનવામાં આવે છે.
કુદરતી નીપજોમાંના સંકીર્ણ મિશ્રણમાંથી ફેરોમોનનું અલગીકરણ 1960 પછી સરળ બન્યું છે, કારણ કે વાયુવર્ણલેખન (gas chromatography) અને ઉચ્ચ દબાણ-પ્રવાહીવર્ણલેખન (high-pressure liquid chromatography) જેવી તકનીકો હવે પ્રાપ્ય છે. ફેરોમોનના લક્ષણચિત્રણ (characterization) માટે વિશ્વસનીય જૈવપરીક્ષણ જરૂરી છે. સંદેશો પહોંચાડવા માટે ઘણા કિસ્સાઓમાં અનેક સંયોજનો હાજર હોવાં જોઈએ અને તે પણ યોગ્ય માત્રામાં એક વખત જૈવિક સક્રિયતા માટેનાં સંયોજન અલગ થાય એટલે તેમની સંરચના કાર્બરાસાયણિક (organo chemical) અને સ્પેક્ટ્રમિકીય (spectroscopic) તકનીકો વડે નક્કી થઈ શકે છે. તે પછી સંશ્લેષણ દ્વારા જે તે ફેરોમોન મેળવી શકાય છે.
નીચેની સારણીમાં કેટલાક ફેરોમોનનાં બંધારણો દર્શાવ્યાં છે :
સારણી
(ક) પતંગિયાની રાણી દ્વારા સ્રવતા બે ફેરોમોન :
વિપક્ષ, વિપક્ષ–3, 7–ડાઇમિથાઇલ–ડેકા–2, 6–ડાઇન–1, 10–ડાયોલ.
(ખ) નર લેપિડોપ્ટેરાની રોમ-રેખાવલીમાંથી ઓળખી કઢાયેલાં સંયોજનો :
નોકચ્યુઇડી ક્યુક્યુલીની (Noctuidae Cucullinae)માંથી
નો. હેડીનીન (N. Hadeninae)માંથી
સ્યૂડેલેશિયા યુનિપક્ટા (Pseudaletia Unipucta)માંથી
ફ્લોગોફોરા (Phlogophora) મેટિક્યુલોસામાંથી
એપેમિયા મૉનોગ્લીફા (Apamea Monoglypha)માંથી
(ગ) લાક્ષણિક સચેતક (alarm) ફેરોમોન :
કીટોન – 2 – હેપ્ટેનોન
4 – મિથાઇલ – 2 – હેક્ઝેનોન
4 – મિથાઇલ – 3 – હેક્ઝેનોન
6 – મિથાઇલ – 5 – હેપ્ટીન – 2 – ઓન
2 – નોનેનોન
3 – નોનેનોન
4, 6 – ડાઇમિથાઇલ – 4 – ઑક્ટિન3ઓન
આલ્ડિહાઇડ – 2 – હેક્ઝીનાલ
સિટ્રોનેલાલ
સિટ્રાલ
ઍસિડ – ફૉર્મિક ઍસિડ
હાઇડ્રોકાર્બન – પેરાઝાઇલીન
n – ડેકેન
n – ઉન્ડેકેન
n – ડોડેકેન
પ્રકીર્ણ – 2, 4 – ડાઇમિથાઇલ – 3 – આઇસોપેન્ટાઇલ પાયરેઝીન
2, 6 – ડાઇમિથાઇલ – 3 – n – પેન્ટાઇલ પાયરેઝીન
2, 6 – ડાઇમિથાઇલ – 3 – n – બ્યૂટાઇલ પાયરેઝીન
ઑર્થોઍમિનો એસિટોફિનોન
ડાઇમિથાઇલ સલ્ફાઇડ
(ઘ) નર બોલ-વિવીલ (boll weewil) દ્વારા મળતા લૈંગિક ફેરોમોન :
પ્રમાણ 6 : 1 : 2 : 6
માદા જિપ્સી ફૂદામાંથી સ્રવતાં ફેરોમોન :
(7R, 8S) (+) સમપક્ષ–ઇપોક્ષી–2–મિથાઇલ ઑક્ટાડેકેઇન
વેસ્ટર્ન ચીડ–ભમરો(pine beetle)માંથી મળતાં ફેરોમોન :
(1R, 5S, 7R) (+) ઍક્સો – બ્રેવિકોમીન – માદા breviમાંથી
(1S, 5R) (-) ફ્રન્ટાલીન – નર frontaમાંથી
માદા ઇજિપ્શિયન કૉટન લીફવર્મમાંથી મળતાં ફેરોમોન :
(Z, E)–9, 11–ટેટ્રાડેકાડાઇનાઇલ એસિટેટ
બોમ્બીકોલ : માદા રેશમ કીટ ફૂદામાંથી
ફેરોની–કીડી (pharaoh’s ant) દ્વારા સ્રવતો પથચિહ્ન (trail) ફેરોમોન :
(ચ) શક્ય માનવ-ફેરોમોન :
સજીવ સૃષ્ટિના સભ્યો દ્વારા, પોતાની જ જાત(species)ના અન્ય સભ્યોને વિશિષ્ટ માહિતી આપવા વિમુક્ત કરવામાં આવતા જૈવિક અણુઓ. ફેરોમોન પર્યાવરણમાંથી પસાર થઈ સાથી સભ્યોના સંપર્કમાં આવતાં સંદેશો આપે છે. સંકટ સામે ચેતવણી આપવી, ક્ષેત્ર પ્રસ્થાપન કરવું, સાથીને આકર્ષણ કરવું, જનનકોષોના વિકાસ માટે વિજાતીય (લૈંગિક) સભ્યને પ્રેરણા આપવી જેવાં વિવિધ પ્રકારનાં સૂચનો આ જૈવિક અણુઓ દ્વારા કરવામાં આવે છે; દા.ત., આકસ્મિક ભયજનક પરિસ્થિતિ ઉદભવતાંવેંત જ ફેરોમોન દ્વારા તેની જાણ ત્યાં વસતા અન્ય સાથીઓને કરવામાં આવે છે. તે પરથી સાથી સભ્યો પોતાના સ્થળમાંથી ખસીને સલામત સ્થળે પહોંચી જાય છે. લૈંગિક આચરણમાં ફેરોમોન મહત્વનો ભાગ ભજવતા હોય છે. ફેરોમોનનું વિમોચન માત્ર પ્રાણીઓ પૂરતું મર્યાદિત નથી. ખાસ કરીને નીચલી કક્ષાની વનસ્પતિ પણ સંદેશો મોકલવા ફેરોમોનનો ઉપયોગ કરે છે.
કેટલાક ફેરોમોનની અસર તાત્કાલિક સ્વરૂપની હોય છે. તેમને મોચક-ફેરોમોન (releaser pheromone) કહે છે. તે ભયસૂચક સૂચનો મોકલે છે. પ્રારંભક (primer) ફેરોમોનની અસર ધીમી હોય છે. કેટલીક ફૂગની માદામાં જનનકોષોનો વિકાસ થતાં તે અંગેનું સૂચન ફેરોમોન દ્વારા વિજાતીય સાથી સભ્યને મોકલાય છે. પરિણામે ક્રમશ: આ સભ્યોમાં પણ લૈંગિક અંગોનો વિકાસ થાય છે.
Ectocarpus siliculosus અને Fucus serratus નામની લીલની જાતિઓ દ્વારા અનુક્રમે ઍક્ટોકાર્પિન અને 1, 3, 5 –ઑક્ટેટ્રાઇન જેવા હાઇડ્રૉકાર્બનના બનેલા અણુઓનું વિમોચન થાય છે. તેઓ ખૂબ જ જલવિરાગી (hydrophobic) સંદેશક અણુઓ છે અને શુક્રકોષ-આકર્ષક (sperm-reactant) તરીકે કાર્ય કરે છે. જલજીવી એલોમાયસિસ ફૂગ પોતાના જીવનકાળ દરમિયાન આલ્કોહૉલયુક્ત ફેરોમોન વડે સંદેશ મોકલે છે. તે જ પ્રમાણે એકાઇલા જલકવક ફૂગની માદા એન્થરિડિયૉલ સ્ટીરૉઇડ અણુ દ્વારા નર ફૂગને સંદેશ મોકલે છે. તેની અસર હેઠળ ફૂગના નર-માળખાનો વિકાસ થાય છે. અમુક કાળ પછી આ નર-શાખાઓ ડિહાઇડ્રૉઉગૉનિયૉલ તરીકે ઓળખાતા ફેરોમોનનું વિમોચન કરે છે. તેના પ્રભાવ હેઠળ ફૂગની માદાઓ પોતાનો વિકાસ સાધે છે.
કીટકો : ઘણા કીટકો ફેરોમોન વડે એક યા બીજા પ્રકારનાં સૂચનો મોકલતા હોય છે. ખરું જોતાં ફેરોમોનની શોધ સૌપ્રથમ કીટકોમાં થયેલી અને ફેરોમોનને કીટાકર્ષકો કહેતા. સામાજિક જીવન (social life) પસાર કરનાર કીટકોમાં ફેરોમોન દ્વારા જાતજાતના સંદેશા મોકલવામાં આવે છે. મધપૂડામાં વાસ કરતી રાણી મધમાખીએ વિમોચન કરેલ ફેરોમોનને માદા કામગાર ચોંટે છે અને તેનો ફેલાવો અન્ય કામગારમાં થાય છે. આ ફેરોમોન કામગારમાં અંડવિમોચન થતું રોકે છે અને કામગાર હમેશાંને માટે વંધ્ય જીવન પસાર કરે છે. કીડી અને ઊધઈ જેવા કીટકો પોતાની વસાહતોમાં ફેરોમોનની મદદથી જાતજાતનાં સૂચનો મોકલે છે, જેથી આ કીટકોની સામાજિક જીવન અંગેની પ્રકીર્ણ સ્વરૂપની કાર્યવહી સરળ અને સુવ્યવસ્થિત બને છે. આવા કીટકો વડે ફેરોમોન દ્વારા મોકલવામાં આવતી માહિતીમાં ખોરાકની ઉપલબ્ધિ, લૈંગિક વર્તણૂક, શત્રુ પર આક્રમણ વગેરે જેવી બાબતોનો સમાવેશ થાય છે. કામગાર મધમાખી દ્વારા વિમુક્ત થતું ફેરોમોન, મધપૂડામાં પ્રવેશ કરવો અને વધુ માત્રામાં મધપૂડામાં ખોરાકનો સંગ્રહ કરવો જેવી પ્રવૃત્તિઓનું નિયમન કરે છે.
રોમપક્ષા (lepidoptera) શ્રેણીના માદા કીટકોના ફેરોમોન લૈંગિક આકર્ષણમાં મહત્વનો ભાગ ભજવે છે. નર કીટકોના શરીરમાંથી નીકળતું ફેરોમોન માદા કીટકના સ્પર્શકને ચોંટે છે. આ ફેરોમોનો વનસ્પતિમાંથી મેળવેલ પાયરોલિઝિડાઇન ઍલ્કલૉઇડ રસાયણમાંથી તૈયાર કરવામાં આવે છે. નર આ ફેરોમોન દ્વારા માદાને ભાવિ સાથી તરીકે પોતાની રક્ષણાત્મક ક્ષમતાનો પરિચય કરાવે છે.
ગોકળગાય : ગોકળગાયને આકસ્મિક ઈજા પહોંચતાં ભયસૂચક ફેરોમોન વડે પોતાના જાતિસભ્યોને આ માહિતી મોકલે છે. તેની અસર હેઠળ ત્યાં વસતી અન્ય ગોકળગાયો પોતાના સ્થાનમાંથી ખસીને ભયમુક્ત જગ્યા તરફ પ્રયાણ કરે છે.
માછલી : ઑસ્ટેરિયોફાયસી સમૂહની ઘણી માછલીઓ ફેરોમોન દ્વારા સંદેશો મોકલે છે; દા.ત., મિનો માછલીની ત્વચાને જખમ થતાં મુક્ત થતા ફેરોમોન દ્વારા આસપાસ ભક્ષક હોવાના જોખમની માહિતી પોતાના જાતિસભ્યોને મોકલે છે; તેથી આસપાસમાં વસતી અન્ય મીનો માછલીઓને ભક્ષકથી બચી જવામાં મદદ મળે છે.
સસ્તનો : સસ્તનોમાં મધ્યસ્થ ચેતાતંત્રનો વિકાસ સારી રીતે થયેલો હોવાથી, સસ્તનોના ફેરોમોન વિશે માહિતી મેળવવી અઘરી છે; આમ છતાં ભુંડ, કૂતરા, ઉંદર જેવાં પ્રાણીઓના ફેરોમોન અંગે માહિતી મેળવવામાં સફળતા સાંપડી છે. ભુંડની લાળનું સિંચન માદાના મોં પર થતાં તે સમાગમ કરવા પ્રેરાય છે. યુવાન માનવીના શરીરમાંથી જાતજાતના ફેરોમોનો નીકળે છે, જે લૈંગિક આકર્ષણ અને તેને લગતી પ્રવૃત્તિ સાથે સંકળાયેલા હોય છે.
આર્થિક પ્રયોજન : ઘણા કીટકો મોટા પાયા પર પાકને નુકસાન પહોંચાડતા હોય છે અને ચેપી રોગોનો ફેલાવો કરે છે. ફેરોમોનના ઉપયોગથી કીટકો વડે થતા આ નુકસાનને રોકી શકાય છે; દા.ત., ખેતરની નજીક વિશિષ્ટ જગ્યાએ ફેરોમોનનો સંગ્રહ કરવાથી તે જ જાત(species)ના વિજાતીય (opposite sex) સાથીઓમાં આકર્ષણ પેદા કરાય છે અને તેમને પેલા ફેરોમોનના સંગ્રહ તરફ લઈ જઈ શકાય. તે જ પ્રમાણે ચેપી રોગોનો પ્રસાર કરતા કીટકોને માનવ તેમજ પાલતુ જનાવરોના રહેઠાણથી દૂર રાખી શકાય છે. કીટનાશકો (pesticides) વડે પણ કીટકોનો નાશ થઈ શકે છે; પરંતુ આ કીટનાશકોનો ફેલાવો ખાદ્ય ફળ, અનાજ જેવી વસ્તુઓ પર થવાથી તે સજીવોના શરીર માટે ખતરનાક નીવડી શકે છે. ફેરોમોનોના વપરાશથી પ્રાણીજીવન પર થતી આ પ્રકારની હાનિને ટાળી શકાય છે.
જ. પો. ત્રિવેદી
મ. શિ. દૂબળે