Complexity of the sex pheromone of male Ceratitis capitata Wied. (Dipt., Trypetidae)
Authors: Levinson H. Z. , Levinson A. R. , Müller K. 
Published: August 2009

Calling males of the Mediterranean fruit fly (Ceratitis capitata Wied.) emit from their expanded anal ampulla a volatile secretion which functions as a sex pheromone for female conspecifics. Dosages ranging from 10−3 to 10 equivalents of the above secretion induced receptor potentials of 1.9–6.0 mV in sensilla trichodea of the antennal funiculus of females, whereas identical levels of this pheromone evoked ˜ 40–61 % lower receptor potentials in the respective sensilla of male C. capitata (fig. 1). Since levels of 1 and 10 equivalents of the male pheromone elicited respective receptor potentials of 3.1 and 3.8 mV in male sensilla, this scent is also likely to promote olfactory recognition among male C. capitata. When compared with the male pheromone, the volatiles of female C. capitata induced significantly lower receptor potentials in the olfactory sensilla of females (˜ 47–55 %) and males (˜ 40–60 %).

When compared with the olfactory effect of the male pheromone, methyl (E)‐non‐6‐enoate (a component of the latter) elicited ˜ 48–63 % lower receptor potentials, while (E)‐non‐6‐en‐1‐ol induced ˜ 57–73 % lower receptor potentials in the olfactory sensilla of females. Certain fatty acids (caprylic, capric, lauric, myristic and (Z)‐9‐hexadecenoic acid) recovered from the male's sex pheromone evoked ˜ 60–71 % lower receptor potentials than those elicited by the male volatiles, while a 10: 3.6: 1‐blend among the above fatty acids, methyl (E)‐non‐6‐enoate and (E)‐non‐6‐en‐1‐ol induced receptor potentials which were only 8–12 % higher than those induced by methyl (E)‐non‐6‐enoate in female sensilla. The above mentioned components are thus merely a minor part of the complex sex pheromone of male C. capitata, which certainly comprises other and more active ingredients (table).

It is interesting that the receptor potentials evoked by methyl (E)‐non‐6‐enoate and (E)‐non‐6‐en‐1‐ol were ˜ 1.8–2.5 times higher in female than in male sensilla. Levels of trimedlure (a standard attractant for male C. capitata) ranging from 10−3 to 10 μg elicited receptor potentials rising from 0.6 to 2.0 mV in male sensilla (increase of ˜ 3.4 fold), whereas they induced receptor potentials ranging from 1.7 to 2.1 mV in female sensilla (increase of ˜ 1.3 fold only). However, the maximal receptor potentials induced by trimedlure were significantly lower than the receptor potentials evoked by the male volatiles in the olfactory sensilla of female (˜ 67 % lower) and male (˜ 47 % lower) C. capitata (fig. 2).

Komplexität des Sexualpheromons männlicher Mittelmeerfruchtfliegen

In Lockstellung befindliche Männchen der Mittelmeerfruchtfliege (Ceratitis capitata Wied., Trypetidae) geben von ihrer ausgestülpten Analampulle ein flüchtiges Sekret ab, das für Weibchen der gleichen Art ein Sexualpheromon ist. Kurze Luftstöße (20 ml/0.5 sec), die über abgestufte Mengen von 10−3 bis zu 10 Äquivalenten des genannten Sekrets geleitet wurden, riefen an Sensilla trichodea des dritten Fühlersegments (= Funiculus) weiblicher C. capitata Rezeptorpotentiale im Bereich von 1,9–6,0 mV hervor, wogegen Reizung der entsprechenden Riechhaare der Männchen mit den gleichen Mengen Männchenpheromon nur ˜ 40–61 % niedrigere Rezeptorpotentiale bewirkte. Da jedoch 1 bzw. 10 Äquivalente des Männchenpheromons in den Riechhaaren der Männchen Rezeptorpotentiale in Höhe von 3.1 bzw. 3.8 mV auslösten, wurde angenommen, daß dieser Duft auch als Merkmal der geruchlichen Erkennung männlicher Mittelmeerfruchtfliegen untereinander dienen könnte. Die flüchtigen Stoffe weiblicher Mittelmeerfruchtfliegen riefen — im Vergleich zu der Wirksamkeit des Männchenpheromons — verhältnismäßig niedrige Rezeptorpotentiale in den Riechhaaren weiblicher (˜ 47–55 % weniger) bzw. männlicher (˜ 40–60 % weniger) C. capitata hervor (Abb. 1).

Im Vergleich zu der olfaktorischen Wirksamkeit des Männchenpheromons lösten Methyl (E)‐non‐6‐enoat (ein Bestandteil des letzteren) ˜ 48–63 % niedrigere und (E)‐Non‐6‐en‐1‐ol ˜ 57–73 % niedrigere Rezeptorpotentiale in den Riechhaaren der Weibchen aus. Ein Gemisch aus Caprylsäure, Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure sowie (Z)‐9‐Hexadecensäure (die im Männchenpheromon nachgewiesen wurden) bewirkte ˜ 60–71 % niedrigere Rezeptorpotentiale als die des Männchenpheromons, wogegen ein Gemisch, bestehend aus Methyl‐(E)‐non‐6‐enoat, (E)‐Non‐6‐en‐1‐o1 und den oben angeführten Fettsäuren im Verhältnis von 3.6: 1: 10, nur ˜ 8–12 % höhere Rezeptorpotentiale als die von Methyl (E)‐non‐6‐enoat hervorgerufenen Potentiale auslöste (Tabelle). Daher wurde gefolgert, daß die genannten, flüchtigen Verbindungen nur einen geringen Anteil des Sexualpheromons männlicher C. capitata ausmachen können und daß letzteres bestimmt noch andere, wirksamere Inhaltsstoffe enthält.

Interessanterweise waren die von Methyl (E)‐non‐6‐enoat sowie (E)‐Non‐6‐en‐1‐o1 hervorgerufenen Rezeptorpotentiale ˜ 1.8–2.5fach höher in den Riechhaaren der Weibchen als in den entsprechenden Männchensensillen. Trimedlure (1,1‐Dimethylethyl 4 (und 5)‐chloro‐2‐methylcyclohexan‐1‐carboxylat), ein herkömmlicherweise im Freiland angewandter Lockstoff für männliche C. capitata, löste nach Reizung der Männchensensillen mit abgestuften Mengen von 10−3 bis 10 μg Rezeptorpotentiale von 0,6 bis 2,0 mV (3.4facher Anstieg) aus, wogegen die gleichen Trimedlure‐Mengen in den Riechhaaren der Weibchen Rezeptorpotentiale von 1.7–2.1 mV verursachten (nur 1.3facher Anstieg). Die maximalen, durch Reizung mit Trimedlure ausgelösten, Rezeptorpotentiale waren bei den Riechhaaren der Weibchen ˜ 67 % niedriger und bei den Riechhaaren der Männchen ˜ 47 % niedriger als die — von dem Pheromon männlicher C. capitata — verursachten Rezeptorpotentiale (Abb. 2).