Χημική Οικολογία

 Χημική οικολογία είναι ο κλάδος της επιστήμης της Οικολογίας που μελετά τη δομή, προέλευση και λειτουργίατων χημικών ουσιώνπου εμπλέκονταιστις αλληλεπιδράσειςτων ζωντανών οργανισμών καιτον αντίκτυπο αυτών στην οικολογία, στην εξέλιξη και στη συμπεριφορά τωνοργανισμώνπου αλληλεπιδρούν.

Αυτές οι χημικές ουσίες γνωστές ω ςσημειοχημικά, είναι φυσικά προϊόντα, δηλαδή προϊόντα δευτερογενούς μεταβολισμού, που παράγονται για συγκεκριμένο λόγο από ζωντανούς φυτικούς ή ζωικούς οργανισμούς, χωρίς να συμμετέχουν στη βασική οργανική τους λειτουργία. Τα φυσικά προϊόντα καλύπτουν ανάγκες ζωτικής σημασίας για τους οργανισμούς, όπως αυτή της χημικής επικοινωνίας και της χημικής προστασίας. Οι οργανισμοί στην αέναη αναζήτησή τους για τροφή, συντήρησηκαι συντρόφους, απωθούντους εχθρούς τους και προσπαθούν να επιβιώσουν κάνοντας χρήσηχημικών ουσιών, που παράγουν.

Ο χαρακτηρισμός των ουσιών που εμπλέκονταικαιη κατανόηση του πώς λειτουργούν στη φύση είναι θεμελιώδεις στόχοι τηςχημικής οικολογίας. Η χημική οικολογία, ουσιαστικά είναι ένας διεπιστημονικός τομέας που συνδυάζει τομείς Χημείας όσο και Βιολογίας.  Αυτοί περιλαμβάνουν χημεία φυσικών προϊόντων (απομόνωση, ταυτοποίηση), βιοχημεία (μεταβολικά μονοπάτια), μελέτες μηχανισμού δράσης, συνθετική οργανική χημεία, καθώς και τομείς βιολογίας που ασχολούνται με τη διερεύνηση των οικολογικών ρόλων των χημικών ουσιών (μελέτες συμπεριφοράς, αντιδράσεις ηλεκτροφυσιολογίας).

Οι σημειοχημικές ουσίες διακρίνονται σε φερορμόνες, αλλομόνες και καιρομόνες, ανάλογα με τη λειτουργίας τους στον οργανισμό. Οι φερορμόνες είναι χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται για τη μεταφορά χημικών μηνυμάτων μεταξύ ατόμων του ιδίου είδους. Διακρίνονται σε φερορμόνες άμεσης ανταπόκρισης και φυσιολογικής δράσης. Η πρώτη κατηγορία περιλαμβάνει φερορμόνες φύλου, συναθροίσεως, ιχνηθέτες, συναγερμού ή άμυνας, εδαφικής κυριότητας, ενώ η δεύτερη χαρακτηρίζεται από φερορμόνες που προκαλούν λειτουργικές και ορμονικές αλλαγές.

Οι αλλομόνες και καιρομόνες χαρακτηρίζονται ως αλληλοχημικές ουσίες, και χρησιμοποιούνται για μεταφορά μηνυμάτων μεταξύ ατόμων διαφορετικών ειδών. Οι πρώτες έχουν θετική επίδραση στον οργανισμό που τις παράγει και ο ρόλος τους είναι κυρίως αμυντικός, ενώ οι δεύτερες στον οργανισμό που τις δέχεται και περιλαμβάνουν ουσίες ελκυστικών τροφής που βοηθούν φυλλοφάγα έντομα να βρίσκουν την τροφή τους, τα αρπακτικά ζώα να εντοπίζουν τα θύματά τους και τα παράσιτα τους ξενιστές τους.

Αρχικά, η χημική οικολογία επικεντρώθηκε στη μελέτη κυρίως των φερορμονών των κοινωνικών εντομών, συμπεριλαμβανομένων μυρμήγκια, μέλισσες, σφήκες, καιτερμίτες, ως μέσοεπικοινωνίας για τηνκοινωνική τους οργάνωση. Από την πλευρά τους και τα φυτά χρησιμοποιούν πλήθος χημικών ουσιών γιατην προστασία έναντι των ανταγωνιστών, παθογόνων μικροοργανισμών, φυτοφάγων ζώων, και αβιοτικών παραγόντων όπως η θερμοκρασίακαι η ακτινοβολία.Τα τελευταία χρόνια, μελετούνται φυσικά προϊόντα άλλων οργανισμών όπως τα θηλαστικά, τα θαλάσσια ζώα ή ακόμα και μικροοργανισμών.

Το πεδίο της χημικής οικολογίας έχει εξελιχθεί σε μια επιστήμη με ποικίλες πρακτικές εφαρμογές τόσο στον τομέα της φαρμακευτικής επιστήμης, όσο και στις εναλλακτικές μορφές φυτοπροστασίας, φιλικές προς το περιβάλλον. Ο απώτερος στόχος επικεντρώνεται στην εξασφάλιση καλύτερης ποιότητας ζωής και προστασίας της ισορροπίας του οικοσυστήματος. Οι ουσίες που χρησιμοποιούν οι οργανισμοί για  απώθηση  των εχθρών και τη γενικότερη προστασία τους,κάτω από το σύγχρονο πρίσμα της έρευνας έχουν γίνει αντικείμενα μελέτης πολυετών και πολυδάπανων ερευνητικών προσπαθειών για την ανακάλυψη νέων φαρμάκων, ουσιών για τη βελτίωση της υγείας και διατροφής του ανθρώπου και σύγχρονων μέσων καταπολέμησης ασθενειών των φυτών και των ζώων.