Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых - Джонатан Бэлкомб

человек заболели, а шестеро из них умерли. Глобальное потепление в высокогорной стране, где в 2006 году зафиксировали первые случаи заболевания денге, приводит к более длительным периодам приемлемых температур для комаров Aedes, которые служат ее переносчиками, а также к более частым проявлениям муссонов, благодаря которым появляются новые водоемы, способствующие размножению комаров. В 2019 году в Северной и Южной Америке зарегистрировали рекордное число случаев заболевания лихорадкой денге: 2,7 млн[466].

Независимо от того, сможем ли мы когда-нибудь избавиться от этих болезней или нет, можно, по крайней мере, научиться эффективнее их обнаруживать. Австралийская исследовательская группа под руководством Дагмар Мейер из Университета Джеймса Кука в городе Кэрнс[467] разработала ловушку для комаров с возможностью обнаружения наличия болезнетворных вирусов, циркулирующих в дикой природе. Ученые реконструировали инновационное устройство, запущенное в 2010 году, которое заманивает комаров на покрытые медом карточки, затем отслеживает слюну, оставшуюся на месте происшествия. Как вы можете себе представить, это ничтожный объем слюны насекомого: около пяти миллиардных долей литра. Объемы, подобные этому, проверяют пределы возможностей современных систем обнаружения.

Но комары оставляют после себя примерно в 3000 раз больше «мочи»[468], чем слюны. Не забывайте, что эти кусачие насекомых выводят из организма воду, чтобы увеличить концентрацию выпитой крови. В переделанных ловушках с помощью карточек стали собирать мочу. Это стандартные ночные световые ловушки, а также ловушки более длительного действия, которые выделяют пары вкусного для насекомых углекислого газа, чтобы заманить комара внутрь. Когда насекомое попадает в ловушку для мочи, его выделения капают через сетчатое дно на карточку. Исследователи использовали 29 ловушек для мочи наряду с ловушками для слюны, размещенными в двух местах в Квинсленде, богатых насекомыми.

Ловушки для мочи обнаружили генетические следы трех патогенов – вирусов, вызывающих энцефалит Западного Нила, реки Росс и долины Мюррей, в то время как ловушки для слюны обнаружили два. Среди преимуществ такого метода – отсутствие необходимости постоянного охлаждения[469], которое требуется для проверки живых комаров, и это не так трудоемко или жестоко, как старый метод заражения индикаторных цыплят или свиней и наблюдения за ними на предмет признаков инфекции. Данный тест рекламируется как раннее предупреждение о риске заболевания от местных комаров.

Такие карточки – не единственный метод мониторинга опасных вирусов и бактерий по выделениям комаров. Исследователи из Великобритании и США в 2017 году представили водостойкий конус, в который можно было собирать мочу и фекалии комаров. Они обнаружили присутствие ДНК филярийных червей, малярийных плазмодий и плоских червей у искусственно зараженных комаров[470].

В результате предпринятых ранее усилий, холодных зим и коротких теплых сезонов, малярия и другие болезни, переносимые двукрылыми, не смогли проникнуть в более северные регионы мира, такие как северная часть США, Канады и Европы, но эта ситуация может измениться по мере повышения температуры под влиянием деятельности человека и по мере возобновления международных поездок и торговли после пандемии коронавируса. Европейские клиники и больницы в настоящее время[471] лечат в восемь раз больше больных малярией, чем в 1970-е годы, а показатели заболеваемости малярией в Центральной Азии и на Ближнем Востоке выросли в десять раз. В дополнение к лихорадке денге, на подъем пошли лейшманиоз и энцефалит, угрожая многим регионам Европы[472].

Сельскохозяйственные войны

Больше всего двукрылые беспокоят, когда речь заходит о способности насекомых убивать переносимыми ими болезнями, однако они отличились и в роли вредителей продовольственных запасов. Мухи не упустили возможности извлечь выгоду из урожая, особенно фруктов, а также из нашей страсти к разведению скота и потреблению продуктов животного происхождения.

Прежде всего следует признать, что слово «вредитель» в данном контексте – термин антропоцентрический и зависит от контекста и ценностей. Мы используем слово «вредитель» так же, как и «сорняк», чтобы обозначить что-то строго человеческими понятиями, не принимая во внимание его экологическую ценность. Пчелы, опыляющие цветы в ландшафтном саду, не считаются вредителями до тех пор, пока не строят свое гнездо под навесом крыльца[473], и мухи, разлагающие мертвых грызунов, не будут вредителями, но те, кто откладывает яйца в плодовых культурах, станут ими. Для нас это совершенно разные ситуации. Вне контекста интересов человека они – примеры важнейшей роли, которую насекомые играют в круговороте питательных веществ в экосистемах.

Считается, что только около 1 % видов насекомых[474] имеет негативное экономическое значение, но и этого небольшого количества достаточно. В зависимости от того, к какому источнику вы обращаетесь[475], от 15 % и 50 % всех продуктов питания, выращиваемых для человека, теряется из-за ущерба, нанесенного насекомыми. Мухи вносят значительный вклад[476], но не входят в топ-10 списка всемирно известных лондонских Садов Кью, где первые строчки отведены гусеницам, белокрылкам (не настоящие мухи), паутинным клещам, жукам-бронзовкам и тле.

Существенных вредителей великое множество; один из путей к переизбытку популяции насекомых – дать им большой участок земли, предназначенный для выращивания их любимой пищи, в отсутствие естественных хищников или паразитов. Здесь лежит центральная дилемма монокультурного земледелия. Обширное поле кукурузы или разросшийся яблоневый сад легче обрабатывать (и собирать урожай), чем посевы смешанных культур. Однако такие поля и сады предоставляют идеальную возможность для размножения и проживания так называемых организмов-вредителей. Когда мы засеваем гектары и гектары кукурузой[477], можно сколько угодно жаловаться, но не стоит удивляться, когда американская кукурузная совка, огневка кукурузная и другие насекомые заводятся на их любимом (иногда единственном) растении-хозяине.

Наиболее серьезными вредителями сельскохозяйственных культур считаются плодовые мухи. Большинство видов плодовых мух эволюционировали и стали питаться тем, что исторически было относительно редким ресурсом, по крайней мере, в зонах с умеренным климатом – опавшими плодами, которые начали бродить и бесполезны для тех, кто выращивает фрукты. Чтобы пробить кожуру гниющего плода, которая обычно все равно разрывается, почти не требуется усилия.

Но есть одно неприятное исключение из этой схемы. Пятнистая дрозофила, Drosophila suzukii, – серьезный вредитель, поскольку непривередлива в еде и является одним из немногих видов дрозофил, способных откладывать яйца в более твердую кожуру свежих фруктов. Когда я гостил в Лаборатории плодовых мух Келли Дайер, у меня была возможность увидеть этих мух поближе. Разглядывая их в стереомикроскопе, я увидел, что по меркам плодовой мушки яйцеклад данной дрозофилы огромен и похож на зазубренный нож. Как объяснил мне специалист по плодовым мушкам Мартин Хаузер из Калифорнийского департамента продовольствия и сельского хозяйства, это высокотехнологичное устройство оснащено сенсорными волосками (щетинками) на кончике, которыми, по всей видимости, мушка «пробует» плод на вкус и контролируют глубину проникновения, а также шиповидной структурой, которая, вероятно, закрепляет яйцеклад, чтобы он не выскальзывал из плода, когда появляется яйцеклетка. Не стоит забывать, что эти структуры также должны