Паразиты: Тайный мир - Карл Циммер

Стратегия ос-паразитов приводит к тому, что на плохо обработанном поле выведутся почти исключительно осы-самцы. Яиц они не откладывают и потому ничем не угрожают червецам, которые в следующем поколении получают возможность восстановить свою численность.

— Мы говорили фермерам: «Послушайте, чтобы биоконтроль работал, необходимо, чтобы все остальное было в порядке. Если вы не будете пропалывать свою маниоку, ничего не получится».

Херрен рассказывал мне историю маниокового червеца ясным днем в Найроби, куда он переехал в 1991 г., чтобы стать генеральным директором Международного центра физиологии и экологии насекомых, для которого было построено массивное сооружение на окраине города со скульптурами жуков-навозников перед парадным входом. Приглашение на эту должность стало для Херрена как бы вознаграждением за то, что он и его команда спасли от голода 200 млн жителей Африки. Энтомологи Центра ищут способы использовать насекомых на благо человеку: для производства шелка и меда или для уничтожения вредителей. Так, одно время зерновым Восточной Африки угрожал стеблевой точильщик, но ученые Херрена отыскали в Индии осу-паразита и для этого вредителя. Незадолго до моего визита они выпустили партию этих ос в Кении, чтобы проверить, выживут ли они в местных условиях. Осы выжили, и ученые пытались определить, как далеко они успели распространиться. Надо сказать, что поведение ос их вполне устраивало.

Лафферти и Курис хотели проделать над европейским зеленым крабом ту же операцию, которую Херрен проделал над маниоковым червецом. Они знали, что в Европе на этих крабах активно паразитируют существа вроде Sacculinay но крабы из залива Сан-Франциско, которых они вскрывали, были свободны от паразитов. Может быть, именно поэтому пришелец сумел победить в конкурентной борьбе местные виды крабов. Так что Лафферти и Курис начали прикидывать, нельзя ли завести в Калифорнию и саккулину. Скажем, в воды Тихого океана можно было бы запустить зараженных саккулиной зеленых крабов. Выпуская личинки саккулины в воду тысячами, они действовали бы как миниатюрные распылители паразитов. Личинки бы отыскивали здоровых крабов, ввинчивались в панцирь и запускали в плоть краба свои «щупальца». Вообще, распространение саккулины в Калифорнии не оказало бы такого влияние на численность крабов, какое оказали паразитические осы на численность маниокового червеца. Дело в том, что биология двух паразитов сильно различается. Оса убивает жертву, пожирая внутренности и затем прогрызая себе путь наружу. Sacculina не убивает своих зеленых хозяев; она лишь кастрирует их и заставляет конкурировать за пищу со здоровыми особями. Лафферти построил математическую модель, по которой саккулина в Тихом океане снизила бы численность зеленых крабов, но значительно медленнее, чем парагвайская оса — численность африканских червецов. Причем численность должна была снижаться в основном за счет неотложенных яиц, а не за счет убитых крабов. Так что, когда равновесие между хозяином и паразитом будет достигнуто, краб будет укрощен, но совсем не исчезнет.

Лафферти и Курис считали, что иного выхода нет.

— Все остальные варианты экологически намного хуже, — говорит Курис. — Краска против усоногих рачков, которой пробовали покрывать лодки, серьезно отравляет устья наших рек. На севере, в Орегоне, кто-то опыляет с самолета отмели в эстуариях средством против морских козочек, защищая — подумать только! — производство завезенных туда устриц. А в результате гибнут дандженесские крабы.

В течение нескольких лет Лафферти и Курису не удавалось собрать денег на исследование Sacculina, но к 1998 г. зеленые крабы добрались до побережья штата Вашингтон и нацелились в Пьюджент-Саунд, где традиционно идет ловля дандженесских крабов. Курис и Лафферти наконец-то получили финансирование. Они связались с ведущим мировым специалистом по саккулине и другим паразитическим рачкам датчанином Йенсом Хегом. Хег прислал исследователям несколько холодильников с упакованными в лед зараженными зелеными крабами.

Марк Торчин, аспирант Куриса, разместил полученных крабов в карантинной лаборатории. Конечно, он не мог просто запереть комнату, потому что и крабам, и паразитам необходима проточная морская вода. Торчин соорудил систему труб, по которым вода закачивалась из моря, и сток, где вода на обратном пути проходила через серию фильтров и бочек с песком и гравием (необходимых для удаления невидимых личинок паразита, которые могли там оказаться) и лишь после этого возвращалась в ближайшую лагуну.

Несколько месяцев у Торчина ушло просто на знакомство с саккулиной и ее причудливым жизненным циклом. Молодой ученый выяснил, по каким признакам можно определить, что краб готовится выпустить из сумки на брюшке новую партию личинок паразита (сумка при этом слегка меняет цвет). Он отсаживал таких крабов в небольшие пластиковые чашки, чтобы собрать личинки паразита, затем отсасывал часть насыщенной личинками воды и выливал в чашку с другим, здоровым крабом. После этого оставалось только ждать, чтобы самка саккулины перешла в нового хозяина.

Каждый день Марк поднимал одного из крабов пальцами за клешню: краб, пытаясь спастись, отбрасывал клешню и плюхался обратно в воду. Торчин изучал утраченную конечность под микроскопом в поисках личинок саккулины, вгрызающихся в мягкие волосяные сумки на крабовых клешнях. Убедившись, что самке удалось заразить краба, Торчин давал ей время сформировать выпуклость на брюшке краба, а затем пытался подсадить к ней самца.

Через несколько месяцев молодой человек уже мог вполне профессионально разводить и выращивать саккулину отличники до взрослой особи. Затем, в начале 1999 г., он опробовал полученные знания и умения на местных калифорнийских крабах. Он взял обычного берегового краба Hemigrapsus oregonensis и запустил к нему саккулину. Вероятно, эти два вида — краб из Калифорнии и паразитический рачок из Европы — встретились тогда впервые в истории. Торчин ждал.

Он быстро выяснил, что самка саккулины проникла в берегового краба без всякого труда и даже выпустила в тело нового хозяина свои волокна-усики. Но затем что-то пошло не так. В европейском зеленом крабе этот паразит умеет так осторожно и точно обвить усиками нервные волокна, что не только не наносит им никакого вреда, но и передает по ним в мозг хозяина управляющие сигналы. Однако в береговом крабе получилось иначе; судя по всему, усики саккулины просто разрушили нервные волокна хозяина. По утрам Торчин заходил в лабораторию и обнаруживал, что береговые крабы валяются на спинках ногами кверху, что они живы, но полностью парализованы. Через несколько дней зараженные береговые крабы погибали, и рачок Sacculina погибал вместе с ними.

Вообще, при работе с паразитами биологи часто сталкиваются с очень серьезной проблемой: паразиты очень приспосабливающиеся существа. Конечно, эволюционная гонка вооружений заставляет их очень точно приспосабливаться к одному-единственному хозяину, но кто может помешать им применить свои уловки к другому виду? Если паразиту подвернется новый хозяин с похожей физиологией и схожим образом жизни, то не исключено, что паразит сможет выжить и в нем. Возможно, прежде этот паразит с этим хозяином просто не сталкивался по объективным причинам: если какой-то вид ленточного червя паразитирует на амазонских шипохвостых скатах, то он вряд ли когда-нибудь сможет попробовать на вкус другого ската, новогвинейского. Но иногда паразиты получают шанс: к примеру, когда сходятся континенты и животные с одного из них отправляются колонизировать другой. Именно так, похоже, им удается пережить эпохи великих потрясений и массового вымирания видов. Хозяева вымирают, а паразиты осваивают новых хозяев.

Никогда нельзя забывать, что паразиты, бездумно занесенные в новые места обитания, могут вызвать настоящую катастрофу, причем по тем же причинам, по которым их успешная «работа» выглядит так внушительно. Они обладают сложным набором инструментов и методик, которые могут применить против хозяина, и способны путем эволюции приспосабливаться к новым хозяевам и новым защитным механизмам. Кроме того, попав в новую среду обитания, паразиты останутся в ней навсегда. Убрать их будет невозможно. Этот эксперимент необратим.

Да, история борьбы с маниоковым червецом — это история великой победы, но были и серьезные поражения. Об одном из них напоминают леса Гавайских островов. Эти леса полны паразитов, завезенных на острова для борьбы с насекомыми-вредителями. Паразитические мухи, к примеру, должны были контролировать численность некоего вида древесных клопов. Но оказалось, что эта муха способна жить и в другом жуке, Coleotichus blackburniae, — большом и красивом местном насекомом; в результате эти жуки почти исчезли. Паразитических ос завезли для борьбы с мотыльками, чьи личинки наносили серьезный ущерб посевам, но осы без труда освоили и многие местные виды. До появления этих паразитов у гавайских мотыльков каждый год происходил гигантский всплеск численности; на пике всплеска их помет буквально градом сыпался с деревьев. Птицы наедались гусеницами и кормили ими своих птенцов. Но теперь паразит ограничивает численность местных мотыльков, и вспышки численности происходят гораздо реже, раз в десять-двадцать лет. Лесные птицы Гавайских островов хиреют: по мнению биологов, происходит это отчасти из-за гибели мотыльков, составлявших прежде немалую часть птичьего рациона. А без птиц, которые бы опыляли деревья и разносили их семена, сами леса тоже могут прийти в упадок.