Книга из популярной серии «100 великих»
жүктеу/скачать 1.9 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- ВЕЗДЕСУЩИЕ КРОВОСОСЫ…
- История и география
- Гастрономические пристрастия
- Женская доля
- Перечень грехов
- Лучшая защита — это нападение
- В семье не без красавца
ХОЖДЕНИЕ ПО ВОДЕОчень немногие существа способны на такое биомеханическое чудо: ходить по воде. Насекомое, известное как водомерка, скользит по поверхности прудов и рек, а ящерица василиск в Центральной Америке может вставать в воде на задние лапки и так пробегать короткие дистанции. Но еще более искусный водоход — это пизаурид, паук рыболов (Dolomedes tnton). Ящерица василиск и водомерка используют каждая лишь по одному способу хождения по воде, а паук — сразу три и спокойно меняет их во время движения. Для него водяная гладь — как пол танцплощадки. Пизауриды живут в средней полосе, хотя больше всего их водится на юге. Они сидят, затаившись по берегам рек и прудов, а когда в воду попадает какое нибудь насекомое, то бросаются по поверхности на свою жертву. Они даже могут погружать в воду лапки и хватать головастиков и маленьких рыбок! Первая задача для живых существ, ходящих по воде, — это не провалиться. Пизауриды обеспечивают это, используя поверхностное натяжение воды. Молекулы воды сильнее притягиваются друг к другу, чем к молекулам воздуха. Это притяжение заставляет поверхность воды действовать, как кусок резиновой пленки. Когда паук ставит лапку на воду, то вокруг нее образуется вдавленность в виде ямочки, и вода отвечает давлением, обращенным наружу, стремясь восстановить свою ровную поверхность. Поверхностное натяжение — не очень большая сила. Небольшой и плоский камень прорывает натяжение и тут же идет ко дну. Но пауки — настоящие легковесы (весят не больше грамма), и вдобавок их длинные лапки покрыты воском, который отталкивает воду. Из за того, что поверхностное натяжение действует на края объекта, длинные ноги оказывают меньшее давление на воду. Этим же объясняется, почему не проваливается иголка, если ее аккуратно положить на воду. Хотя поверхностное натяжение удерживает пауков на плаву, оно же затрудняет им любое движение. На суше пауки могут отталкиваться лапами от твердой земли, которая отвечает на прилагаемое к ней усилие с такой же силой. Но их покрытые воском лапки не позволяют им проделать то же на поверхности пруда: вода для этого слишком скользкая. Однако они ловко двигаются по воде, и биологи выяснили, как они это делают. На самом деле, пауки гребут на поверхности воды, используя в качестве весел те самые ямочки, которые проделывают их лапки. Когда пизаурид двигает одной лапкой спереди назад, то протаскивает вместе с ней и ямочку. Эта ямочка служит подобием весла и, отталкивая окружающую воду, создает силу, продвигающую паука вперед. Пизаурид фебет двумя средними парами лапок из четырех име юшихся. Сначала он заводит назад третью пару, потом вторую — до тех пор, пока они не оказываются как можно дальше, а затем он поднимает их и забрасывает вперед. Между тем первая и четвертая пара держатся неподвижно, они используют поверхностное натяжение, чтобы удерживать паука на плаву, пока он готовится к следующему удару весла. (Хотя никто не изучал биомеханику водомерок, ученые утверждают, что и они двигаются, как будто гребут. Но так как у них всего три пары лапок, то лишь одна из них — средняя — может использовать как весла ямочки воды). Существует предел скорости, с которой паук может путешествовать подобным способом. Чтобы убыстриться, он может или использовать более глубокие ямочки (то есть получая больший «мах» весла), или двигать ими чаще. Но при быстром передвижении усиливается давление на воду, и на каком то этапе поверхностное натяжение может нарушиться, и ямочка прорвется. Таким образом, если паукам необходимо развить скорость больше полуметра в секунду, они переходят на другой способ, так называемый галоп. Они откидываются назад, задирая лапы насколько можно высоко, а затем втыкают их в воду, буквально разрезая поверхность. Галопирующий паук не может рассчитывать на поверхностное натяжение, чтобы оставаться на плаву. Вместо этого, когда он толкает воду ногой вниз и назад, то вода отвечает с такой же] силой, толкая его вверх и вперед. Импульс вверх не дает пауку затонуть, а импульс вперед дает ему возможность бежать (ящерицы василиски используют такую же технику, когда бегут по воде). Действительно похожий на галопирующую лошадь, паук, оттолкнувшись от воды, на мгновение оказывается целиком в воздухе. Галоп, которым паук достигает скорости метра в секунду, — тяжелая для него работа. Пизауриды обычно прибегают к галопу, чтобы угнаться за быстрой жертвой или самим убежать от быстрого хищника. Когда срочность не столь необходима, они обращаются к третьему, самому эффективному способу продвижения: плаванию под парусом. Когда дует ветер, паук часто машет двумя передними лапами в воздухе (а маленькие пауки задирают все тело) и позволяет ветру тащить его по воде, как парусную лодочку. Хитроумный мореход, соединивший в себе матроса, охотника и плавучее средство под парусом, паук скользит по водной глади, и даже легкий толчок ветра может пронести его через весь пруд. ВЕЗДЕСУЩИЕ КРОВОСОСЫ…Не существует, вероятно, другого такого всеми дружно ненавидимого насекомого, как москиты, или комары. На всей планете не найдется, наверное, ни одного человека, которого бы они не кусали. Первые укусы обычно остаются незамеченными, поскольку слюна комаров не токсична (как, например, слюна скорпиона), но она содержит по меньшей мере четыре активных компонента (вероятно, молекулы белка), которые со временем вызывают аллергическую реакцию. После повторных укусов жертва становится чувствительной к ним, и только тогда появляются припухлости на местах укусов и зуд. Периодические контакты с комарами сопровождаются все теми же одинаковыми симптомами. Но если эти встречи продолжаются достаточно длительное время, человек может потерять чувствительность к комариным укусам. Например, многолетняя работа ученых натуралистов на природе, в обществе комаров, приводит к тому, что у них вырабатывается иммунитет, для поддержания которого человек должен получать ежегодно несколько комариных укусов. История и географияГерой наш имеет темное происхождение. Вероятно, москиты появились в тропиках по меньшей мере 200 миллионов лет назад. Сначала они, как предполагается, питались фруктовым соком и нектаром цветов. Сегодня они по прежнему нуждаются в сладком соке, дающем им энергию для полета и другой деятельности. Самцы питаются только нектаром на протяжении всей своей жизни, так как у них нет приспособлений для прокалывания кожи. Самки тоже раньше сидели на вегетарианской диете, но затем приобрели привычку подкрепляться кровью. Кровососами они стали, очевидно, с появлением теплокровных млекопитающих и птиц, хотя некоторые виды москитов могли начать и с холоднокровных позвоночных (а иные сохранили этот обычай и по сей день). Кровь содержит ценные белки, которые сильно повышают производство яиц. Арктический комар, которого кормят кровью, дает в одной кладке около 100 яиц, а если он сидит на одном нектаре, то откладывает только несколько яиц, в пределах десятка, а иногда даже всего одно. Москиты — сравнительно небольшая группа насекомых, насчитывающая около 3450 видов (для сравнения — жуков существует более 50 000 видов), причем ежегодно открывают около 18 новых видов. Но в связи с их большим влиянием на человека москиты интенсивно изучаются. Три четверти всех разновидностей москитов живут в тропиках и субтропиках, на своей исторической родине. Благодаря великому разнообразию мест обитания и теплому влажному климату, на одной квадратной миле пространства там проживают 150 видов этих насекомых. Чем дальше от тропиков, тем менее разнообразным становится комариное население. В США их насчитывается 170 видов, в Канаде около 70, в Арктике менее дюжины Но по количеству особей, по концентрации комаров первенство держит арктическая тундра. Тысячи квадратных километров болотистой тундры производят тучи москитов, из за которых небо кажется черным. Канадские исследователи, которые в порядке эксперимента отдали на съедение москитам свои голые тела, получили, по подсчетам, 9000 укусов за минуту. В таких условиях незащищенный человек потеряет в течение двух часов половину своей крови, что может привести к смерти. Хотя о человеческих смертях сведений нет, но молодые незащищенные домашние животные иногда гибнут от засилья комаров. Удивительно, что даже в израильской пустыне, в условиях сухого и жаркого климата, комары умудряются жить и процветать, правда, в режиме цейтнота. В сезон дождей на дне каменистых каньонов образуются разной величины временные водоемы, в которых несчастный комар должен успеть пройти все стадии своего развития, чтобы затем в летний период свести свою активность почти к нулю. Второй враг израильских комаров после сухой жары — жабы, живущие в тех же эфемерных водоемах и питающиеся той же пищей — водорослями и разными микроорганизмами, но жабы к тому же питаются и своими конкурентами — комарами. Зато комары прекрасно приспособились к жизни в городах. Всем известно, что сырые московские подвалы — это рассадники крылатых кровопийц А в Северной Америке, где на окраине почти каждого города имеется свалка старых автомобильных покрышек, в которых скапливается дождевая вода, лет пятнадцать назад поселились азиатские тигровые москиты (названные так из за их черно белого окраса) и, несмотря на принимаемые меры, расселяются все дальше в северном направлении.
И все же непонятно, почему комары так любят человеческую кровь. Может быть, она для них особенно вкусна или питательна? Наоборот, с комариной точки зрения, эта кровь очень низкого качества. В ней мало изолейцина — аминокислоты, необходимой для построения белков комариных яиц, и комары откладывают гораздо больше яиц, питаясь кровью других животных. Выбор зависит от предлагаемого меню, и поскольку количество блюд для комаров неуклонно сокращается, мы стали, по видимому, просто дежурным блюдом. В точности неизвестно, когда примитивные летающие насекомые, питавшиеся фруктовым соком и гемолимфой других насекомых, перешли на более питательный «сок» позвоночных. Можно предположить, что это случилось в те времена, когда на планете царствовали гигантские рептилии. Хищный тираннозавр нападал на травоядных ящеров, оставляя на их шкуре кровоточащие раны, которые и подтолкнули древних комаров к кровожадному стилю жизни. Самые мелкие и примитивные из современных москитов и сейчас продолжают паразитировать на холоднокровных животных: рептилиях, амфибиях и легочных рыбах. Особенно размножиться должны были москиты в период, когда на Земле исчезли ящеры и воцарились гигантские млекопитающие (25—50 миллионов лет назад). Но в последний ледниковый период они вымерли, что совпало по времени с широкой миграцией и экспансией человека А комары для воспроизведения рода уже не могли обходиться без крови, и им пришлось перейти с мамонтов на птиц и грызунов, несмотря на то что им было трудно приноравливаться к такой быстрой и увертливой добыче У них выработалась сенсорная система, позволившая им находить свои жертвы даже очень темной ночью. Главная трудность для комаров — обнаружить такое место, где и поставщики крови водились бы в достаточном количестве, и подходящие водоемы с кормом для личинок имелись поблизости. Иммунологические пробы крови из желудков диких москитов обнаружили удивительное разнообразие доноров. Человеческую кровь там редко находили, разве что у некоторых видов тропических москитов. Но человек вырубает девственные леса, вытесняет диких животных, и бедному москиту ничего другого не остается, как перейти на второсортную человеческую кровь. К ней пристрастились только несколько видов москитов лишь в последние несколько сот лет. Кроме своей крови мы предоставляем москитам также прохладные и темные места в своих жилищах для отдыха, и уже упоминавшиеся автомобильные покрышки, и брошенные консервные банки в качестве водоемов. В сельских местностях еще лучшим донором для комаров является домашний скот — беззащитный, ничем людьми не защищенный от беспощадных кровососов. В случае падежа домашних животных от эпидемий или бескормицы комары снова переключаются на людей. Будущее в этом смысле выглядит малоприятным. Человеческое население земли увеличивается и все больше сосредотачивается в городах. Доля диких животных уменьшается в мировом банке крови. А комары с неохотой, но перейдут на второсортную человеческую кровь. Нас ждет, по видимому, все больше укусов и все больше болезней, переносчиками которых служат комары. Женская доляКак уже говорилось, для репродукции, то есть для выведения потомства, комарам необходим белок, который они получают из крови. Природа снабдила самку комара похожим на соломинку хоботком, которым она прокалывает кожу позвоночных животных и высасывает совсем немножко крови — одну миллионную часть галлона (1 галлон = 3,78 литра). Чтобы предотвратить свертывание крови в процессе всасывания, комариха сначала впрыскивает донору свою слюну. Инфицированный комар вместе со слюной награждает своего благодетеля вирусами или другими паразитами. Когда яйца созреют, комариха откладывает их в воду или рядом с водой и летит за новой порцией крови. В течение своей жизни, длящейся около месяца, она двенадцать раз обедает и откладывает двенадцать раз яйца. Но потенциальная жертва не всегда бывает беззащитной, иной раз комару к ней так же опасно приближаться, как человеку подойти со шприцем к слону. Поэтому многие виды комаров охотятся ночью, когда донор спит и не может защищаться. Если вы из любопытства проследите, как кормится комар на вашей коже, то увидите, как постепенно растягивается его брюшко, наполняясь кровью, которая по весу в четыре раза превышает вес комара. Кровь хорошо видна сквозь тонкие стенки тела, и комар напоминает красную светящуюся лампочку на рождественской елке. Затем, тяжело груженный, он отлетает прочь, чтобы переварить добытое в спокойном месте. Весь механизм действует на основе обратной связи. Если в порядке эксперимента прервать нервную связь между инструментами сосания и мозгом, комар будет сосать кровь, пока не лопнет, так как не будет знать, когда пора остановиться. Поведение комаров генетически запрограммировано, но иногда случается наблюдать в их среде нестандартные поступки. Например, в тропических лесах Венесуэлы, рядом с плантациями какао, живет и процветает зеленоглазый москит Trichoprosopin digitanum. После тропических ливней скорлупки бобов какао, в которых нашли себе кров москиты, превращаются в маленькие водоемы, очень удобные для личинок. Самки этих москитов, сделав кладку яиц, не улетают, как все прочие, а держат эту кучку яиц парой своих лапок в течение тридцати часов, пока из яиц не вылупятся личинки. Делают они это для того, чтобы потоки воды не смыли кладку и не уничтожили их потомство. Иногда комариха, чтобы ее самое не смыло, держится передней парой лапок за стенки скорлупки. Исследователи справедливо окрестили ее матерью героиней. Другой комар, wyeomyia smithii, выбрал в качестве детской для своих личинок хищное растение, представляющее собой смертельную ловушку для насекомых, многоножек, пауков и даже мелких лягушек. У этого растения полые кувшинообразные листья, в котором тонут все туда попавшие. А для личинок комара это безопасный дом с обильным питанием. Каждое растение имеет колпачок, усеянный сотнями жестких волосков. Нектарники у основания колпачка выделяют химические вещества, привлекающие насекомых и других членистоногих, а губа на противоположном от колпачка краю служит удобной посадочной площадкой. Соблазненные ароматом нектара, потенциальные жертвы покидают свой насест и, не находя опоры из за торчащих вниз волосков колпачка, падают в воду. Не в состоянии вылезти по гладким, вощеным стенкам листа, они в конце концов тонут. Их трупами, по мере разложения, питается не только само растение, но и маленькое сообщество водных обитателей, включая личинки комара. Растение, в котором любит селиться комар, распространилось по материку от Мексиканского залива до Канады — и комар последовал за ним. На болотах Ньюфаундленда это растение так обычно, что даже признано там национальным цветком.
Как носители заразы москиты более в ответе за огромное количество человеческих смертей, чем любое другое животное. Малярия убила сотни миллионов человек. Около 200 миллионов человек болеют ею сегодня, и каждый год заболевают еще 100 миллионов. Москиты передают более 100 вирусных болезней человеку и другим животным. Из них лихорадка денге и энцефалит представляют наибольшую угрозу человеческому здоровью, а тяжелая лихорадка по сию пору продолжает собирать дань в виде человеческих жизней в Африке. Несмотря на все усилия, эти болезни продолжают поражать людей по всему миру. Завоевание европейцами Нового Света, а также контакты их с Африкой, Индией, Юго Восточной Азией и Китаем открыли ящик Пандоры, выпустив гулять по всему миру целый сонм разнообразных и опасных болезней. С развитием международной торговли и мореплавания, болезни, циркулировавшие в отдельных изолированных человеческих сообществах, вырвались на свободу и обернулись смертоносными эпидемиями. Например, строительство Панамского канала в начале прошлого века шло под знаком москита. Франция, первоначально финансировавшая этот проект, спасовала перед комарами. Больницы, переполненные жертвами малярии и желтой лихорадки, были рассадниками заразы, так как больничные койки стояли на площадках, залитых водой, по обычаям тех мест, чтобы воспрепятствовать термитам подниматься по ножкам кроватей. Эта стоячая вода была идеальным питомником для смертоносных москитов. Франция передала эстафету строительства канала США в 1902 году, которые объявили войну комарам. Но их программа санитарного контроля не сократила местное комариное население. Новая эпидемия желтой лихорадки разразилась в 1905 году. Рабочие, не верившие докторам и их теориям комариного происхождения болезней, толпами бежали из Панамы — это была знаменитая паника по поводу желтой лихорадки 1905 года.
Вечный бой человека с москитами обострился в XX веке, особенно после эпидемии лихорадки при строительстве Панамского канала. Применяемая тактика включает осушение заболоченных земель, экранирование окон и балконов и применение в массовых масштабах пестицидов. Более 1000 организаций в США и Канаде тратит свыше 150 млн долларов ежегодно на контроль за москитами, включая пестициды, которые относительно безвредны для окружающей среды при правильном их применении. Новейшим оружием является препарат Bti, биопестицид, нацеленный на личинки москитов. Споры бактерий в этом препарате содержат токсичные кристаллы, которые разрушают слизистую кишечника личинки и убивают москита еще в детском возрасте. Примером успешной борьбы с москитами может служить остров Сардиния, где перед Второй мировой войной эпидемии малярии уносили ежегодно от 40 000 до 70 000 человеческих жизней при общем числе жителей острова немногим более миллиона. В послевоенный период против малярии была проведена энергичная инсектицидная кампания: более полумиллиона фунтов порошка ДДТ было распылено в местах обитания личинок комаров, рылись дренажные канавы, уничтожалась водная растительность. В результате за пять лет (1946—1950) число случаев малярии сократилось с 75 000 до 44. Но работа в этом направлении продолжается: болота превращаются в сельскохозяйственные угодья, реки заключаются в бетонированные русла, город наступает на места обитания комаров. Не менее успешно, чем ДДТ, с москитами борется одноклеточный микроорганизм, инфузория lambornell clazki. Она обитает в наполненных дождевой водой дуплах, где живут личинки местного москита, которые поедают все, что плавает вокруг, включая вышеупомянутую инфузорию. Но из потенциальной жертвы инфузория превращается в паразитирующего жильца, который размножается внутри личинки, полностью ее заполняет и в конечном счете убивает. Всего за три недели инфузория полностью расправляется с личинкой. Это недавно открытое явление может служить мощным средством для уничтожения популяций комаров, плодящихся в дуплах деревьев. В XX веке, когда в тропиках свирепствовали малярия, желтая лихорадка и прочие вызываемые москитами болезни, ученые США, по заданию правительства, попытались использовать рыбу как естественное средство контроля за носителями инфекции. Помещенная в водоемы и канавы, где разводятся комары, серая или оливкового цвета рыбка, с латинским названием gambusia affinis, поедает все подряд извивающиеся личинки комаров, которые ей удается найти. В результате эта невзрачная североамериканская рыбка получила мировую известность как «москитная рыбка». Уроженка юго восточной части Северной Америки, она расселилась уже от Нью Джерси до Карибских островов и Центральной Америки, а также живет и на юго западе Америки Завезенная в порядке эксперимента на Гавайские острова, она совершенно уничтожила там москитов, после чего Красный Крест финансировал ввоз ее в Италию и Испанию. С помощью человека она расселилась почти по всем теплым регионам мира. Холодостойкие ее разновидности прижились в Иллинойсе, Мичигане, Канаде и России. Уже в 1970 х годах она успешно использовалась для борьбы с малярией в Иране и Греции. Но иногда москитной рыбке случается сталкиваться с трудностями. Например, она не может «работать» в водоемах, поверхность которых покрыта растительностью, где прячутся личинки комара. Вместо этого она поедает личинки безвредных насекомых и молодь коммерческой и дикой рыбы. Иногда она сама становится жертвой хищных птиц и рыб. В пересыхающих в жару водоемах москитная рыбка погибает, в то время как яйца москитов спокойно пережидают засушливый период. Для непрерывного контроля над москитами специалисты предлагают комбинацию разных рыб, поедающих личинки москита, — это золотые рыбки, гуппи, колюшка, москитная рыбка и другие. Но абсолютным чемпионом в этом деле остается москитная рыбка, которая переносит засоленность и загрязненность воды, губительную для других видов рыб, и приносит потомство в количестве 1500 детенышей в течение своей жизни. Еще одним видом биологического оружия против москитов могут служить определенного вида грибы, токсичные для личинок комаров. Это многообещающее средство, но пока еще мало распространенное. В семье не без красавцаДля рядового наблюдателя, тем более пострадавшего от укусов, все комары одинаково противны. Под микроскопом некоторые виды их выглядят довольно живописно и декоративно, но для невооруженного глаза они красотой не блещут. Однако среди великого изобилия тропических москитов Нового Света есть несколько таких, что приковывают взгляд яркими радужными переливами голубого, фиолетового, зеленого, серебристого и золотого цветов. Даже люди, не интересующиеся энтомологией, замирают в удивлении, прежде чем прихлопнуть красавца. Во время экспедиции в Панаму для изучения поведения москитов группа энтомологов из университета штата Огайо наблюдала один из этих элегантных видов, Sabethes cyaneus, взобравшись на высокие платформы среди древесных крон тропического леса. Москиты плыли в воздухе, переливаясь серебристо голубыми красками, причем средняя пара их ног была похожа на птичьи перья — по видимому, эти украшения были деталью брачного ритуала у дневных комаров. После множества обвинений в адрес комаров следует сказать хоть несколько слов в их защиту. Они являются частью трофических (пищевых) цепей многих беспозвоночных и позвоночных животных, представляя очень важную составляющую корма многих птиц и летучих мышей. В Арктике это главные опылители диких орхидей. Их роль в опылении диких цветов, может быть, гораздо важнее, чем мы можем себе это представить. жүктеу/скачать 1.9 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|