ГМО-комары против малярии и война с воробьями, которая привела к голоду / Как человечество борется с вредителями — и не всегда побеждает :: Экология

2020-10-3 12:00

Испокон веков люди боролись с вредителями — существами, которые наносят ущерб здоровью и хозяйству человека. В наши дни вместо мышеловок и кошек в амбарах применяют крысиный яд, малярийные болота больше не засыпают, а выпускают в них ГМО-комаров, насекомых уже не собирают на полях вручную, а окуривают пестицидами с самолетов.

Убить дракончика: как российские ученые и американский президент почти победили гвинейского червяРишта, или гвинейский червь, известен людям с древности: заражение им описывали еще шумеры и египтяне.Попадая в организм человека с водой, личинки ришты внедряются в стенку желудка и перекочевывают в брюшную полость, где достигают половой зрелости, превращаясь во взрослых червей. Здесь паразиты и спариваются, после чего самцы умирают. Самки же мигрируют в кожу, где наводят уют, образуя пузыри-нарывы. Через год после заражения пузырь лопается, оставляя крупную, нестерпимо зудящую язву, из которой наружу торчит передний конец ришты. Стоит зараженному зайти в воду, чтобы приглушить боль, и тело червя лопается, высвобождая сформировавшихся внутри него личинок. Цикл начинается сначала.Единственный способ избавиться от ришты, уже проникшей в организм, — медленно наматывать червя, достигающего в длину 80 см, на палочку, вытягивая из раны, — и не вздумайте порвать! В общем, паразит не самый страшный, но крайне неприятный.В русский язык слово «ришта» (в переводе «нить») пришло из таджикского. Именно в Средней Азии, а точнее в Туркестане, присоединенном к Российской империи в 1869 году, русские впервые столкнулись с этим существом. Тогда же были сделаны первые серьезные шаги в сторону победы над «дракончиком из Медины» (именно так переводится латинское название червя, Dracunculus medinensis). И ключевую роль в этом сыграли ученый Алексей Павлович Федченко и продолживший его дело военврач Леонид Михайлович Исаев.У любого паразита есть жизненный цикл — зачастую очень сложный. Помимо основного носителя, у червя может быть несколько промежуточных. Например, ленточные черви-эхинококки перекантовываются в копытных, которых позже съедают волки и собаки — окончательные хозяева. Печеночные сосальщики проводят «детство» в водных улитках, а уже потом попадают в организм коров и другого скота.Стоит разгадать «биографию» вредителя — и полдела сделано. Этим и занялся Алексей Федченко, приехав в Самарканд. Запустив личинок ришты в аквариум, он стал искать ключик к жизненному циклу червя.Первым открытием было то, что личинки не живут в свежей проточной воде — только в хорошо прогретой стоячей. Выяснилось это случайно: ученый разбавил протухшую на солнце воду аквариума ключевой, и молодь ришты мгновенно погибла. Рассмотрев под микроскопом воду из прудов, натуралист выявил и промежуточного хозяина паразитов. Ими оказались микроскопические, не видимые невооруженным глазом веслоногие рачки-циклопы, которых люди нечаянно глотали с водой. Эти рачки, кстати, переносят не только ришту, но и других паразитов — например, широких лентецов (Diphyllobothrium latum) или холерных вибрионов (Vibrio cholerae).Донести до местных жителей открытие об опасности питья из прудов Федченко не смог: через три года, уже покинув Среднюю Азию, он погиб при восхождении на Монблан. А вот Леониду Исаеву, попавшему в среднеазиатскую Бухару уже в ранние советские времена, удалось развернуть пропаганду. Впрочем, первым его успехом стала борьба с малярией.Исаев расклеивал по стенам домов плакаты с изображением комара и уговаривал местных засыпать рвы у городских стен. Места размножения насекомых были уничтожены, и малярии в Бухаре не стало.Это позволило медику заручиться поддержкой местных властей и начать наступление на ришту. Пруды, заселенные рачками-переносчиками, осушали и заливали нефтью при содействии горожан. Правда, не удавалось учесть всех больных: местные не допускали Исаева на женскую половину домов. Здесь ему на помощь пришли студентки только что открытых медицинских техникумов: они смогли попасть к женщинам, и задача была решена. Оказалось, что на начало кампании риштой страдал каждый пятый.Разработанные Исаевым меры принесли свои плоды: в 1930-х годах ришта исчезла из Средней Азии. Это была одна из первых побед человечества над вредителями.А много лет спустя знамя борьбы с червем, родиной которого на самом деле является Африка, подхватил другой человек — бывший американский президент Джимми Картер. В 1980-х его благотворительная организация вплотную занялась риштозными очагами на Черном континенте. В то время в странах Африки регистрировали более 3,5 млн заражений ежегодно. Фонд Картера добавил в пруды пестициды, убивающие личинки ришты, и раздал местным жителям пластиковые трубочками с фильтром, который не пропускал рачков-циклопов — и кампания оказалась весьма успешной! В 2020 году во всей Африке было зафиксировано лишь 19 случаев заражения. «Дракончик из Медины» пал под натиском рыцарей в белых халатах.Добежать до канадской границы: как жители Альберты дали бой серым крысамВпрочем, ришта не единственный пример грамотного уничтожения нежелательного вида. Одним из самых распространенных вредителей является серая крыса (Rattus norvegicus). Из Монголии и северного Китая грызуны разъехались по всему миру в Средние века — и с тех пор неотступно следовали за людьми на самые дальние фронтиры цивилизации. Даже черные крысы (Rattus rattus) были вытеснены более крупными, агрессивными и холодостойкими собратьями практически отовсюду. А ведь они столовались рядом с людьми еще со времен Древнего Рима! Ничего хорошего такая замена людям не принесла. Крысы грызут вещи, пожирают запасы и разносят патогенные микроорганизмы вроде туляремии и мышиной лихорадки. Точа зубы о проводку, животные вызывают пожары: например, в Мумбаи (Индия) транспортные средства загораются чаще всего по этой причине.Крысы размножаются до 7 раз в год, и в каждом помете может быть до 14 детенышей. Они быстро бегают, хорошо плавают, поедают всё, что можно переварить, и способны буквально проедать себе путь в наши дома. Казалось бы, их не может остановить ничто... кроме жителей канадской провинции Альберта.Справедливости ради заметим: на руку канадцам сыграла еще и география. Крысы не могут пережить холода на севере или в Скалистых горах на западе. Южная граница провинции гористая и слишком малонаселенная, чтобы крысы могли там расплодиться, — значит, остается только восточная. Когда животные начали наступление из соседнего Саскачевана, отделы здравоохранения и сельского хозяйства Альберты были готовы дать им бой.В 1950 году крыс объявили вредителями. В приграничной зоне длиной 300 км и шириной 20–50 км раскладывали отраву в зданиях, подходящих для крысиных колоний. Одновременно с этим началась кампания по просвещению граждан — ведь многие жители Альберты раньше никогда не видели крыс. В городах развесили тысячи плакатов, рассказывающих о вреде грызунов и объясняющих, как отличить их от местных видов. Слоганы вроде Kill Rats At Sight! («Убей крысу, как только увидишь!») возымели действие.В 1950 году было зафиксировано более 500 случаев попадания грызунов в контрольную зону. В 1970-х — всего 50 в год, в 1990-х — уже 10–20. В 2003 году число впервые упало до нуля.Контрольную зону патрулируют и сейчас. Самые близкие к границе фермы — места, где появление крыс наиболее вероятно — проверяют на наличие вредителей дважды в год. Фермеры обязаны постоянно помещать в специально отведенные для этого места отравленную приманку с ядом варфарином. Если грызун все-таки появится на ферме и избежит проверяющих, скорее всего, он долго не проживет.Помимо этого канадцы организовали горячую линию, на которую жители могут сообщать о встреченных крысах. Обычно это одинокие особи, приезжающие на транспорте из других регионов.Впрочем, иногда сотрудникам службы контроля приходится попотеть. Так произошло с крысиной колонией на свалке города Медисин-Хат в 2012 году. Люди посетили помойку целых 6 раз, прежде чем им удалось обнаружить гнездо вредителей. Было уничтожено более 300 грызунов. Считается, что эти крысы приехали в Альберту в остатках сена, залежавшихся внутри привезенной на переработку сельскохозяйственной техники.Случай Альберты — это грандиозный успех. Программа обходится всего в 372 тысяч долларов США в год — и, по подсчетам Исследовательского совета Альберты, ежегодно сохраняет 31 млн 600 тысяч долларов. Возможно, канадский опыт пригодится и другим регионам, особенно в наши дни, когда изменение климата позволяет многим вредителям заселять ранее недоступные регионы.«Если близко воробей, мы готовим пушку»: как истребление птиц привело Китай к экологической катастрофеК сожалению, войны с вредителями не всегда заканчиваются хорошо. Особенно катастрофическими результаты бывают, когда за дело берутся идейные, упорные, но малообразованные люди. Самым известным примером здесь, без сомнения, является китайская «кампания четырех вредителей».В 1958 году Мао Цзэдун поручил гражданам истребить в Китае крыс, мух, комаров и воробьев. С первой троицей всё понятно, а вот птиц обвинили в поедании коммунистического зерна. Власть дала отмашку, и крестовый поход против нахлебников начался.Однако для борьбы с комарами, мухами и крысами одного лишь упорства оказалось недостаточно. Полностью их уничтожить было практически невозможно, и народ переключился на несчастных воробьев. Люди разрушали гнезда, убивали птенцов и стреляли по взрослым птицам. Те, у кого не было доступа к оружию, нашли другой способ насолить воробьям. Они выходили на улицу с кухонной утварью в руках и непрерывно стучали сковородками, кастрюлями и половниками, пугая пернатых. Обессиленные птицы, не имея возможности отдохнуть, замертво падали на землю.В окончательном решении воробьиного вопроса участвовали все — от школьников до чиновников и солдат. Школы, предприятия и госучреждения соревновались в том, кто перебьет больше птиц. К первой декаде 1958-го было истреблено почти 2 млрд воробьев. В некоторых районах под горячую руку попадали вообще все мелкие птицы, и вскоре вид был уничтожен подчистую.В первый год урожаи риса действительно увеличились, и чиновники радостно отчитались вышестоящим инстанциям об успехе кампании. Китайцы не учли одного: воробьи, прилетая на поля, поедали не только зерно, но и насекомых, тем самым контролируя популяции куда более опасных для сельского хозяйства вредителей. Другие виды насекомоядных птиц, хуже приспособленные к агроландшафтам, не смогли занять место воробьев, так что, когда те исчезли, жуки и гусеницы принялись бесконтрольно размножаться.Основной удар по посевам нанесла расплодившаяся саранча. Тучи насекомых обрушились на поля, устроив нечто вроде демоверсии казней египетских. Даже пестициды были практически бессильны против полчищ вредителей — так много их было.Считается, что экологический дисбаланс стал одной из причин Великого китайского голода в 1959–1961 годах, в ходе которого, по разным оценкам, погибло от 15 до 45 млн человек.Осознав ошибку, руководство Китая закупило 250 тысяч воробьев в СССР и выпустило их на волю. Это сработало: через некоторая время популяция восстановилась, и нашествие насекомых было остановлено. Человечество получило важный урок — остается надеяться, что он не будет забыт со временем.Комар носа не подточит: нобелевский инсектицид и генная инженерия против крылатых кровососовСамые опасные животные в мире — это не акулы и медведи, а комары. Перенося болезни вроде лихорадки Западного Нила или печально известной малярии, они убивают не менее 725 тысяч человек каждый год. Конечно, в такую впечатляющую статистику входят и вирусы, использующие гнус в качестве транспорта.Самое известное из переносимых москитами заболеваний — малярия, широко распространенная в тропиках и субтропиках. Люди заражаются ею от малярийных комаров-анофелесов.В народе малярийными комарами почему-то называют безобидных долгоножек, хотя настоящий анофелес внешне почти неотличим от безобидных комаров.Заболевание вызывают несколько видов одноклеточных организмов рода плазмодий.Когда зараженный комар кусает человека, в кровоток последнего попадает подвижная жизненная стадия плазмодия — так называемый спорозоит. По сосудам спорозоит приплывает в печень, где внедряется в ее клетки и производит тысячи наследников — мерозоитов. Мерозоиты внедряются в красные кровяные тельца — эритроциты, где тоже начинают размножаться. Через некоторое время клетки крови, ставшие общежитиями для патогенов, лопаются, и цикл повторяется.Одновременно с этим часть мерозоитов развивается в незрелые гаметоциты — предшественники мужских и женских половых клеток. Когда другой комар кусает человека, гаметоциты попадают в комариный желудок. Там они созревают и образуют подвижную клетку-оокинету, из которой позже вырастает новый спорозоит, готовый заражать носителя.Из-за сложности этого цикла болезнь трудно вылечить: даже после курса препаратов часть особей может сохраняться в организме, вызывая рецидивы в скором времени после выздоровления.Проблемы лечения малярии и контроля ее природных резервуаров была актуальна для человечества всегда. Методы применялись самые разные — от простых москитных сеток, не допускающих гнус в людские жилища, до засыпания малярийных болот и запуска в водоемы рыбок гамбузий, поедающих личинок комаров. Последний способ оказался довольно эффективен: в 1930-х годах с помощью гамбузий истребили анофелесов в Средней Азии и на Кавказе.Но всего этого было недостаточно, и в 1942 году компания Geigy запатентовала новый инсектицид, синтезированный химиком Паулем Мюллером в 1939 году. Вещество получило название 4,4-дихлордифенилтрихлорэтан — сокращенно ДДТ.Поначалу казалось, что открытие ДДТ сулит ошеломительный успех. Его использовали везде — от сельхозугодий до домохозяйств, а в 1948 году Мюллер получил за свое открытие Нобелевскую премию.В 1955-м ВОЗ развернула программу по уничтожению малярии с помощью чудо-вещества. Сперва результаты действительно были потрясающими: в 1965 году в Индии от болезни не умерло ни одного человека, тогда как в 1948-м от нее там же погибло 3 млн людей. Малярия практически полностью исчезла из средиземноморских стран вроде Греции и Италии. В 1962 году в мире по прямому назначению было использовано 80 тысяч тонн ДДТ. Однако человечество ожидало несколько неприятных сюрпризов.В 1962 году в США вышла книга биолога Рейчел Карсон «Безмолвная весна», посвященная синтетическим пестицидам, в частности ДДТ. В ней Карсон писала об опасности накопления неразлагающихся пестицидов в живых существах (в том числе в людях) и их влияния на работу организма. Она предполагала, что бесконтрольное использование химикатов может привести к развитию устойчивости среди вредителей, и призывала к разумному использованию этих веществ. Несмотря на многочисленные критические отзывы, книга стала бестселлером, и оказалось, что опасения ученой были далеко не беспочвенны.Во-первых, естественный отбор действительно сработал. Часть вредителей, пусть и мизерная, всё же выживала после химических атак, передавая свои гены потомству. Вскоре благодаря стремительным темпам размножения и быстрой смене поколений, характерной для большинства насекомых, исчезнувшие популяции возродились, словно феникс из пепла. И на этот раз хваленый инсектицид не работал. Некогда смертельное оружие теперь стало стрелять холостыми.В 1965 году — всего через три года после выхода «Безмолвной весны» — армия США перестала закупать ДДТ для борьбы со вшами у солдат.Во-вторых, оказалось, что ДДТ действительно почти не разлагается. Период его полураспада в почве в зависимости от условий — от 22 дней до 30 лет. Инсектицид нашли даже в Арктике, где его никогда не применяли напрямую. Проведенные в 2018 году исследования показали, что, несмотря на многолетний запрет на использование ДДТ, вещество всё еще сохраняется в европейских почвах и реках.Более того, благодаря своей способности к растворению в жирах ДДТ накапливался в организмах животных, в том числе человека. Сильнее всего от химиката пострадали птицы, особенно хищные, например сокол-сапсан и рыбоядный орел скопа. Пестициды попадали в организмы птиц с пищей, в результате яйца, которые откладывали самки, имели тонкую и хрупкую скорлупу. Когда птицы начинали их высиживать, они попросту давили своих будущих детенышей. Многие виды, включая сапсана, оказались на грани исчезновения, и смогли восстановить численность лишь после запрета на использование химикатов.ДДТ вызывал нарушения и у людей — в частности, преждевременные роды и сбои в работе гормональной системы. Вскоре его перестали использовать практически по всему миру.Казалось бы, все эти проблемы остались в прошлом. Но в последние годы борьба с комарами, несущими в себе болезни, становится даже актуальнее, чем раньше. Климатические изменения позволили некоторым видам москитов продвинуться на север. В 2020 году комары-аедесы были зафиксированы в американском штате Мичиган, где раньше их никогда не видели. Аедесы легко распространяются с наземным транспортом и размножаются рядом с человеком — например, в бочках и контейнерах с водой на частных территориях, подвалах и сельскохозяйственных системах искусственного полива. А еще они переносят такие заболевания, как лихорадка денге, лихорадка Западного Нила и вирус Зика.Исследования показали, что при повышении средней температуры на 2 градуса 2,25 миллиарда людей могут оказаться под угрозой заражения лихорадкой денге. Сейчас эта болезнь уже свирепствует в некоторых странах Юго-Восточной Азии, в том числе в Сингапуре. Если в 2019 году там было зарегистрировано 15 998 случаев заболевания, то в 2020-м статистика по стране составила уже 17 249 случаев.Комары в Мичигане — не единственный случай выхода аедеса за пределы известного ареала. Исследование, проведенное учеными из МГУ в 2019 году, показало, что стабильная популяция белопятнистого аедеса (Aedes albopictus) уже живет в Краснодарском крае. Неизвестно, как комары попали в нашу страну, но закрепиться в регионе им удалось. Исследователи предполагают, что благодаря повышению среднегодовых температур аедесы продолжат распространяться по территории России.Конечно, ученые тоже не сидят сложа руки. Так, в ближайшее время в США запланировали выпуск в природу 750 млн генно-модифицированных аедесов, которые должны уничтожить природные популяции вредителей. Каждый из них несет в себе смертельный для потомства ген, из-за которого молодь погибает на личиночной стадии.Пока неизвестно, насколько эффективной будет эта стратегия: подобные мероприятия, проведенные в Бразилии, не увенчались особым успехом. Не до конца понятно и то, как снижение численности комаров, составляющих кормовую базу для многих видов живых существ, повлияет на экосистемы. Ясно одно: в борьбе с вредителями, чтобы оставаться на месте, надо бежать со всех ног, а чтобы куда-то попасть, нужно бежать как минимум вдвое быстрее.

Аналог Ноткоин - TapSwap Получай Бесплатные Монеты

Подробнее читайте на

вредителей ддт человека насекомых вредителями крысы ришты