Валерий Балаян - Химический язык насекомых

• Название: Химический язык насекомых
• Автор: Валерий Балаян
• Издательство: ВО «Агропромиздат»
• Жанр: Химия
• Год: 1987

В жизни насекомых чрезвычайно большую роль играют запахи. Общаясь между собой при помощи пахучих молекул-феромонов, шестиногие «рассказывают» об источнике пищи, образуют брачные пары, охраняют свое жилище, метят «владения». О том, как ученые разгадали тайну химического языка насекомых, синтезировали феромоны в лабораториях и разработали способы их практического применения, узнает читатель этой книги.

Ее с увлечением прочтут те, кто интересуется прикладной энтомологией и вопросами охраны окружающей среды.

---

Применение ловушек дает высокий экономический эффект и позволяет в ряде случаев отказаться от применения пестицидов. Не только в поле или на виноградниках, но и в лесу феромоны позволяют осуществлять надзор за распространением и развитием вредителей, чтобы избежать лишних химических обработок огромных зеленых массивов. Таким образом контролируют поведение непарного шелкопряда и бабочки-монашенки, распространение короедов.

Интересно, что к истории с короедами в какой-то мере применимо известное высказывание о том, что новое — это хорошо забытое старое. И правда, с давних пор применялся, хотя и в весьма примитивном виде, метод лесозащиты, отдаленно напоминающий использование феромонов. Впрочем, особого удивления это не должно вызывать. Подмеченное природное явление было поставлено человеком на службу охраны леса от вредителей. Метод заключался в следующем: зимой или ранней весной лесники выкладывали «ловчие» деревья — прообраз современных феромонных ловушек. Срубленные деревья, источавшие сладостные для короедов терпеновые испарения, привлекали жуков. Они заселяли «ловчие деревья», которые приносились в жертву, чтобы сохранить лес. Затем кору, густо заселенную вредителями, сжигали.

Сегодня, для достижения нужного эффекта защиты, короедов привлекают к «ловчим деревьям» при помощи синтетических феромонов, которые применяют или сами по себе, или в смеси с пищевыми аттрактантами, например с одним из наиболее привлекательных компонентов эфирных масел хвойных (таким, как α-пинен, β-пинен, камфен, лимонен и др.).

Одна из характерных особенностей «феромонотерапии» сада и леса — малые дозы применяемого вещества. Так, для привлечения вредителей требуется количество феромонов, измеряемое микродозами, вплоть до 0,05 мг для бабочки-монашенки или 0,001 мг для непарного шелкопряда.

Феромоны используются также для создания своеобразных защитных полос или поясов из ловушек, устанавливаемых на некотором расстоянии от зараженных насекомыми-вредителями участков. Эта фортификация предназначена не для защиты какого-то участка насаждений, а, наоборот, для того, чтобы не допустить распространения вредителей за пределы уже «оккупированных» ими угодий, уменьшить плотность внутри пояса, нарушить связь насекомых с самками.

Конечно, в этом случае расход феромонов возрастает, а счет ловушкам идет уже не на десятки, а на сотни штук. Многое зависит от чувствительности вредителей к данному феромону, численности самой популяции, видовых особенностей насекомых. Так, надежнее всего подобная защита действует, когда насекомые спариваются однократно и самцы вылетают «для заключения брачного контракта» раньше, чем самки. В том случае самцы реагируют на феромоны и отлавливаются еще до вылета своих подруг.

Дезориентация противника еще со времен древнегреческих фаланг и древнеримских легионов (а вероятно, и во времена более отдаленных исторических эпох) была и остается могучим средством для нанесения ему поражения. Так, например, поступают защитники растений, насыщая атмосферу феромонами. Происходит дезориентация самцов, которые не могут отыскать источник пахучего вещества, а при его высокой концентрации, по-видимому, происходит «сбой» органов слежения — адаптация «антенн» насекомых.

В результате многочисленных наблюдений и экспериментов ученым удалось выделить 5 основных механизмов разрыва феромонной коммуникации в борьбе с вредителями.

Прямое нейрофизиологическое воздействие феромонов, вызывающее адаптацию рецепторов и привыкание центральной нервной системы при использовании относительно высокой концентрации вещества.

Воздействие большим числом ложных следов, вызывающих у реагирующих насекомых «неразбериху» и отвлекающих самцов от призывающих самок.

Неспособность самцов различать индивидуальный следовой запах призывающей самки от фонового запаха при высокой концентрации феромонов.

Нарушение восприятия феромонов, когда происходит разрыв взаимодействия между компонентами естественного феромона из-за относительно большого содержания одного из компонентов.

Изменения реакций насекомых, связанные с действием антиферомонов — химических веществ, отличающихся по химическому строению от компонентов феромонной смеси.

В США метод дезориентации самцов был успешно применен против хлопкового долгоносика и хлопковой моли. С 1979 года площадь сельскохозяйственных угодий, защищаемая этим способом, ежегодно удваивалась, и в 1982 году она составила 20% от общего количества земли, занятой под хлопчатником. При этом расходовалось 18,75 г феромона на гектар посевов.

В настоящее время многочисленными экспериментами доказана возможность использования метода дезориентации в борьбе с яблонной плодожоркой. Опыты, проведенные в СССР, различных странах Европы и Америки, показывают что для этой цели необходимо использовать около 20 г действующего вещества на 1 гектар при 2...3-кратной обработке в течение сезона. Разработана специальная технология использования феромонов при помощи фиброволокон с постоянной скоростью испарения действующего вещества, что позволяет избежать ненужных потерь феромона.

Действительно, половые аттрактанты можно применять и для дезориентации самцов, нарушая внутрипопуляционные связи между особями разного пола. Проведены опыты по феромонной дезориентации непарного шелкопряда на больших площадях леса, сливовой и яблонной плодожорок, хлопковой моли, некоторых видов листоверток. Работа проводилась в садах Краснодарского края и в Крыму. На деревьях подвешивали большое число капсул с феромонами. Самцы были не в состоянии распознать призыв настоящей самки.

В нашей стране примерно 10 лет назад начали синтезировать феромоны некоторых видов вредных чешуекрылых. Особо важным оказалось использование синтетических феромонов для установления границ распространения таких карантинных вредителей, как восточная плодожорка и американская белая бабочка. Удалось значительно снизить численность вредителей и свести к минимуму повреждения побегов и плодов. Создание так называемого «самцового вакуума» дает зримые результаты. Хорошие сведения продолжают поступать с поля боя, где идет сражение с гроздевой и виноградной листовертками.

В Северо-Кавказском научно-исследовательском институте фитопатологии идентифицированы феромоны самок степного, посевного, кубанского и полосатого щелкунов, а также разработаны способы синтеза разных молекул этих насекомых. Полученные в лабораторных условиях вещества были испытаны на полях. Для вылова на «феромоны» свыше 90% самцов степного и кубанского щелкунов достаточно 300...400 мг феромонов на гектар.

Впрочем исследователи «не отдают предпочтение» только вредителям. Кроме половых аттрактантов вредных насекомых ученые проводят исследования феромонов пчел. Некоторые из них синтезированы во Всесоюзном научно-исследовательском институте химических средств защиты растений и испытаны рядом научных учреждений.

Напрашивается вопрос: зачем вмешиваться в жизнь полезных насекомых, которые и так приносят пользу, добывая мед, воск, пергу, прополис — бесценный набор не имеющих себе равных продуктов? Все это так.

Но в человеке бурлят «гены творчества». Не они ли сыграли главную роль в том, что встав когда-то с четверенек и взяв в передние конечности палку и камень, наш пращур раньше всего «исследовал» возможность совместного использования предметов, получив таким образом первый, никем еще не зарегистрированный патент на изобретение орудий труда... А там пошло и пошло! И вот уже не удовлетворенный «производительностью» растений или количеством одомашненных животных человек выводит новые сорта растений, выращивает более быстрых, выносливых и продуктивных животных. Так почему бы «не улучшить» и пчелу?

Ученые выделили и синтезировали вещество, задерживающее репродуктивную деятельность рабочих пчел и влияющее на закладку ими маточников. Муляж, по форме напоминающий тело матки, обработали однопроцентным раствором этого феромона, а затем подложили пчелиной семье. Насекомые не «раскрыли обмана». Подобное разумное вмешательство в жизнь пчел, как оказалось, имеет большое практическое значение в ликвидации «пчелиного тунеядства» — трутовочности пчел и предотвращает роение.

После любой боевой операции следует ее разбор и составление реляции. Попробуем подвести итог. Не представляя какой-либо опасности для окружающей среды и теплокровных животных в том числе, применение феромонов может идти по нескольким магистральным направлениям.

Это — надзор за насекомыми-вредителями, создание и поддержание низкого, не достигшего порога вредоносности уровня их популяции, а также борьба с шестиногими при низкой степени заражения угодий, предотвращение появления насекомых-вредителей в новых районах и их уничтожение в тех местах, где, прорвав другие линии обороны, они не были подавлены и уничтожены иными способами ведения «боевых действий».