ЖИЗНЬ И НРАВЫ НАСЕКОМЫХ

ХЕМ0ТР0ПИЗМЫ

Здесь мы проникаем в область совершенно новую, которая изучалась не столь тщательно, как фототропизм. В противоположность последнему, практическое значение хемотропизма в мире насекомых представляется важным. По правде сказать, мы совершенно не наблюдаем четкой ориентации насекомых по направлению к обонятельному или вкусовому источнику, да и могло ли быть иначе, если запахи распространяются в воздухе? Что же касается вкуса, который мы предпочитаем называть химической чувствительностью прикосновения, то он может привлекать или отталкивать только на чрезвычайно малом расстоя­нии, почти при непосредственном соприкосновении.

Но подобно тому, как самца бабочки привлекает пламя, его привлекает и самка. Он устремляется к ней за несколь­ко километров, находя путь по издаваемому ею запаху. Я несколько раз был этому свидетелем в то время, как искал куколок бабочек. Вспоминаю об одной из них, вылупившейся на следующий же день под колпачком из металлической сетки. Это была самка Sphinx ocellata великолепных серых и фиолетовых тонов, превосходная бабочка, застывшая на стенке колпачка. В тот же вечер мое внимание дривлек какой-то шорох: об оконное стекло бился только что прилетевший самец серо-коричневой бабочки, крупный, с большими фиолетовыми пятнами. Я в задумчивости смотрел на них, перед лицом всех проблем, поднимаемых таким, с виду простым фактом.

Мелль высчитал, что самка может привлечь самца с расстояния 11 километров. Эта цифра кажется преувели­ченной или по меньшей мере исключительной. Но со­вершенно точно установлено, что крупные самцы могут, и при этом очень легко, находить своих самок на рассто­янии пяти-шести километров, бедь известна нам прив­лекающая пахучая железа, крошечная и притом вы­деляющая запах, не воспринимаемый человеком. Если предположить, что вся она полностью состоит из одного только сильно пахнущего вещества, то расчет показы- вает, что раствор этого вещества в зоне радиусом около десяти километров поразителен: получается примерно одна молекула на кубический метр!

Какими бы грубыми и приблизительными ни были эти расчеты, они все же характеризуют показатели данного явления. И вот этот-то, такой слабый раствор молекул должен, однако, снабдить самца направляющим градиен­том[8], потому что он находит самку и относительно скоро. Таким образом вправе ли мы называть обонянием чувство,

В такой степени отличное от нашего обоняния? Допустим, что это слово употребляется только за неимением другого, более подходящего. В этом случае много думали о «вол­нах» нового типа. Но этой гипотезе сильно недостает экспериментального обоснования.

Если мы не знаем внутренней сущности явления, то можно, по крайней мере, попытаться, следуя правилам Бэкона, прекратить или изменить его. Совершенно оче­видно, что если самку спрятать под герметический кол­пак, она перестает привлекать самцов. То же происхо­дит, если удалить обладающие притягательной силой железы. Самец заинтересуется только железой, положен­ной на стеклянную пластинку, и даже попытается копу­лировать с ней, но он не обратит ни малейшего внимания на живую оперированную самку, находящуюся совсем рядом. Для изучения действия привлекающей железы нет необходимости обращаться к ночным бабочкам: достаточ­но взять обыкновенного тутового шелкопряда, которого легче изучать, потому что он не летает. Известный немец­кий химик Бутенандт избрал его для опытов. Как только он подносит к садку с едва вылупившимися самцами сам­ку, самцы тотчас же начинают хлопать крыльями и взби­раться на стенки, пытаясь добраться до самки. Так же действует привлекающая железа, положенная на конец палочки.

Получить миллионы шелкопрядов легко, потому что можно купить килограмм их грены, в которой каждое яйцо весит всего какую-то частицу миллиграмма. Из не­скольких сотен тысяч бабочек, вылупившихся из этих яиц, Бутенандту удалось извлечь несколько миллиграм­мов привлекающего вещества в чистом виде. Оно облада­ет почти невероятной действенностью. Палочка, смочен­ная в растворе, содержащем одну тысячную этого веще­ства, так же сильно привлекает самцов, как и настоящая самка. Конечно, проблема далеко не разрешена, но она все же начинает вырисовываться более отчетливо.

Что же это за таинственное вещество, о котором мы знаем только, что оно состоит из трех элементов, то есть содержит только углерод, водород и кислород и не содер­жит азота? Относится ли оно к одной химической группе у тутового шелкопряда и у крупных ночных бабочек? Не обладает ли оно какими-нибудь совсем новыми свой­ствами, если может привлекать самцов за несколько километров? Каковы же эти свойства? Поистине, ис­следовательская работа не кончена, она едва только начинается[9].

Заметьте, что почти сходные явления мы находим у собаки, преследующей зайца по следу. Обонятельная слизистая оболочка нашего верного спутника по своему развитию более чем в десять раз превосходит нашу. Чув­ствительность ее буквально неимоверная. Людям кажется удивительным, что собака может разыскать дичь через несколько дней, в то время, как этот путь был намечен всего только коротким соприкосновением почвы и локомо­торного аппарата. Ведь достаточно же несколько секунд подержать в руке палку, чтобы хорошо выдрессированная собака могла даже распознать в ней запах определенного человека и найти след человека, который держал палку.

Способностью отыскивать следы обладают также и на­секомые. Эта способность широко распространена у пере­пончатокрылых — паразитов; к тому же в поведении этих видов обнаруживаются явления, до нынешнего времени не поддающиеся объяснению. Большое число перепон­чатокрылых с длинным буравцем, например, никогда не видит жертвы, в которую собирается отложить яйцо, потому что жертва находится под землей, или, более того, внутри ветви твердого дерева, то есть в убежище, со всех сторон защищенном стенками без щелей. Толщина стенок может превышать полсантиметра.

Что подумать о запахе, который проходит сквозь слой дерева в полсантиметра и позволяет перепончатокрылому насекомому определить местопребывание своей жертвы настолько точно, что почти невидимое невооруженным глазом яйцо осторожно вкладывается в тело крохотной личинки? Мы сталкиваемся здесь с проблемой того же рода, что и половое привлечение бабочек.

Активные вещества и случаи их применения. Возможность извлекать вещества, от которых зависит хемотропизм, и доводить их концент­рацию до степени, превосходящей естественную, дает право на самые смелые надежды. Может быть, ученые смогут, подобно тому, как магнит притягивает железные опилки, привлекать вредные виды насекомых, с тем чтобы их легко было уничтожить или, напротив, при помощи отталкивающих веществ мешать им наносить вред. Следу­ет сказать, что в ряде случаев эти надежды уже осуществи­лись. Доказано, например, что фруктовая муха Басив интересуется главным образом производными от эвге­нола[10] (изо - или метилэвгенолом). Достаточно потереть чашку тряпкой, пропитанной этими веществами, чтобы немного позже найти ее до половины наполненной фрук­товыми мухами, хотя они гораздо меньше комнатных.

Изученное Беккером жесткокрылое насекомое Ну - 1о1гире8 Ьа^Гив разрушает альпийские сосновые хижины, просверливая в бревнах огромное количество отверстий. Пропитывая стойки производными скипидара, извлечен­ными из древесной смолы хвойных деревьев, исследо­ватель установил, что самки интересуются исключитель­но углеродисто-водородными соединениями группы пинена и сильвестрена. Если этих веществ нет, дерево остается в полной сохранности.

Американцы серьезно относятся к опасности, которую представляет японский майский жук РорШа ]арошса, чрезвычайно вредный паразит. Угроза его акклиматиза­ции в США вполне очевидна. Принимаются самые тща­тельные меры предосторожности, чтобы предотвратить бедствие в зародыше. В числе других мер используются ловушки с гераниолом, веществом настолько заманчивым для РорШа, что они стали обнаруживаться в таких местах, где раньше их никто никогда не видел!

Москитов можно собрать просто на углекислый газ. Возможно, что выделяемый при дыхании углекислый газ, а также животное тепло служат приманкой, привлекающей их к человеку. Для москитов изготовляют превосходные ловушки с* небольшими приспособлениями, выделяющими этот газ. Американские военные не ошиблись, расставляя эти ловушки во время войны вокруг своих лагерей.

Черный банановый долгоносик. По правде сказать, не всегда все складывается так просто. Случается, что привлечение обусловливается не одним каким-либо фактором, но, как говорят, целым созвездием факторов, возможность воспроизведения и синтезирования которых в опытах в ряде случаев остается весьма спорной.

Один из моих учеников, Кийе, несколько лет назад изучал черного бананового долгоносика (которого награ­дили именем Cosmopolites sordidus[11]!). Этот бич плантато­ров Гвинеи и Антильских островов проникает в корневище бананового дерева, пробуравливает в нем многочисленные ходы и вскоре приводит растение к истощению и гибели. Мы с Кийе хотели выяснить, что же так привлекает дол­гоносика в банановом дереве.

Нам было известно, что плантаторы изготовляют ло­вушки для долгоносика при помощи кусков бананового ствола, оставляемого гнить на земле. Каждое утро рабо­чие собирают долгоносиков, которые иногда в довольно большом количестве скопляются под бананом.

Кийе удалось извлечь из приманок растворимое в щелочной воде коричневое вещество, сильно привлекавшее Cosmopolites. Мы ног под собой не чуяли от радости. Мы уже мысленно рисовали перспективы сооружения искусственных ловушек, пропитанных приманочным ве­ществом в сильной концентрации, что позволило бы прив­лекать и уничтожать миллионы долгоносиков. В самом деле, в лаборатории привлекающие свойства вещества, казалось, возрастали пропорционально степени его кон­центрации, причем нельзя было обнаружить предела этого возрастания.

Но близок локоток, да не укусишь. Мы не замедлили убедиться в этом.

Надо было снова провести опыты и не в стеклянных ящиках, как мы это делали раньше, а почти в природных условиях. И вот погреб,* оборудованный под террариум, с температурой 30 градусов и с насыщенной влажностью. Посреди него положен кусок ствола. Условия получились подходящие. Начал развиваться маленький ярко-зеленый росток, а долгоносики, внесенные в погреб, обнаружили банановое дерево и стали на нем размножаться. Они соби­рались под ловушки, устроенные так же, как это делают плантаторы, из куска расщепленного ствола бананового дерева. Мой ученик Леконт, внимательно следивший за опытом в террариуме, начал серьезно надеяться на успех.

В один прекрасный день вместо ловушек были положе­ны губки, пропитанные сильно концентрированным, прив­лекающим веществом, и я чувствовал себя чрезвычайно гордым, открывая на следующий день дверь в террариумг уж, конечно, под каждой губкой обнаружится не меньше 200 долгоносиков. Увы, их было всего два под всеми губ­ками, вместе взятыми. И так продолжалось полтора года.

Мы терялись в догадках, и одну за другой перепрове­рили самые невероятные гипотезы. Каждый вечер Леконт, раздевшись до пояса, опускался в погреб, чтобы порабо­тать над закладкой нового опыта, который приводил к та­ким же отрицательным результатам, как и предыдущие. Попытки подобного же рода, предпринятые по нашим ука­заниям в Гвинее, дали не лучшие результаты. Оставалось дать распоряжение прекратить все, однако, наконец, наступил долгожданный день...

Утром я спустился в погреб. Заметив в углу кучу вышедших из употребления губок, я в десятый раз напом­нил Леконту, чтобы он их выбросил, и поднялся к себе. Через несколько минут в кабинет вбегает Леконт с губкой, взятой из той же кучи. На губке добрая сотня долгоносиков.

«Сударь,— говорит он мне,— это губка из середины кучи; ни на ней, ни под ней Cosmopolites нет!»

Взволнованный, я спускаюсь вниз, чтобы проверить, это: все рассказано верно. Мы немедленно приступили к определению содержания воды в каждой губке, лежащей в куче: верхние были, разумеется, сильно влажными, а нижние сухими. Но губки из середины кучи содержали воды примерно столько, сколько положенный в конце ловушки ложный ствол бананового дерева. Таким обра­зом, долгоносику требуется не только определенное прив­лекающее вещество, но и необходимо, чтобы этим веществом был пропитан субстрат, содержащий воды примерно столько же, сколько, и банановое дерево.

Итак, для эффективного заманивания насекомых в ловушки требовалось соединить оба стимула.

Это расстраивало наш проект изготовления искус­ственных ловушек.^Мы не знали, как поддерживать в них оптимальное содержание воды. Пришлось дальше работать над совершенствованием естественной ловушки и по воз­можности дополнить ее конструкцию «морилкой». Это по меньшей мере устранило бы необходимость докучной, невыгодной и плохо исполняемой работы по собиранию паразитов.

Увы! Все средства для уничтожения насекомых, кото­рые мы могли применять, были отталкивающими и унич­тожали привлекающие свойства ловушки! Правда, нам удалось, наконец, приготовить не отпугивающую и все же очень ядовитую для долгоносика смесь, на что потребова­лось более года. Но это уже была новая страница.

Отталкивающие вещества. Само собой разумеется, что отталкивающие вещества представляют столь же большой интерес, как и привлекающие. Они находят себе все большее применение, так как обладают перед инсектицидами одним значительным преимуществом: способностью избирательного действия. Они никоим об­разом не вредят полезным насекомым и ограничиваются отталкиванием вредных. Совершенно особым образом эти вещества изучались на москитах, а сначала последней войны американцы стали употреблять Rutgers, пропиты­вая им сетки, которыми закрывали лицо. Им можно было также натирать лицо или руки. Но отталкивающее дей­ствие этого вещества сохраняется лишь в течение несколь­ких часов. В его состав входит определенное количество диметилфталата. Впоследствии были выпущены в свет другие, разнообразные составы. Время их действия ока­залось значительно более продолжительным.

Блистательная победа, которую оценят все хозяйки, одержана в борьбе с молью (Tineola), так часто обезобра­живающей нашу одежду. Оказывается, вещества, в состав которых входит аллил или фенилтиомочевина, оказывают на личинок этих насекомых такое отталкивающее действие, что на лоскутах ткани, пропитанной этим веществом, они погибают от голода. Достаточно один раз смочить одежду в слабом растворе отталкивающего вещества, и она оказы­вается надежно защищенной на целый год.

Отталкивающие вещества часто встречаются в расте­ниях, которых поэтому не трогают насекомые-истребители. Так обстоит дело с Melia azedarach, небольшим, высотой со сливовое дерево, кустом, часто встречающимся в Север­ной Африке. Во время ужасных нашествий саранчи, о которой еще будет случай говорить, саранчовые часто тысячами висят на его ветках, грозя сломать их; но они не трогают ни единого листка. Если другие растения, обыч­но пожираемые саранчой, обрызгать вытяжкой из листьев Melia, это послужит им надежной защитой.

Отталкивающее вещество кажется достаточно устой­чивым, и некогда я попытался выделить его. Впоследст­вии, встретясь с некоторыми техническими трудностями, я, вместе с одним из моих друзей Менцером, пошел в несколько ином направлении, обратись к поискам искус­ственных отталкивающих веществ.

Нетрудно оказалось найти способ испытать действен­ность отталкивающих веществ, тем более что в моем рас­поряжении был большой выводок саранчи. Достаточно заставить ее голодать, потом дать ей облатки, приклеен­ные к куску влажного гипса: саранча охотно пожирает пресный хлеб. В зависимости от концентрации пропиты­вающего облатку отталкивающего вещества, поверхность хлеба,, изъеденная саранчой, оказывалась большей или меньшей. Измеряя эту поверхность, мы получали воз - можность охарактеризовать определенное вещество в определенных единицах отталкивания. Число единиц соот­ветствует числу литров в предельном по действенности водном растворе, который можно приготовить из едини­цы веса этого вещества. Все это потребовало большого количества опытов, причем было скормлено много обла­ток. Моя помощница ходила их покупать к церкви Сен - Сюльпис у одного старичка, все время допытывавшегося, что это за прихожане, которым требуется столько обла­ток. Он чуть не упал в обморок, когда ему объяснили, что облатки скармливают саранче!

Все шло нормально. Мы перепробовали около шести­десяти синтетических веществ, принадлежащих к множест­ву разных химических рядов. Как только один какой - либо ряд оказывался активным, Менцер упорно пытался повысить его отталкивающую силу, например подставляя радикал этила или остаток ацетила вместо метила и т. д. Таковы классические методы органической химии. Дос­таточно найти вещество, ^которого следует начать, как бы ни была слаба его активность, а если достаточно обрабатывать молекулу, всегда есть верные шансы прий­ти к желаемому результату. Химики Дюпон и Немур даже высчитали, что, испробовав наугад 2000 веществ, бесспорно можно найти искомое.

Нам удалось настолько усилить отталкивающую силу выбранной нами молекулы, что при концентрации в пять сотых саранча оставляла нетронутыми не только облатки, но и ростки пшеницы — ее любимого лакомства.

Казалось, настал момент перейти от лабораторных опытов к испытанию в природных условиях. В самолете, который вез нас в Марокко, мы с Менцером предавались

Самым радостным надеждам. Только что огромные тучи саранчи опустошили Су и направлялись к Маракешу. Мы везли с собой несколько килограммов драгоценного отталкивающего вещества и уже представляли себе, как саранча миллионами набрасывается на посевы, но улетает, отвращенная нашим изобретением.

Когда мы прибыли в Маракеш, это было в январе, на площади Джмаа эль Фна начинали продавать (на черном рынке) вареную саранчу. Через несколько дней опыты были уже в разгаре и я потерпел одно из самых тягостных за всю свою научную деятельность поражений. Было не­возможно обнаружить ни малейшей разницы между отно­шением саранчи к растениям, опыленным отталкивающим веществом, и к неопылявшимся контрольным растениям. Специалисты управления охраны растений, которые очень любезно помогали нам в опытах, начали подсмеи­ваться над нами, так как вид у нас был весьма жалкий.

Впрочем, мы почти уяснили себе причину нашей не­удачи. Отталкивающее вещество не растворялось в воде и плохо покрывало растения. В то же время достаточно было окропить растения водой, в которой варились плоды ясенки, чтобы саранча оставила их в полной сохранности.

Все дело в том, что одна из моих исходных предпо­сылок оказалась ложной. В Париже перед каждым опытом я подвергал насекомых жестокому голоданию в течение 24 часов. Кроме того, они содержались при температуре 35 градусов. Это условия исключительно суровые, никогда не встречающиеся в природе.

«Моя саранча,— говорил я себе тогда,— должна быть гораздо более голодной, чем саранча в Африке. Если, несмотря ни на что, она не трогает подвергнутые обработке растения, то тем более она их не тронет в природных ус­ловиях».

Здесь было упущено всего лишь одно важное обстоя­тельство: мои насекомые на протяжении многих поколе­ний содержались в закрытом сосуде. А прекрасно известно, что в подобных условиях выводки, как правило, ослабля­ются, и их реакции оказываются не совсем такими, как на свободе и в диком состоянии. Я почти убежден, что в отношении аппетита изменения приняли столь глубокий характер, что делали невозможными правильные выводы. Голод дикой саранчи, должно быть, неизмеримо сильнее голода выращенных в лаборатории насекомых, даже когда они находятся в состоянии истощения, вызванного экспериментальным голоданием так, что нашего «оттал­кивающего» вещества было далеко не достаточно!

Накануне отъезда мы с Менцером в очень подавленном настроении бродили по холмам, окружающим. Маракеш. В январе эти холмы покрыты множеством цветов и ничем не напоминают ту противную, опаленную солнцем соло­менную подстилку, вид которой они примут через два месяца. Рабочие-арабы под руководством чиновника Управления вод и лесов были заняты работами по лесо­насаждению. Не знаю, почему я обратился к ним с вопросом:

«Известны ли вам травы, которые никогда не поедает джерад?»

Они, в самом деле, знали такие травы и указали нам три из них: большой златоцветник, малый златоцветник (A. tenuifolius) и большой морской лук (Scilla maritima). Не питая чрезмерных надежд, но именно потому, что в науке не следует ничем пренебрегать, я собрал листья и луковицы этих трех растений и увез их в Париж.

Тотчас же были проведены опыты: ростки ячменя мы обработали кашицей из истолченных подземных частей и луковиц. Большинство опытов дали отрицательные результаты, однако луковица морского лука оказалась обладательницей отталкивающих свойств столь же полно, как и вытяжка из Melia azedarach.

Биохимический состав луковицы морского лука доста­точно хорошо известен. Он включает гетерозид и сквил - ларен, применяемый как тоническое средство при сердеч­ных заболеваниях и продающийся во всех аптеках. Что если именно он и является фактором, обусловливающим отталкивающее действие?

Я тотчас же бросился через бульвар Распай в ближай­шую аптеку, чтобы купить там лекарственный препарат Сквилларена. Опылить им молодые стебли ячменя и предложить их саранче было делом одной минуты. На следующее утро я пережил одну из тех минут, которые являются наградой за годы мучительных поисков: опылен­ные растения ячменя были совершенно нетронуты, в то время как от контрольных растений ничего не осталось. Итак, существует еще одно очень распространенное на Средиземноморском побережье растение, вытяжка из которого могла бы служить защитой драгоценных культур от саранчи. Опыты, проведенные в Сельскохозяйственном институте в Алжире по моим указаниям, подтвердили, что морской лук обладает по меньшей мере таким же отталкивающим действием, как и МеНа а2ес1агас11.

Напомним об одной особенности, присущей всем противосаранчовым отталкивающим веществам, естест­венным или синтетическим: все они чрезвычайно горькие. Но отталкивающим действием обладают не все горькие вещества; так, саранча, по-видимому, не воспринимает вкуса сульфата хинина (одного из самых горьких на вкус человека веществ) и пожирает посыпанное им растение. Но кора МеНа — не горькая и в виде экстракта ни в коей мере не служит, как вытяжка из чрезвычайно горьких листьев, защитой росткам ячменя.

В Южной Америке недавно получен путем отбора новый сорт маиса — Амарго (по-испански, горький). Саранча его совершенно не трогает. Очевидно, если воз­можно найти растение, производящее свои собственные защитные вещества, то это и есть то радикальное разреше­ние вопроса, которое следует предпочесть всем обрызги­ваниям в мире.