Нещодавно японські вчені з'ясували один оригінальний спосіб, за допомогою якого комахи можуть пристосовуватися до дії найсильніших інсектицидів. Їм допомагають нейтралізувати отруту особливі бактерії, яких шкідник попередньо "запрошує" пожити у себе в кишечнику. Оскільки те, що для комахи - смерть, для бактерій - всього лише їжа.

Давно відомо, що комахи моментально звикають до отрути, якими їх протягом вже більш ніж сотні років труять люди. Це обумовлюється деякими особливостями будови організму шестиногих шкідників. Так, у кожного комахи проміжки між системами органів заповнені жировим тілом - тканиною, клітини якої можуть вбирати і нейтралізувати отруйні речовини.

Крім того, у комах немає замкнутої кровоносної системи і, що найважливіше, дихальна система з нею взагалі не пов'язана. Тобто отруйна речовина, яке вдихнув шкідник, не може швидко поширитися по організму з потоком крові. Виходить, що будь-який отрута проникає в тіло дуже повільно, а отже, у комахи є час для того, щоб "придумати" протиотруту.

Однак, як показали дослідження, для того, щоб остаточно "звикнути" до певного інсектициду, комахою все ж потрібно змінити кілька поколінь. За цей час необхідна для звикання мутація буде "спіймана" і закріплена в геномі за допомогою природного відбору. Проте, останнім часом накопичилися дані про те, що деякі шестиногие шкідники навчилися звикати до інсектицидів куди швидше - всього-то за час життя одного покоління.

Читайте також: Новий репелент посадить комарів на дієту

І в числі таких "поспішайок" - сумнозвісний клоп Riptortus pedestris, що спустошує плантації сої в Східній Азії. Це не особливо велика комаха атакує листя і пагони рослин, проколюючи своїм хоботком покривні тканини і висмоктуючи з клітин їх рідкий вміст. Молодь клопа, що мешкає внизу, таким же способом надходить з корінням сої. І хоч збиток від харчування самого клопа не дуже-то і великий, проте ці любителі солодких соків все ж знищують мільйони рослин, оскільки, харчуючись таким способом, переносять бактеріальні та вірусні інфекції від однієї рослини до іншої.

З цим шкідником люди намагалися боротися за допомогою потужного інсектициду під назвою фенітротіон, від якого гине відразу до 80 відсотків комах (це дуже хороші показники: зазвичай будь інсектицид з першого разу знищує лише 60 відсотків популяції). Однак дезінсектор були вражені - загадкові клопи зовсім не хотіли вмирати, як мухи від дихлофосу! Складалося враження, що інсектицид на них взагалі не діє. Це було досить дивно - адже в лабораторії отруйна речовина показало дуже хороші результати, і багато родичів зловісного Riptortus pedestris вмирали від його дії практично відразу.

Група японських вчених, що працюють в Єльському університеті (США) під керівництвом професора Кікуті Ясімото, вирішила з'ясувати, в чому тут справа. Спочатку вони випробували інсектицид на клопа, вирощених в лабораторії. Результати вразили - при першій же атаці загинуло 90 відсотків комах. Значить, справа була не в самому отруйному речовині, а в тому, що в дикій природі шкідники вміють швидко діставати протиотруту. Однак що за речовина може виступати в якості такого?

Порівнявши біохімічний склад організмів диких і лабораторних клопів, вчені не знайшли між ними ніякої принципової різниці. Однак вони виявили інше - кишечники диких клопів містили безліч різноманітних симбіотичних бактерій з групи Burkholderia, які комахи отримують з грунту вже після вилуплення з яйця. А ось у лабораторних клопів їх не було - особинам, які виросли в стерильних умовах, їх просто нізвідки було взяти.

Вже давно відомо, що між даними бактеріями і клопами існує тісний зв'язок. Так, "інфікований" клоп виростає більшим, ніж той, кому бактерій не дісталося. По всій видимості, клопи підгодовують бактерій засвоєними цукрами, а ті натомість постачають своїх господарів амінокислотами і вітамінами. Однак, як з'ясувала група професора Кікуті, деякі Burkholderia з кишечника клопів харчуються не тільки вуглеводами. Для нормального життя їм потрібен ... той самий фенітротіон!

Експерименти показали, що цей інсектицид використовується бактеріями з деяких штамів як їжа. Звичайно ж, зазвичай представників таких штамів в грунті мало. Однак, як з'ясували дослідники, якщо обробити землю фенітротіоном, то всього лише через місяць частка бактерій, здатних його розщеплювати, виросте до 80 відсотків від вихідної популяції. Мікроорганізми дуже швидко перебудовують свій обмін речовин, якщо є відповідна їжа, і випадок з інсектицидом не є тут винятком.

У підсумку виходить цікава картина - при обприскуванні посівів інсектицидом частка бактерій, здатних його нейтралізувати, відразу ж починає збільшуватися. У свою чергу молоді клопи, відчувши, що пахне смаженим, починають посилено поглинати саме споживають цю отруту представників Burkholderia, яких тепер навіть і шукати щось не треба. Завдяки цьому частка стійких до інсектициду клопів також зростає - у наявності ефект, який вчені називають позитивним зворотним зв'язком.

Читайте також: Сальмонела нам не ворог, а друг

Звичайно ж, на перший погляд організація відносин між клопами і бактеріями здається неефективною - адже комахи не отримують симбіонту у спадок, а змушені щоразу шукати його заново. Але в дійсності виходить, що саме це й рятує клопів від загибелі. Якби бактерії стали постійними симбионтами, то вони, швидше за все, втратили б здатність швидко перебудовувати свій обмін речовин і не змогли б зробити своїх господарів стійкими до дії інсектициду. А так у них зберігається можливість швидко пристосовуватися до нових умов і оперативно змінювати свій метаболізм саме так, щоб нейтралізувати отруту.

Як бачите, насправді клопам навіть вигідно те, що їх "співтовариші" не втратили свою свободу і незалежність. А ось людям від цього - суцільні збитки ...

Читайте найцікавіше в рубриці " Наука і техніка "