Безмолвный фронт.
КАКОВО ВРАГАМ!
Можно спорить — и спорят — о том, как велика опасность химической войны с насекомыми, но что она существует — бесспорно. Бесспорно и то, что по мере развертывания война эта становится все более рискованной. Опасность накапливается.
Это для нас и дружественного нам мира. А для нашего противника ситуация складывается иначе. Насекомые все чаще выдерживают обстрел. А некоторые виды — так те просто наживаются на бедах остальных.
Утопия о полной и окончательной победе над вредными насекомыми, которую породил в пору своей молодости ДДТ, держалась сравнительно недолго. Эффективность ядов постепенно снижалась. После опрыскиваний на стеблях и листьях растений оставалось все больше недобитых вредителей. Сначала это было дурным симптомом, потом стало подлинной трагедией. Скрывать поражение ДДТ было труднее и труднее.
Первыми его превозмогли мухи. Обыкновенные мухи, которые сопровождают человека, видимо, со времен его изгнания из рая. Они называются домовыми. Потом утратили былую восприимчивость к ДДТ платяная вошь, постельный клоп — в общем, те виды насекомых, с которыми людям хотелось покончить в первую очередь. Это было одним из горьких разочарований XX столетия. Оно не только погнало химиков в лаборатории искать новые и сверхновые препараты. Оно подорвало веру в химическое урегулирование биологических проблем.
За последние пятнадцать лет около 150 видов насекомых и клещей стали менее чувствительны к ядохимикатам. 150 из пяти с лишним тысяч — много ли? Однако надо учесть, что число ядоустойчивых видов растет быстро и что они представляют самых результативных вредителей. Ядоустойчивые распространились уже широко, встречаются и в селах, и в городах, и в лесах, и в болотах. Их не удается убивать той порцией яда, которой раньше было достаточно. И потому опрыскивание приходится проводить чаще, растворы применять крепче, чтобы достичь хоть прежних результатов. А это значит не разрешать, а только откладывать ненадолго и усугублять трудности. Когда — то они возрастают настолько, что превышают те трудности, ради преодоления которых был использован яд. И тогда препарат объявляют устаревшим, а на смену ему является другой, безупречный… до той поры, пока не окажется, что он: а) не безопасен для людей и скота, б) недостаточно опасен для насекомых.
Кризис инсектицидов мог быть предвиден. Ведь привыкание к ядам — это частный случай приспосабливаемости живых организмов вообще. Правда, во всю историю им не встречалось ничего столь необычного и сильного, как синтезированные яды. Но когда — то в новинку были насекомым и простые препараты, вроде медного купороса, бордосской жидкости и прочих. Как удается им выживать, не зная правил ПВХО? Почему мы, знающие эти правила и еще многое, не можем приспособиться к инсектицидам? Ответы на эти вопросы дает эволюционная теория и генетика.
«Жизнь, — пишет известный генетик Шарлотта Ауэрбах, — обладает тремя первичными свойствами, которые сделали эволюцию возможной. Первое — самое существо жизни, ее способность к самовоспроизведению. Второе — прогрессивная сила, создающая новые изменения живого; эта сила называется способностью к мутации, что означает способность к изменению. Третье свойство — консервативная тенденция, сохраняющая изменения, вызванные мутацией; она называется наследственностью. Без воспроизведения жизнь перестала бы существовать. Без наследственности не было бы преемственности между поколениями. Без мутации не было бы изменчивости, и жизнь никогда бы не развилась за пределы своих первоначальных форм».
В коллекционных ящиках, которыми украшена и загромождена квартира моего соседа — художника, путешественника и энтомолога Николая Николаевича Кондакова, рядами наколоты бабочки. В каждом ящике — десятки одинаковых. Этакий богатый ковер. Если вглядеться в орнамент настоящего текинского, скажем, ковра, можно заметить, что ковровщица позволила себе маленькие вольности при дублировании одного художественного мотива. То же и в галерее бабочек: под руководством знающего человека вы обнаружите неточности, которые позволяла себе ковровщица — природа, копируя живые орнаменты. Вот у этой, например, царственно окрашенной особы ножки опушены сильнее, чем у остальных… В судьбе текинского ковра почти незаметные неточности рисунка вряд ли сыграют какую — нибудь роль: его купят в комиссионном магазине за большие деньги и будут сохранять, конечно, не за эту мелочь, видимую лишь художнику. А в жизни бабочки еле заметные ее особенности могут быть причиной заметных последствий. Чуть — чуть более опушенные ножки оказываются привилегией! Причем наследуемой… Именно по наследству, этим оскорбительным в известном смысле путем, живой организм приобретает многие из своих личных черт.
Почему же путь этот оскорбителен? Потому что с нами не считаются. Наследственность стихийна. Интимность сочетания мужской и женской половых клеток такова, что гарантирует полную бесконтрольность акта. Мужские и женские гены — носители наследственных черт — устанавливают между собой отношения господства и подчинения без учета будущих потребностей, выгод и вкусов индивида, а по своим собственным законам. Набор генов — это кабинет министров такого правительства, которому безразличны результаты его деятельности. Для них, никем не управляемых «министров», важно, лишь бы установленный по внутреннему сговору порядок строго исполнялся, даже если в результате все государство вместе с самими министрами погибнет. Именно к гибели организма ведет исполнение приказов так называемых летальных, то есть смертоносных, генов.
Итак, наследственность слепа и фатальна. Потомство имеет равные шансы на удачный и неудачный «пасьянс» наследственных черт.
Но тогда каким образом сложилась окружающая нас картина? Вы поглядите: живой мир выглядит процветающим, бодрым. Птицы выгодно устроены для своего образа жизни, змеи — для своего. Каждая тварь точно и хитро пристроилась, все вокруг складно и разумно, если не особенно вдаваться в детали.
В общем, при всей анархии наследственности господствуют полноценные индивиды. Как это получается, объясняет эволюционная теория. В природе, указывает автор «Происхождения видов», идет естественный отбор организмов, отмеченных «перстом» судьбы. Такие вот кладут начало расам, линиям, видам. Тех же, кто унаследовал от родителей худшее, природа тем или иным способом оттесняет от участия в эволюционном процессе. Иногда это делается мягко, незаметно, а иногда — решительно и жестоко. Массовая, беспощадная отбраковка живого материала идет при крупных изменениях условий внешней среды. «Вековечная давильня» в такие периоды совершает гигантскую работу. Бывали случаи, когда в число непригодных попадали крупнейшие представители животного мира и природа вычеркивала их из своего списка, всех до одного. Исчезали с лица земли красавцы исполины, которые бы в наше время так украсили зоопарки!
Многих гигантов, многих красавцев пережили насекомые. Почему? Потому что разнообразие наследственности, выбор генетических комбинаций у них шире, чем у всех более крупных животных. Что бы ни случилось — изменится ли температура, влажность, растительный покров, — насекомые имеют больше шансов в своей среде «найти» особь с повышенной устойчивостью к новому. Ее гены, ведающие этим ценным свойством, обеспечат жизненные преимущества потомству, которое их реализует и в свою очередь даст потомство с жизнеспособностью выше средней. Эта линия будет развиваться дальше, вытесняя, подавляя других, чьи родители не обладали Перспективной ненормальностью. А поскольку смена поколений у насекомых, как правило, идет галопом, то и распространение устойчивости к неблагоприятным факторам совершается стремительно.
Известный английский журнал «New Scientist», (№ 28,1966) поместил сообщение об истинном чуде эволюции. Оно свершается, пишут профессоры Л. Бёч и X. Андреварта, на наших глазах.
Речь идет о квинслендской плодовой мушке. Родными местами ее были влажные тропические леса Квинсленда (северо — восточная Австралия). Там она жила на сочных мясистых плодах диких деревьев. В южной половине Австралии квинслендской мушки не видели. В этой части страны дикие фрукты на деревьях и кустарнике совершенно для нее не подходили. Однако, разводя сады, фермеры подготовили здесь житницу для мушки, любящей только сочные фрукты.
Репутацией вредителя плодовая мушка пользуется на своей родине, в Квинсленде, примерно столетие. Но постепенно она захватывала новые и новые сады юга и к 1947 году уже встречалась в садах южной Виктории, проделав путь с севера на юг в тысячу с лишним миль. То есть за сто, а может, и меньше, лет плодовая мушка из тропиков перекочевала в район умеренного климата. Вид должен был претерпеть огромную и стремительную перестройку.
Будь это не с плодовой мухой, а, скажем, с крокодилом или ослом, мир бы ахнул от изумления. Представьте, что за последнее столетие крокодилы акклиматизировались бы на территории от Нила до Волги… Или, допустим, гиппопотамы стали селиться на берегах Клязьминского водохранилища…
Но чудеса в эволюции маленькой мушки поражают только специалистов. Остальных они либо не трогают вовсе, либо повергают в уныние. В частности, австралийским садоводам эволюционный талант плодовой мушки принес большие убытки.
Квинслендская мушка эволюционировала естественно. Вид должен был иметь достаточно разнообразный генетический материал, чтобы было что отобрать. Откуда может взяться такое разнообразие? В данном случае из того, что квинслендская мушка — это два подвида, между которыми при определенных условиях происходят скрещивания. Отсюда и получается богатый генетический материал.
Но есть иные, внешние источники. Установлено, что обновлять наследственную информацию могут различные излучения, а также химические вещества. Большинство подобных обновлений — мутаций — злокачественно, ведет к гибели организмов. Ведь случайный новый признак скорее должен быть вредным, чем полезным. Это нетрудно объяснить. Новый признак заменяет старый, утвердившийся в перипетиях длительного отбора. Он был уже не случаен, а необходим, этот старый признак. Его преимущества перед новым несомненны.
Но как редчайшее исключение бывают выигрышные мутации. Это нечто большее, чем самый счастливый лотерейный билет. Это клад, найденный вами во время прогулки, которая предпринята с целью найти клад. Почти невероятно. Тем не менее, пользуясь радиацией, селекционеры из огромного материала мутировавших организмов — микробов, растений, животных — получали порой родоначальников новых штаммов, сортов, пород.
Естественно, чем больше особей пробуется таким безжалостным образом, тем больше шансов, что появится в конце концов одаренное потомство.
Химическая обработка выявляет эволюционный талант насекомых. Этот неумышленный искусственный отбор затмевает чудеса отбора естественного. Вредители вырабатывают устойчивость к ядам не на протяжении века, а за какие — нибудь десять — пятнадцать лет. По сравнению с тем, как «привыкают» и «отвыкают» другие животные, это молниеносно.
Вредные насекомые быстро привыкают к ядам. А не могут ли выработать устойчивость звери, птицы, люди? Поскольку все они — живые организмы и подчиняются законам эволюционного развития, то могут. Только условия, при которых вырабатывается это свойство (весьма ценное в обстановке тотальной химизации), вряд ли покажутся нам приемлемыми. Ведь первое время выживает меньшинство из тех, кто подвергается отравлению на колосе пшеницы и ветке яблони. Большинство гибнет. В человеческом обществе большинство не хочет гибнуть.
В общем, надеяться, что мы вслед за членистоногими начнем привыкать к химикатам, не приходится.
Устойчивые насекомые распространялись по мере того как распространялись стойкие препараты. Уже 50 лет назад были известны случаи сопротивления вредных насекомых ядам. Но подлинные масштабы прорыва стали видны после второй мировой войны, когда развернулась мировая война с насекомыми. А. Браун изложил эту историю в таблице:
К ДДТ привыкли 30 видов вредных насекомых. Причем одновременно они же выработали устойчивость к родственным ему инсектицидам, даже применяемым впервые. То есть новый препарат с первого же дня может оказаться морально устаревшим. Быстро знакомятся насекомые и с другими ядами — родственниками. Выделено три группы устойчивости: к ДДТ и его аналогам — метоксихлору и ДДД; к дилдрину и его аналогам — алдрину, эндрину, гептахлору, хлордану, токсафену; к фосфорорганическим соединениям. Таким образом, обширный набор существующих препаратов — лишь мнимое разнообразие. На самом деле — всего три группы, а внутри них насекомые быстро «раскусывают» сходство.
Привычка насекомых к ядам — следствие повторяемых обработок. Не сорвет ли их иммунитет перерыв? Пусть отдохнут, отвыкнут, а после перерыва, неожиданно, как раз и ударить.
Были проведены наблюдения, и надежды рассеялись. Иммунитет не искореняется. Он лишь немного ослабевает. Как вы думаете — почему? Совсем не из — за отвыкания. Просто закаленные химией вредители спариваются с дикими, не тронутыми цивилизацией. Потомство от таких пар рождается более чувствительным. Но практически это мало что дает. Устойчивость к ядам восстанавливается намного быстрей, чем приобретается впервые. Если на то, чтобы выработать привычку, популяции требуется от шести до двенадцати поколений, то на восстановление — только три — четыре. Самое же неожиданное в этом деле то, что для восстановления не обязательно должен быть прежний яд!
Ученые называют три особенности, которые определяют чувствительность насекомого к ОВ: физиологические, морфологические и особенности поведения.
Физиологические особенности могут, скажем, спасти таракана, проглотившего смертельную для других насекомых дозу отравы. Организм таракана оказывается способным превращать данный яд в более или менее безвредное соединение, как это делает наша печень, обезвреживая многие опасные для нас вещества.
У маленького воришки может быть какой — то особо удачный для воровства хоботок или, к примеру, особо, как ни у кого, гладкая спинка, что воспрепятствует проникновению химиката к внутренним тканям. Морфологические особенности! — что тут сделаешь.
Делают неуязвимыми наших врагов и таинственные особенности их поведения. Так, известны москиты, которые избегают яд. Другого слова не подобрали — избегают. Проследили, что москиты не садятся на обработанные препаратом поверхности, а ищут чистую площадь для выведения потомства. Словно зная, где их ждут для расправы, москиты не залетают в комнаты.
Научилась избегать отраву и домовая муха. Это противоречит мнению о ней некоторых специалистов. Доктор Десира из Пенсильванского университета на годичном собрании Национальной академии наук сказал, что попытки обучить муху чему бы то ни было тщетны. Она глупее всех насекомых, даже таракана. В отличие от прусака муха не может научиться проходить по лабиринту, в конце которого ее ждет лакомство, не может она и научиться избегать ударов электрического тока, а таракан после нескольких уроков становится осторожным.
«Возможно, учеба — роскошь для мухи и ей невыгодно транжирить на это время. Ведь 30-дневная муха — это уже особа среднего возраста, поскольку весь век ее не больше двух месяцев». Но как бы там ни было с общей успеваемостью, а в бытовой химии муха, кажется, разбирается. Это уж совсем нехорошо. Если устойчивых вредителей все же удается несколько сдерживать повышенными дозами химикатов (выход, конечно, не лучший, но хоть он есть), то как бороться со «знающими»? Не наступит ли пора, когда и другие вредители научатся избегать химическую опасность, не отказываясь при этом от вредительских действий?
Химическая война с насекомыми раскрывает нам глаза на обширные области неведомого, откуда можно ждать серьезных подвохов.
«Устойчивость насекомых, — пишет Роберт Рад, — показывает их удивительную приспосабливаемость, способность быстро совершать эволюционные превращения, а практически напоминает нам, что производство продуктов питания и предупреждение заболеваний в плане основополагающих, сложных биологических процессов нами неполностью поняты и не контролируемы. Мы еще зависим от природы и ответных вызовов, бросаемых ею».