Биологически активные - Галактионов Станислав Геннадиевич
С точки же зрения нашего повествования весьма важно другое: искусственно возделывая на таких вот бескрайних полях пшеницу, кукурузу, картофель, человек создает идеальные условия для размножения вредителей – насекомых, паразитирующих на культурных растениях. Ведь не только нашим пращурам приходилось подолгу шнырять в поисках хилых злаков, но также жучкам, гусеницам и прочим падким до них козявкам. Тогда они еще не имели титула «вредителей сельскохозяйственных культур».
Далее, не только повреждением посевов досаждают насекомые человеку. Среди них и малярийный комар, и страшная муха цеце, на совести которых миллионы загубленных человеческих жизней. Да кровососущий гнус, да термиты, разрушающие постройки, всякая бытовая нечисть: клопы, тараканы, моль, пухоеды. С симпатией, правда, отзываемся о трудолюбивых пчелках, натуральный шелк предпочитаем искусственному, а муравьев уважительно называем «санитарами леса» (не всех, впрочем; обнаружив караван мелких рыжих мурашей, бог весть откуда взявшийся, на кухне, любая хозяйка придет в отчаяние). Есть, правда, еще одна группа положительных и симпатичных насекомых, всякие жужелицы и наездники, уничтожающие насекомых вредных. Но это уже случай особый: «враг моего врага – мой друг».
Исследованием морфологии, анатомии, физиологии, экологии и т.п. насекомых занимается наука энтомология; если, однако, взять наугад несколько учебников энтомологии, окажется, что чуть не половина текста каждого из них посвящена описанию причиняемого насекомыми вреда и методам борьбы с ними. Разработаны и классификации этих методов; различают, например, химические методы борьбы (всевозможные ядохимикаты), биологические – использование паразитов насекомых, хищников, болезнетворных микроорганизмов, селекционные – выведение сортов сельскохозяйственных культур, устойчивых к вредителям, физические – воздействие радиоактивным облучением, лучами Рентгена, высокими или низкими температурами, ультразвуком. Говорят еще и об агротехнических, и механических, и каких-то других методах.
Почти вся эта мудреная классификация нашла отражение в известном стихотворении С. Михалкова (не думаю, чтобы при его написании поэт руководствовался какими-то специальными справочниками, скорее это еще один пример так называемой поэтической интуиции).
В комнате у дяди Вани,
Там, где кресла и шкапы,
Жили в маленьком диване
Злые желтые клопы.
Их морили голодом,
Выводили холодом,
Поливали кипятком,
Посыпали порошком,
Их травили газами,
Керосином мазали –
Ничего не помогало,
Толку было очень мало...
Стихотворению этому лет, видимо, за пятьдесят (обратите внимание хотя бы на давно уже изъятые из обихода «шкапы»); герой его решил проблему, продав диван («Хитрый дядя был Иван!» – справедливо заключает поэт). Отметим, что здесь нашли отражение настроения совершенной безысходности, капитулянтские даже, которые в те времена неминуемо появлялись у каждого, кто имел несчастье делить свое жилище с окаянными насекомыми.
...В очереди в химчистку мирно беседуют две пожилые женщины:
– Поверьте, я уже смирилась. До конца дней, думала, жить мне с этими клопами под одной крышей. Чего только не пробовала – дусты всякие, ДДТ и гексахлоран, керосин, ромашка – уж самим никакой жизни, а они только больше плодятся. И вот, знаете, приходит какая-то барышня, сан, говорит, эпидстанция, не беспокоят ли, мол, бытовые насекомые. Я, правду сказать, и не сразу сообразила, о чем это она, а та и скажи – клопов, мол, нет ли. Есть, говорю, дорогая, есть. Сколько душеньке угодно. Ну что ж, говорит, обработку будем проводить. Не очень-то, по правде говоря, и хотелось – сколько уж мы сами обрабатывали, а все без толку. А вот представьте: побрызгала своим средством (вонючее, правда, очень, хлорофос называется), и уж который год горя не знаем, вывелись все до одного.
«Гормоны, сохраняющие статус-кво личинки»
Наиболее эффективные приемы химической борьбы с сорняками были разработаны, как явствует из только что приведенных примеров, на основе результатов солидных фундаментальных исследований; выявления основных механизмов химической регуляции в организме растения. Гормональная система насекомых гораздо сложнее и в очень многих деталях толком не изучена по сей день. С другой стороны, организация целого ряда биохимических и физиологических процессов у насекомых и млекопитающих удивительно схожа, и очень трудно подобрать такой ядохимикат, который бы эффективно уничтожал насекомых, будучи в то же время безвредным для человека.
Очевидным кажется, что наилучший способ «отстройки» – использование препаратов, действующих именно на гормональную систему насекомых, очень все-таки непохожую на пути химической регуляции в организме прочих животных. «Путь к фундаментальному пониманию механизма действия гормонов был и остается неясным, и мы должны смотреть на наши современные представления скорее с большой долей трезвости, чем с экстравагантным энтузиазмом, – писали совсем недавно (1984 год) американские исследователи Дж. Ричарде и М. Эшбернер. – Гормоны насекомых в особенности удивительные, поскольку их эффект является столь сильным и сложным. Немногие в состоянии не удивляться метаморфозам бабочки. Эти чудесные события контролируются немногими гормонами, наиболее важные из которых, ювенильный гормон и экдистероидные гормоны, просты по химическому строению. Превращение гусеницы в крылатую бабочку и подобные явления в жизненном цикле многих насекомых требуют полной перестройки животного и всех его тканей. Полный метаморфоз бабочек, мух, жуков, муравьев, пчел позволяет этим видам насекомых находиться в существенно различном окружении в форме гусеницы и в форме взрослого насекомого. Это означает, что, кроме морфологических преобразований, столь заметных невооруженным глазом, метаморфоз вызывает полную перестройку физиологических процессов и поведения насекомого».
Действительно, развитие под действием гормона у курочки внешних признаков петушка – явление, что и говорить, удивительное, но посадите рядом бабочку-капустницу и ее гусеницу...
Самое интересное, что важнейшая группа гормонов, регулирующих процессы метаморфоза, так называемые ювенильные гормоны, своим действием не вызывает метаморфоз, а сдерживает его.
Японский исследователь Фукуда удалял у гусениц тутового шелкопряда секретирующие ювенильные гормоны железы – корпора аллата. При нормальном развитии гусеница проходит пять стадий, после чего окукливается. Если же удаление желез происходит, скажем, на третьей стадии, превращение в куколку наступает немедленно; более того, из маленькой гусеницы образуется маленькая же куколка, из которой потом разовьется взрослая особь, также в несколько раз меньше нормальной. Недаром эти гормоны назвали «гормонами, сохраняющими статус-кво личинки».
По своей химической структуре ювенильные гормоны сравнительно просты, это – метиловые эфиры эпоксидов органических кислот (воздержимся на этот раз от более подробного описания). Когда в 1967 году группа западногерманских химиков установила структуру первого из ювенильных гормонов, появилась надежда, что на их основе можно будет получить эффективные средства борьбы с насекомыми; сейчас, двадцать лет спустя, эта надежда все еще жива, но промышленного производства чудодейственных средств пока нет.
Американцев есть нельзя
Применяемые ныне в сельскохозяйственной и всякой иной практике инсектициды не создавались, конечно, совсем уж эмпирически, без использования новейших достижений биохимии, физиологии, биофизики. Наоборот, процесс создания многих инсектицидов мог бы служить образцом современного подхода к истинно целенаправленному синтезу биологически активных соединений, обладающих требуемыми свойствами. Именно такого рода примеры представляют для нас наибольший интерес; некоторые из них я приведу в дальнейшем.
