Кры­ла­тые СУПЕРАГЕНТЫ

Vokrug Sveta - - ЗООЛОГИЯ -

ОНИ НАВОДЯТ УЖАС НА МИЛ­ЛИ­О­НЫ ЛЮ­ДЕЙ ПО ВСЕ­МУ МИРУ. ВСЕ ИХ ТЕ­ЛО НАШПИГОВАНО ГИПЕРЧУВСТВИТЕЛЬНЫМИ «ПРИБОРАМИ», ПОЗВОЛЯЮЩИМИ МАК­СИ­МАЛЬ­НО ЭФ­ФЕК­ТИВ­НО НАСТИГАТЬ ЖЕРТВ. КОМАРЫ — РЕ­АЛЬ­НЫЕ СУПЕРАГЕНТЫ МИ­РА НАСЕКОМЫХ, ХО­ТЯ ИХ РАЗ­МЕР ЕД­ВА ДО­СТИ­ГА­ЕТ ПЯ­ТИ МИЛЛИМЕТРОВ

НАЙ­ТИ ДО­БЫ­ЧУ ГДЕ УГОД­НО: СВЕРХЧУТКИЕ СЕНСОРЫ

Сам­ка ко­ма­ра (а ку­са­ют­ся имен­но сам­ки: кровь нуж­на им, что­бы про­из­во­дить яй­ца) чув­ству­ет до­бы­чу за де­сят­ки мет­ров. Сде­лать это ей по­мо­га­ют ты­ся­чи по­движ­ных сверх­чув­стви­тель­ных ще­ти­нок, по­кры­ва­ю­щих те­ло. Ос­но­ва­ние каж­дой под­со­еди­не­но к нерв­ной клет­ке, так что неза­ме­чен­ным не оста­ет­ся да­же ма­лей­шее дви­же­ние воз­ду­ха. Обо­ня­тель­ные от­вер­стия на кон­чи­ках ще­ти­нок улав­ли­ва­ют от­дель­ные мо­ле­ку­лы за­па­ха жерт­вы.

Боль­ше все­го ще­ти­нок (1300 штук) на ро­то­вом ап­па­ра­те и го­ло­ве. Еще свы­ше тре­ти ре­цеп­то­ров, рас­по­ло­жен­ных на уси­ках-ан­тен­нах, улав­ли­ва­ют ве­ще­ства, вы­де­ля­е­мые с по­том. Ре­цеп­то­ры пе­ре­да­ют сиг­нал в зо­ны моз­га,рас­по­зна­ю­щие за- па­хи. У ко­ма­ров они по­ис­ти­не ги­гант­ские и срав­ни­мы со зри­тель­ны­ми.

В 2016 го­ду ученые из Ка­ли­фор­ний­ско­го ин­сти­ту­та в Дей­ви­се уста­но­ви­ли, что сам­ки не бро­са­ют­ся на ко­го по­па­ло. Вы­бор жерт­вы опре­де­ля­ет­ся дву­мя участ­ка­ми на вто­рой и тре­тьей хро­мо­со­мах, 2Rb и 3Ra, и ге­на­ми груп­пы orco. Комары с опре­де­лен­ны­ми из­ме­не­ни­я­ми в этих фраг­мен­тах ДНК ку­са­ют только лю­дей. На­се­ко­мые с дру­ги­ми му­та­ци­я­ми в 2Rb и 3Ra охо­тят­ся на круп­ный ро­га­тый скот.

Уча­сток для про­ко­ла комары то­же вы­би­ра­ют неслу­чай­но. При по­мо­щи ре­цеп­то­ров на осо­бых чув­стви­тель­ных струк­ту­рах — ла­бел­лу­мах, которые фор­ми­ру­ют че­хол для хо­бот­ка, комары улав­ли­ва­ют сен­сор­ные сиг­на­лы, ука­зы­ва­ю­щие, что имен­но здесь до со­су­да добрать­ся про­ще все­го.

ВЫ­БРАТЬ ЛУЧ­ШЕ­ГО: «ЖУЧКИ» ВНУТ­РИ ЖЕРТ­ВЫ

За­пах по­та жерт­вы ва­жен на боль­шом рас­сто­я­нии. Ко­гда ко­мар при­бли­жа­ет­ся к по­тен­ци­аль­но­му обе­ду на несколь­ко де­сят­ков сан­ти­мет­ров, ве­ду­щую роль на­чи­на­ет играть вы­де­ля­е­мый при ды­ха­нии уг­ле­кис­лый газ. И тут на по­мощь ко­ма­рам (прав­да, не всем, а только ма­ля­рий-

ным, из ро­да Anopheles) при­хо­дит воз­бу­ди­тель ма­ля­рии. Он по­доб­но шпи­он­ско­му жуч­ку ука­зы­ва­ет на луч­шую жерт­ву. Па­ра­зит вы­ра­ба­ты­ва­ет ве­ще­ство HMBPP, сти­му­ли­ру­ю­щее эрит­ро­ци­ты вы­де­лять боль­ше CO и дру­гих ле­ту­чих ве­ществ. За2 пах за­ра­жен­но­го че­ло­ве­ка или жи­вот­но­го при­вле­ка­ет ко­ма­ров и про­буж­да­ет в них звер­ский ап­пе­тит. Плаз­мо­дий по­мо­га­ет хищ­ни­кам опре­де­лить­ся с вы­бо­ром не про­сто так: по­пав в ор­га­низм на­се­ко­мо­го с кро­вью жерт­вы, он уве­ли­чи­ва­ет свои шан­сы за­ра­зить но­во­го хо­зя­и­на.

Комары, у ко­то­рых нет «под­ска­зок» от плаз­мо­дия, вы­би­ра­ют жерт­ву, ори­ен­ти­ру­ясь на вы­де­ля­е­мые ко­жей осо­бые ве­ще­ства — кай­ро­мо­ны и ал­ло­мо­ны. Ученые из Лон­дон­ской шко­лы тро­пи­че­ской ме­ди­ци­ны вы­яс­ни­ли, что са­мы­ми «вкус­ны­ми» на­се­ко­мые счи­та­ют лю­дей и жи­вот­ных, про­ду­ци­ру­ю­щих боль­ше кай­ро­мо­нов. А вот счаст­лив­чи­ки, чья ко­жа вы­де­ля­ет мно­го 1-ме­тил­пи­пе­ра­зи­на, ста­но­вят­ся «неви­ди­мы­ми» для ко­ма­ров, ли­шая их обо­ня­ния.

ДОГНАТЬ ЛЮ­БОЙ ЦЕНОЙ: УНИКАЛЬНАЯ АНАТОМИЯ КРЫЛА

Комары — од­ни из луч­ших ле­ту­нов сре­ди насекомых. При раз­ме­ре от 4 до 10 мм они ле­та­ют со ско­ро­стью 3 км/ч. Ес­ли бы са­мый быст­рый са­мо­лет-раз­вед­чик Lockheed SR-71 Blackbird ле­тал так же стре­ми­тель­но, как ко­мар, то он раз­го­нял­ся бы до 130 000 км/ч. Ре­аль­ный ми­ро­вой ре­корд на се­го­дня — 3530 км/ч.

Ученые мно­го лет не мог­ли по­нять, как комары до­би­ва­ют­ся по­доб­но­го про­вор­ства. Лишь в 2017 го­ду ис­сле­до­ва­те­ли из Окс­форд­ско­го уни­вер­си­те­та, ис­поль­зуя во­семь ка­мер с ча­сто­той съем­ки 10 000 кад­ров в се­кун­ду, смог­ли за­пе­чат­леть дви­же­ния кры­льев ко­ма­ра. На­се­ко­мое де­ла­ет до 800 взма­хов в се­кун­ду, а уг­ло­вая ам­пли­ту­да взма­ха — все­го 40 гра­ду­сов. Вз­ма­хи по­лу­ча­ют­ся ко­рот­ки­ми, и комары мо­гут де­лать их боль­ше, чем другие на­се­ко­мые со­по­ста­ви­мо­го раз­ме­ра. С ши­ро­ки­ми кры­лья­ми та­ко­го не до­бить­ся, но у ко­ма­ров кры­ло длин­ное и уз­кое от­но­си­тель­но те­ла. В кон­це взма­ха ко­мар до­пол­ни­тель­но вра­ща­ет кры­ло, и по краю об­ра­зу­ют­ся неболь­шие вих­ри, со­зда­ю­щие до­ба­воч­ную тя­гу, на­прав­лен­ную вверх. Эта слож­ная си­сте­ма по­мо­га­ет ше­сти­но­гим ис­тре­би­те­лям мак­си­маль­но эф­фек­тив­но рас­хо­до­вать энер­гию.

ОБОЙТИ ПРЕПЯТСТВИЕ: СИ­СТЕ­МА ВНЕДРЕНИЯ В ОБЪ­ЕКТ

Комары пре­крас­но ле­та­ют и в яс­ную по­го­ду, и во вре­мя до­ждя, хо­тя встре­чать­ся

с кап­ля­ми им при­хо­дит­ся при­мер­но раз в 20 се­кунд. Пе­ре­груз­ки при столк­но­ве­нии срав­ни­мы с пе­ре­груз­ка­ми кос­мо­нав­тов, ко­гда их ко­рабль вы­хо­дит на ор­би­ту, но ни­ка­ко­го вре­да на­се­ко­мым они не при­чи­ня­ют. Ко­гда кап­ля со­при­ка­са­ет­ся с те­лом су­пера­ген­та, он «вплы­ва­ет» в нее и вме­сте с ней па­да­ет око­ло ше­сти сан­ти­мет­ров. За­тем по­ки­да­ет «транс­порт» и про­дол­жа­ет полет.

Ес­ли же кап­ля уда­ря­ет по но­гам, ко­мар ку­выр­ка­ет­ся в воз­ду­хе и мо­мен­таль­но вос­ста­нав­ли­ва­ет рав­но­ве­сие с по­мо­щью жуж­жа­лец — бу­ла­во­вид­ных ор­га­нов, по­кры­тых мно­же­ством чув­стви­тель­ных ще­ти­нок. У пред­ков ко­ма­ров жуж­жаль­ца бы­ли зад­ни­ми кры­лья­ми, но суперагенты на­шли им бо­лее по­лез­ное при­ме­не­ние. Виб­ри­руя в такт с кры­лья­ми, эти от­рост­ки ре­ги­стри­ру­ют ма­лей­шие на­кло­ны те­ла, вы­пол­няя функ­цию сверх­точ­но­го ве­сти­бу­ляр­но­го ап­па­ра­та.

Хо­тя дождь, да­же силь­ный, не по­ме­ха на­се­ко­мым-ис­тре­би­те­лям, в ту­мане они летать не мо­гут. Ес­ли ко­мар под­ни­мет­ся в воз­дух, мел­кая взвесь ка­пе­лек ту­ма­на тут же ося­дет на те­ле и по­ме­ша­ет под­дер­жи­вать необ­хо­ди­мое для по­ле­та по­ло­же­ние. Так что ино­гда да­же су­пера­ген­там при­хо­дит­ся пе­ре­жи­дать ка­при­зы при­ро­ды в укры­ти­ях.

СОРИЕНТИРОВАТЬСЯ В ТЕМНОТЕ: ПРИБОР НОЧНОГО ВИДЕНИЯ

Зре­ние для ко­ма­ров не так важ­но, как обо­ня­ние, но то­же раз­ви­то очень хо­ро­шо. Гла­за за­ни­ма­ют прак­ти­че­ски всю по­верх­ность го­ло­вы на­се­ко­мо­го и со­сто­ят из от­дель­ных фа­се­ток, или ом­ма­ти­ди­ев. Это уз­кие ко­ну­сы, схо­дя­щи­е­ся вер­ши­на­ми в глу­бине гла­за и за­кры­тые с про­ти­во­по­лож­ной сто­ро­ны дву­мя лин­за­ми. Каж­дый ко­нус изо­ли­ро­ван от дру­го­го мо­ле­ку­ла­ми спе­ци­аль­но­го пиг­мен­та, так что ом­ма­ти­дий вос­при­ни­ма­ет лишь неболь­шой уча­сток про­стран­ства пе­ред со­бой.

Та­кое зре­ние хо­ро­шо ра­бо­та­ет только днем, ко­гда в каж­дый ом­ма­ти­дий по­па­да­ет до­ста­точ­но све­та. Но комары ве­дут пре­иму­ще­ствен­но су­ме­реч­ный и ноч­ной об­раз жиз­ни. По­это­му ча­сти-

Пе­ре­груз­ки ко­ма­ра при столк­но­ве­нии с кап­лей срав­ни­мы с пе­ре­груз­ка­ми кос­мо­нав­тов при вы­хо­де на ор­би­ту, но вре­да на­се­ко­мым они не при­чи­ня­ют

цы пиг­мент­но­го ве­ще­ства мо­гут пе­ре­ме­щать­ся, поз­во­ляя да­же са­мым сла­бым лу­чам све­та про­ни­кать в глаз че­рез раз­ные фа­сет­ки. На­кла­ды­ва­ясь друг на дру­га, лу­чи уси­ли­ва­ют чув­стви­тель­ность гла­за в несколь­ко раз, поз­во­ляя ко­ма­рам ори­ен­ти­ро­вать­ся в про­стран­стве и на­хо­дить сво­их жертв в темноте.

УЗНАТЬ ЛЮ­БИ­МУЮ: УЛОВИТЕЛИ И УСИЛИТЕЛИ ЗВУКА

При по­мо­щи ар­се­на­ла вы­со­ко­тех­но­ло­гич­ных «при­бо­ров» комары-сам­ки лег­ко на­хо­дят жертв. А вот сам­цу об­на­ру­жить кро­шеч­ную сам­ку ку­да слож­нее. Что­бы ис­кать лю­бовь в огром­ном ми­ре, у ко­ма­ров есть до­пол­ни­тель­ное сна­ря­же­ние.

Са­мец узна­ет из­бран­ни­цу по «го­ло­су», точ­нее по зву­ку би­е­ния кры­льев. Ученые вы­яс­ни­ли, что сам­ка де­ла­ет на 100–200 взма­хов в се­кун­ду мень­ше, чем са­мец, кро­ме то­го, кры­лья каж­до­го ви­да бьют­ся со сво­ей ча­сто­той. У ко­ма­ров­сам­цов от­лич­ный слух, они слы­шат сам­ку сво­е­го ви­да за 40 сан­ти­мет­ров. Сде­лать это по­мо­га­ют чув­стви­тель­ные ще­тин­ки в ос­но­ва­нии ан­тенн — джон­сто­нов ор­ган. Ан­тен­ны, как ло­ка­то­ры, на­прав­ля­ют зву­ко­вые вол­ны к джон­сто­но­ву ор­га­ну, ще­тин­ки ло­вят ма­лей­шие дви­же­ния воз­ду­ха, и по ха­рак­те­ру ко­ле­ба­ний са­мец по­ни­ма­ет, где сам­ка.

НЕ УПУСТИТЬ МО­МЕНТ: ДЕТЕКТОРЫ ЗА­ПА­ХА У СПЕРМАТОЗОИДОВ

Сам­ки ко­ма­ров ча­сто спа­ри­ва­ют­ся один раз за жизнь, а по­том хра­нят спер­му в спе­ци­аль­ных ор­га­нах — спер­ма­те­ках. Несколь­ко лет на­зад спе­ци­а­ли­сты уста­но­ви­ли, что у муж­ских по­ло­вых кле­ток ко­ма­ра есть обо­ня­тель­ные ре­цеп­то­ры — та­кие же, как в ан­тен­нах взрос­лых.

За­чем спер­ма­то­зо­и­дам обо­ня­ние, ученые по­ка не зна­ют, но, по од­ной из ги­по­тез, оно по­мо­га­ет по­ло­вым клет­кам не про­пу­стить оп­ти­маль­ный мо­мент для опло­до­тво­ре­ния. Яй­це­клет­ки сам­ки раз­ви­ва­ют­ся лишь по­сле то­го, как она на­пьет­ся кро­ви. Воз­мож­но, имен­но по­сле это­го ре­цеп­то­ры сперматозоидов, воз­буж­ден­ные за­па­хом жерт­вы, по­буж­да­ют ко­ма­ри­ные муж­ские по­ло­вые клет­ки на­чать дви­же­ние.

***

Эво­лю­ция ко­ма­ров идет боль­ше 230 мил­ли­о­нов лет, и за это вре­мя они иде­аль­но при­спо­со­би­лись к сво­е­му об­ра­зу жиз­ни. Лю­ди со все­ми их тех­но­ло­ги­я­ми так и не смог­ли окон­ча­тель­но по­бе­дить кры­ла­тых су­пера­ген­тов. Оста­ет­ся на­де­ять­ся, ис­сле­дуя уди­ви­тель­ные спо­соб­но­сти на­зой­ли­вых насекомых, ученые, воз­мож­но, по­черп­нут что-то по­лез­ное и для че­ло­ве­ка. ≠

Текст ИЛЬЯ ГОМЫРАНОВ, эн­то­мо­лог, на­ту­ра­лист, фо­то­граф ди­кой при­ро­ды

1

2 3 1 Вы­лу­пив­шись из ку­кол­ки, взрос­лый ко­мар несколь­ко ми­нут ждет, по­ка его кры­лья рас­пра­вят­ся 2 Ан­тен­ны ко­ма­ров слу­жат глав­ным об­ра­зом для вос­при­я­тия за­па­хов и бо­лее раз­ви­ты у сам­цов 3 Сам­цы со­би­ра­ют­ся в боль­шие рои, ку­да сам­ки при­ле­та­ют для спа­ри­ва­ния

1 2 1 Ро­то­вой ап­па­рат ко­ма­ра — слож­ная струк­ту­ра из несколь­ких ча­стей, иде­аль­но за­то­чен­ная под вы­са­сы­ва­ние кро­ви 2 Во­лос­ки на кра­ях кры­льев по­мо­га­ют ко­ма­ру летать и от­ча­сти опре­де­ля­ют спе­ци­фи­че­ское жуж­жа­ние кон­крет­но­го ви­да

Newspapers in Russian

Newspapers from Ukraine

© PressReader. All rights reserved.