Райт - Наука о запахах - 1966 (947297), страница 11
Текст из файла (страница 11)
Если же цепь еще более удлинить, например ввести в ее правую часть еще две метиленовые группы, то способность привлекать насекомых значительно уменьшается;эффективность снижается также, если боковую цепь молекулы заменить иа радикалы — Π— СΠ— СН,— СН,— СН или — Π— СО— — СН,— СН,— СН,— СН,. И в этом случае мы опять не знаем причин, оказывающих влияние на активность. Одной из самых последних расшифровок половых аттрактантов насекомых является химическая идентификация привлекающего компонента запаха матки медоносной пчелы (Ар1з теИ1ега).
В отличие от самки непарного шелкопряда, которая не умеет летать и должна ждать прилета самца, пчелиная матка совершает брачный полет и встречается с трутнем высоко в воздухе. «Технические проблемы», которые должна разрешить эта пара довольно мелких насекомых, свободно передвигающихся в пространстве приближающихся друг к другу с расстояния до ки- б! лометра, вполне можно сравнить с теми, которые возникают при встрече двух астронавтов в космическом пространстве. Тем не мс г эти проблемы разрешаются в рассматриваемом случае с помощью привлекающего запаха. Сейчас уже показано, что основным компонентом, если вообще не единственной составной частью, этого запаха является соединение следующего строения (см.
фиг. 8): сн,-со-сн,-сн, — сн, †, — сн, — сн=сн-со-он Виологические испытания в этом случае оказались чрезвычайно сложным делом, так как трутень не обращает на матку никакого внимания, если она находится ниже четырех с половиной метров над землей. Поэтому опыты пришлось проводить на большой высоте. Для удерживания маток (привязанных нейлоновыми нитями) или кусочков фильтровальной бумаги, пропитанных испытуемыми соединениями, использовались надувные шары. За трутнямн следили с земли при помощи бинокля. Этот аттрактант несколько необычен: он выделяется в ротовых частях пчелиной матки, имеющей чрезвычайно большие челюстные железы.
Природные половые аттрактанты нли их синтетические заменители типа медлура имеют огромное потенциальное значение вследствие исключительно высокой специфичности, которая проистекает из их естественной роли, заключающейся в привлечении к самкам строго определенного вида самцов. Это свойство аттрактантов можно использовать для обследования и выяснения зараженности любого района; кроме того,— и это особенно важно— смесь их с ядами позволит избирательно уничтожать только один вид вредных насекомых. С помощью этих веществ многих полезных насекомых, таких, например, как медоносные пчелы, можно избавить от неминуемой гибели при распылении ядохимикатов. Совсем недавно были обнаружены еще более интересные возможности применения аттрактантов.
Оказалось, что некоторые вещества обладают способностью делать насекомых бесплодными, не убивая их. Если, используя половой аттрактант для привлечения самцов, обработать их стерилизующим агентом, а затем выпустить на свободу, каждый из таких самцов, встретив самку, в биологическом смысле кубьет» ее, ибо каждый индивид, не воспроизводящий себя, равносилен мертвецу.
Эти «хемостерилянты» 63 являются, по.видимому, очень сильными соединениями; они даже превосходят по эффективности многие обычные инсектициды, причем нет никакой необходимости распылять их. Если научиться использовать «хемостерилянты» вместе с видоспецифичными аттрактантами (как правило, но совсем не обязательно с половыми), можно сделать их гораздо более безопасными, применяя вдали от тех видов насекомых, которые следует оберегать. Разработка этих сильных и высокоспецифичных приманок, каким бы странным это ни показалось на первый взгляд, несколько задерживается именно из-за их высокой эффективности.
Дело в том, что уже очень небольшие количества этих веществ удовлетворяют всю потребность в них. Так, например, Министерство сельского хозяйства США использует в год лишь около 450 кг аттрактантов средиземноморской плодовой мухи и около 45 кг синтетической приманки для непарного шелкопряда, причем этого количества достаточно для зарядки 30 000 ловушек. Это означает, что рынок сбыта этих химических препаратов весьма незначителен, вследствие чего химические компании крайне неохотно идут на крупные расходы, необходимые для исследований и разработки веществ, потребности в которых измеряются не тоннами и не цистернами. Именно поэтому большинство таких исследований производится в правительственных или университетских лабораториях, где «чистая наука» не только существует, но даже поощряется. Я думаю, что положение довольно быстро изменится, когда мы научимся рассматривать этн соединения в первую очередь как опознавательные сигналы и лишь во вторую — как средства привлечения насекомых.
А когда мы дойдем до этого, смогут обнаружиться новые возможности использования аттрактантов. Распыляя вещества с опознавательным запахом (или хорошие имитации их) столь же широко, как сейчас— инсектициды, мы, возможно, сумеем нейтрализовать чувствительный аппарат определенных насекомых, так что они не смогут ни находить, ни опознавать своих партнеров, а их нормальные реакции станут настолько спутанными и перестимулированнмми, что эти насекомые утратят способность к спариванию. На языке теории информации «отношение шум)сигнал» возрастет настолько, что будет нарушена эффективная связь между полами.
Такой метод использования этих химикалиев имел бы преиму. щество: специфичность нх по отношению к нужному в данный период виду насекомых и отсутствие токсичности веществ, используемых для борьбы с вредными насекомыми, что особенно важно с точки зрения существующей в настоящее время опасности заражения территории стойкими инсектицидами. Благодаря своей высокой биологической активности такие вещества могли бы применяться для «насыщения» зараженного пространства в количествах, ни в коей мере не опасных, но достаточных для обеспечения массового сбыта этих веществ, что, несомненно, заинтересовало бы химические компании-изготовители, Недавно ученые Университета штата Висконсин проделали весьма интересный и наглядный опыт.
В проволочные ловушки с липким покрытием посадили в качестве приманки по одной самке соснового пилильщика 1Ргрггоп ятйз). В некоторые ловушки самцы вообще не попали,— возможно, потому, что самки даже и не пытались их привлечь. Однако'восемь ловушек собрали в среднем по тысяче самцов каждая (минимум 542 и максимум !706), а одна особенно очаровательная самка собрала 11 000 самцов за восемь дней, причем трн последних дня она была мертва! Глава И1 Насколько чувствителен нос? Нередко вещества, обладающие очень сильным запахом для насекомых, с нашей точки зрения пахнут весьма слабо.
Это дает основание думать, что у насекомых обоняние тоньше, чем у людей. Такая мысль была бы правильной только в том случае, если бы обоняние всех животных было «настроено» на одни и те же вещества. На самом деле чувствительность человеческого носа не столь уж ничтожна. Разумеется, если с иим небрежно обращаться, ие считаться с тем, что он может испортиться, если, наконец, ои прокопчен табачным дымом, оглушен «благоуханием» бензина или разъеден различными химикалиями, отнего вряд ли можно многого ожидать.
Профессиональный иос, однако, творит чудеса, если он принадлежит парфюмеру, или дегустатору, или, например, дикарю, который, выслеживая дичь, полагается на свой нос ие меньше, чем на глаза, У слепых ощущение запаха бывает порой настолько сильно развито, что служит прекрасным дополнением к слуху и осязанию, и странно, что медики ие уделяют должного внимания развитию у них обоняния.
Чтобы ощутить запах, мы должны вдохнуть через нос пахнущий воздух, а для закрепления ощущения — активно и многократно повторить эту операцию.'Чувствительная к запаху область расположена в верхней части носового хода, в так называемой обонятельной щели, и при обычном дыхании большая часть вдыхаемого воздуха минует ее. Наименьшая концентрация пахучего вещества, вызывающая ощущение запаха, известна в науке как пороговая концентрация. Ее можно выразить различными способами; в граммах пахучего вещества на литр или— иногда — числом молекул этого вещества в 50 куб.
см воздуха, который, как считают, идет на один «июх». Измерения порога проводили различными способами и с различной степенью точности. Одна из таких систем, разработанная и широко используемая 3лсбергом, получила название метода вдувания. По этой методике воздух, содержа1ций в определенной концентрации пахучее вещество, с помощью пульве- ризатора вдувают непосредственно в обонятельную щель, Это, разумеется, совершенно неестественный, даже противоестественный метод, и для его осуществления необходимо, чтобы подопытные были очень терпеливы и общительны.
Другой, альтернативный способ — это обычное «нюханье»; такой способ, вероятно, предпочтительнее, хотя при использовании его труднее соблюдать количественный контроль. Используя метод простого «нюханья», Нейхаус измерил порог чувствительности для ряда химических соединений у человека и у собаки. Ниже приведены некоторые полученные им данные. Пороговая концентрация 1«осло молекул в куб, см воздуха) Вегцвсглво Уксусная кислота Масляная кислота Этнлмеркаптан Альфа-конон з Собака 2Х10« йх10' 2х 10« 1Х10о Человек 5Х10зз 7Х 10» «Х!Ов 3х!0 т а- н р-неновы представляют собой широко взвестные душистые вещества, нспользуемые в парфюмерной н пнщевой промышленностн.— Прим, лгргв.