Райт - Наука о запахах - 1966 (947297), страница 8
Текст из файла (страница 8)
Интересно посмотреть, с какими пахучими химическими веществами связаны у насекомых эти стороны их жизнедеятельности. Запахи, которые привлекают насекомое к пище, имеют прямое отношение к этой пище и никакого — к химическим процессам, протекаюпхим в организме насекомого. Плодовые мушки, например, питаются только перезрелыми фруктами и даже не замечают зеленых плодов. Говоря точнее, их привлекает ие та часть плода, которая им нужна для питания, то есть в основном сок, а вещества, которые вырабатывают другие организмы (например, дрожжи), когда фрукты начинают портиться. При этом плодовых мушек привлекает не сам по себе продукт брожения, спирт, а вещества, которые образуются в процессе его получения. Вот почему эти плодовые мушки обычно прилетают к столу, за которым пьют вино, и их не видно, когда пьют 43 крепкие спиртные напитки, не содержащие ароматических соединений, То, что вино, привлекающее плодовых мушек, нравится и людям,— случайное совпадение.
На самом деле, если выделить из вина в чистом виде вещества, которые правите~ нам, мушки не обратят на них никакого внимания, а направятся к тем, запах которых нам не покажется сильным или особенно приятным. Нет ничего удивительного в том, что многих насекомых, питающихся падалью и поэтому весьма полезных как уборщики мусора, привлекают запахи гниения и разложения, столь неприятные для пас. Несомненно, что именно этим и еще экономической невыгодностью разработки подобной проблемы можно объяснить, почему до сих пор мало кто пытался выделять и расшифровывать различные специфические вещества, привлекающие жуков-навозников.
Между тем такое исследование могло бы неожиданно оказаться очень полезным. Действительно, было установлено, например, что некоторые виды африканских мух цеце (яоззича тогяГапз и 6. раИГйрез), от которых страдают слоны и скот, в большей степени привлекают навоз и моча животных, чем сами животные. Это еще один пример того, что насекомых может привлечь не сама цель, а нечто ей обычно сопутствующее или каким-то образом связанное с ней. Создание пищевых аттрактантов для различных насекомых открывает широкое поле деятельности. Ведь пасе.
комых можно привести к кормушке, как лошадей, но вот заставить их есть — это уже особая задача. Молодых гусениц шелковичного червя (ВотЬух тог~) можно приманить к листьям шелковицы с помощью химического вещества р,у-гексенола, а когда они подрастут,— продукта окисления этого же вещества а,()-гексеналя. Но, чтобы заставить гусениц грызть, понадобится уже другое вещество, а ведь, кроме того, нужно, чтобы они еще и глотали! Оплодотворенная самка насекомого, которая ищет место для кладки яиц, в действительности ищет пищу дчя своего потомства и для себя.
Поэтому поиски удобного места для откладывания яиц в принципе ничем не отличаются от обычных поисков пищи, когда направляющее вещество существует независимо от самого насекомого. Яйцекладка происходит у насекомых по-разному. Комары, например, откладывают яйца куда попало, в любую лужу стоячей воды, тогда как наездники, паразитирующие на других насекомых, откладывают яйца только в тело личинок этих насекомых, даже если они спрятаны глубоко под корой дерева. Между прочим, интересно, что, отложив яйца, самка наездника метит свою жертву отпугивающим запахом, чтобы ее не использовали для той же цели повторно. Но даже и при беспорядочной яйцекладке запах и~ рает важную роль.
Так, например, комары гораздо чаще откладывают яйца в банки с водой, содержащей такие вещества, как сероводород, старый дрожжевой настой или моча скота, чем в контрольные банки с чистой водой; правда, здесь, помимо запаха, может иметь значение еще и вкус. Высокая степень точности в выборе места для откладывания яиц имеет важное биологическое значение по следующей причине. Если насекомое достигло зрелости и после спаривания в нем образовались яйца, оно обязано преодолеть все опасности ненадежного и враждебного ему мира.
Первый шаг к этому — само появление насекомого на свет, причем, видимо, при благоприятных условиях. Поэтому, если оно отложит яйца в такой же среде, условия развития новых особей могут оказаться не лучшими из возможных, но зато наверняка подходящими. В наиболее благоприятных условиях разовьется наибольшее количество зрелого потомства и со временем в результате естественного отбора будет достигнута исключительно высокая степень специализации. Опыт показывает, что такая специализация, по-видимому, в гораздо большей степени фиксируется в генетической структуре, чем приобретается в процессе обучения; это подтверждается, например, следующим.
Обычной жертвой паразитирующего Хегпег11гэ является насекомое, известное под названием Ерпе511а, причем этот паразит никогда не поражает других насекомых, в том числе и восковую моль (Ме!гр)юга дггэе1!а)). Однако если гусениц Ме11рЬога перемешать с гусеницами Ерпез11а, то паразитирующие Мегпег1115 могут ошибиться и отложить яйца в личинки Ме11рпога. Яйца в этих новых условиях развиваются вполне нормально, но новое поколение предпочитает паразитировать все же на старом хозяине (то есть на 45 Ерйаэйа), хотя гусеницы восковой моли привлекают их уже несколько больше, чем паразитов, развившихся обычным путем.
Это можно было бы рассМатривать как своего рода обучение, но слишком уж мал мозг насекомых, чтобы можно было допустить подобное. Описанные эксперименты проводил Торп, который нашел, что даже через несколько поколений Л'етег1йэ, выведенные на «ошибочном» хозяине, продолжали отдавать полное предпочтение первоначальному хозяину. В этих опытах насекомых насильно заставлялн паразитировать на «ошибочном» хозяине, без всякой свободы выбора, чтобы не было возможности создавать генетическое предпочтение. Подобные же эксперименты, проведенные на плодовых мушках Вгозорй11а, с выращиванием этих насекомых па среде, содержащей перечную мяту., запаха которой 0гозорЛГГа обычно избегают, показали, что через шесть поколений у них вырабатывается некоторая адаптация (то есть привыкание) к питательной среде, до тех пор чуждой им 1по запаху).
Таким образом, предпочтение столь же устойчиво, сколь и спецнализнрованно. Существуют жуки-короеды, которые поражают только один вид, а часто даже одну разновидность деревьев, например горную сосну, н не встречаются на так называемой скрученной сосне. Чаще всего оии нападают только на очень старые„больные нли почему-либо ослабленные деревья этого вида.
Правда, заболевание деревьев может быть в свою очередь вызвано плесенью, вирусом или, наконец, нападением других насекомых. Часто можно отличить больные деревья от здоровых, только обнаружив на них короедов. Одним из наиболее интересных и наглядных примеров такого рода являются скопления огромных количеств «дымных жуков» (например, Ме)апорп»!та сопэри1а и М, аугоригригса) на выгоревших лесных участках. Этих насекомых, как оказалось, очень привлекает запах дыма. Наблюдали, как они кружат над горячей поверхностью опаленных деревьев, отыскивая, по-видимому, подходящее место для откладывания янц. Когда дерево погибает от жары и огня, вместе с ннм погибает большинство гнездящихся в нем насекомых и паразитов. Поэтому вновь прибывшие попадают на свободное место.
В этом состоит оригинальное биологическое преимущество «дымных жуков», их особая специализация, причем совершеннно не обязатель- по, чтобы дым был древесного происхождения. Иногда вторящие нефтехранилища собирают огромные количества жуков, причем прилетают они с удивительно больших расстояний. Несколько лет назад в Калифорнии загорелось около 120 тысяч тонн нефти. На пожар слетелись несметные полчигда этих насекомых, садившихся решительно повсюду и даже кусавших случайных зрителей. Ближайшее место, где росли хвойные деревья и откуда могли прилететь эти жуки, было расположено не менее чем в 80 километрах от места пожара, так что дальность полета этих насекомых столь же замечательна, как и острота их обоняния.
Табачный дым тоже привлекает этих жуков, и время от времени болельщики во время важного футбольного матча оказываются жертвами их непрошеного внимания. Не известно, какие именно вещества, содержащиеся в дыме, привлекают насекомых, и установить это довольно сложно. Сложность в данном случае заключается не только в содержании и сохранении нужных для опытов насекомых, но и в том, что дым представляет собой очень сложную смесь различных химических веществ. Состав дыма зависит от того, что и как было сожжено. Этим, вероятно, можно объяснить периодически поступающие сообщения, что во время праздников, когда мясо жарят прямо на улице, слетаются «дымные мухи», которые, как оказалось, совершенно безразличны к обгоревшему дереву. В этих случаях, по-видимому по чистой случайности, образуются вещества, которые чем-то напоминают обычные аттрактанты, привлекающие этих насекомых.
Таким же образом, наверное, можно объяснить, почему. однажды запах белил собрал сотни жуков вида Рпаста зеггата, а жидкость для химической чистки, содержащая трихлорэтилен, показалась привлекательной мухе Со1еора 1г1дй1щ даже простой керосин использовали для отлова средиземноморской плодовой мухи. Обычно можно легко решить, какой именно аттрактант привлек насекомых — пищевой или указывающий наиболее подходящее место яйцекладки, поскольку пищевой аттрактант всегда собирает и самцов и самок, а также не'половозрелые или личиночные формы, тогда как указатель места яйцекладки собирает исключительно самок.
(Однако аттрактант может собрать самок, которые в свою очередь соберут самцов, так что выводы о характере первого прив- лекающего запаха надо делать с осторожпостью.) Особенно интересны аттрактанты, привлекаюгцие только самцов. Такие вещества обычно выделяются самками и, следовательно, представляют собой специфические продукты метаболизма этих насекомых.
Пищевыми аттрактантами~ или аттрактантами, указывающими место яйцекладки, могут быть практически любые вещества из окружающей среды. Половые аттрактанты образуются в теле насекомого, поэтому можно ожидать, что изучение их строения прольет некоторый свет на природу обоняния насекомых, а возможно, и высших животных. - Мы знаем — или по крайней мере можем предполагать,—— что эти вещества действуют именно на обоняние, так как, для того чтобы вызвать у самцов энергичную реакцию, достаточно ничтожного количества вещества, измеряемого пикограммами (один пикограмм равен одной миллионной миллионной доли грамма, то есть 1О " г). Это примерно соответствует чувствительности нашего обоняния.