Читать книгу "Планета насекомых: странные, прекрасные, незаменимые существа, которые заставляют наш мир вращаться - Анне Свердруп-Тайгесон"

Но питательной эту пищу не назовешь. В другом эксперименте сравнивались три группы: личинки, которым дали полистирол, личинки, которых кормили чем-то вроде кукурузных хлопьев, и личинки, которые не получили ничего. Личинки, питавшиеся кукурузными хлопьями, прибавили в весе на 36 %, в то время как личинки на полистироле остались в том же весе. Но в тоже время, ситуация у них была намного лучше, чем у бедных голодающих личинок, которые потеряли четвертую часть своего веса в течение двух недель, пока проходил эксперимент.

Строго говоря, не сами жуки совершают работу по переработке пластика. Они зависят от полезных сожителей в их желудке. Если личинки получат антибиотик, который уничтожит микрофлору в их желудке, они также прекратят переработку пластика. Скорее всего, переработка пластика зависит от общих усилий как жука, так и бактерий.

Следует продолжать исследования, чтобы понять, сможет ли это помочь нам с проблемой пластика в океане: мучные хрущаки не любят мочить лапки и вряд ли готовы к морским путешествиям. Но на земле тоже очень много пластика, от которого мы с удовольствием бы избавились, и с этим жуки могут нам помочь.

* * *

И мучной хрущак в этом не одинок. Существуют несколько насекомых, которые могут поучаствовать в решении проблемы полиэтилена. Восковая моль – это бабочка, которая считается вредителем среди пчеловодов, потому что она поедает восковые соты в ульях. Но пчелиный воск имеет структуру, схожую с полиэтиленом, из которого делают пластиковые пакеты. И действительно, оказалось, что восковая моль может прогрызть дырку в пакете и превратить пластик в этиленгликоль – вещество, известное нам как антифриз для автомобиля. Опять же это не заслуга самой личинки, потому что если мы без сантиментов сделаем пюре из бактерий, живущих в желудке моли, и намажем это пюре на пакет, на нем тоже образуется дырка.

Теперь ученые набрасываются на новые открытия, чтобы найти, как мы можем производить в большом количестве эти активные вещества, и, возможно, в будущем перевести это в практическое решение, которое сможет нам помочь с нашим пластиковым мусором.

Вечно молодой – жук с эликсиром молодости

Иногда научные открытия происходят в результате случайностей. Например, американский ученый в начале XX века забыл несколько личинок в ящике. Когда люди изучают все подряд, от структуры клеток человека, причин стерильности у мулов и реакции личинок ручейника власокрылого на свет, как делал этот парень, легко что-нибудь забыть.

Итак, личинки пролежали в ящике пять месяцев. Для кожееда как Trogoderma glabrum, который обычно проходит весь свой жизненный цикл за два месяца: от маленького яйца до мертвого взрослого жука, пять месяцев без еды должны были означать конец. Когда же наконец ученый вспомнил про личинок в ящике, они были вполне живыми. И что еще более странно: они стали моложе!

Если вы помните краткий курс энтомологии из первой главы, вы знаете, что все насекомые линяют (меняют кожу) несколько раз на личиночной стадии, по дороге во взрослую жизнь (см. стр. 29). Обычно это происходит только в одну сторону: из маленькой личинки в более крупную и развитую личинку. Как люди развиваются из грудного ребенка в подростка, а не наоборот. Но личинки в ящике пошли обратным путем: они развились в обратном направлении, от большого к маленькому, от старшего возраста личинки к младшему.

Это была революция. Ученый продолжил морить личинок голодом и обнаружил, что эти сумасшедшие маленькие создания смогли остаться в живых на протяжении более пяти лет, «не съев ни крошки», как он написал. Они только становились меньше и меньше, потому что жили в обратном направлении – они перешли от более взрослой стадии личинки к самой младшей. И что еще более странно: когда эти бедняги, находящиеся на вынужденной длинной голодовке, получили наконец доступ к еде, они переключились на обычный режим и снова начали развиваться от «младенчества» до «отрочества».

Более новое исследование 1970-х годов подтвердило старые открытия. Личинки Trogoderma glabrum могут расти и вперед, и назад – и так несколько раз. Правда не без последствий: хоть они и выглядят как «младенцы», такая личинка с повторяющимся циклом вперед-назад физиологически все-таки стареет. И с каждым раундом процесс роста у них занимает больше времени.

Это действительно невероятно. И такое свойство есть не только у этого насекомого. У медоносных пчел также можно управлять процессом старения. Пчелы, которые отвечают за деток в улье, могут жить и оставаться на высоком уровне активности на протяжении многих недель. Однако пчелы, которые летают снаружи и собирают нектар, в среднем, погибают уже через несколько недель. Самое удивительное, если пчелы-работники будут вынуждены перенять у пчел улья их работу, некоторые из них станут «моложе»: они получат назад более долгую жизнь с более высоким интеллектуальным уровнем. У медоносных пчел этим управляет специальный белок, что-то вроде пчелиного эликсира молодости.

* * *

Исследования этих насекомых могут помочь нам понять процессы старения у людей. Это может дать новые знания, например, о деменции, и в дальнейшем помочь нам сохранить крепкое здоровье в старости.

Комары в космосе

Что касается продолжительности жизни и старения, как насчет ухищрения, которое поможет нам путешествовать между звездами? Возможно, насекомые смогут помочь и здесь. Спящий комар-звонец Polypedilum vanderplanki – на самом деле молодой космонавт, готовый к продолжительным стадиям отдыха.

Комар живет в Африке, и стадию личинки он проводит в маленьких лужах, которые постоянно высыхают. Люди умирают, если теряют более 14 % воды в теле, многие другие организмы могут выдержать потерю до половины жидкости в организме, но эти комары-звонцы настоящие чемпионы: они могут пережить потерю целых 97 % жидкости.

В засушливый период личинки могут перенести многое: их можно сварить, окунуть в жидкий азот, положить в спирт, подвергнуть космическому излучению на протяжении многих лет или просто оставить лежать на месте (самое длительное наблюдение – 17 лет).

Когда придет время проснуться, нужно просто полить их водой, и подобно кусочкам сублимированного мяса в сухом супе, личинки комара набухают до нормального размера. Через час личинка снова начнет есть, словно ничего не случилось.

Личинка муравья так же может перейти в стадию, представляющую что-то среднее между жизнью и смертью, без каких-либо повреждений. Единственное, что ей нужно – это немного времени, чтобы подготовиться. Так как похоже, что ключ к выживанию в том, что личинка заменяет воду в теле на особый сахар, называемый трегалозой. Этот сахар не такой сладкий как обычный сахар, и в небольшой концентрации находится в крови насекомых. Трегалоза, кстати, названа в честь коконов долгоносиков в Иране, такие коконы на персидском называются trehala и широко используются в традиционной персидской медицине.