Роб Данн - Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков

В Северной Каролине Аяко предстояло заняться совершенно противоположным вопросом. Вместо того чтобы исследовать реакцию прусаков на то, чего они страстно желали (то есть секса), она должна была изучать реакцию тараканов из колонии Т 164 на то, чего они избегали (то есть глюкозы). Как полагал Жюль и как после разговоров с ним начал подозревать и Коби, у тараканов Т 164 выработалось своего рода отвращение к глюкозе. Одно из самых нетривиальных объяснений состояло в том, что в результате естественного отбора вкус глюкозы стал возбуждать на сенсиллах у этих тараканов нейроны горечи, а не «сладости». Вероятно, что едва насекомое прикасается сенсиллой к глюкозе, как его мозг начинает вопить: «Горько! Вали отсюда!» Было известно, что рецепторы сладкого у обычных тараканов (которые ученые называют «диким типом») реагируют и на глюкозу, и на фруктозу. Но верно ли это для тараканов Т 164? Это и предстояло выяснить Вада-Кацумате. Как человек, знающий, что творится в голове у тараканов, она должна была проверить, что именно они ощущают.

Эта задача поглощала большую часть ее времени. Каждое утро, позавтракав, она появлялась в лаборатории и, выбрав одного таракана, помещала его в крохотный конус так, чтобы из узкого конца высовывалась голова насекомого, а из противоположного — пухлое тараканье тело.

Зафиксировав насекомое в конусе, Аяко под микроскопом исследовала похожие на волоски сенсиллы на его ротовом аппарате. Потом она присоединяла электрод к одной из сенсилл. Другой конец электрода был подключен к компьютеру. Электрод помещался в тонкой трубочке, в которой были вода и глюкоза (или любое другое вещество, реакцию на которое ей хотелось проверить). По амплитуде и частоте импульса, возникавшего на мониторе, Вада-Кацумата могла понять, какие именно нейроны, «сладкие» или «горькие», стимулируются предложенной таракану пищей, будь то глюкоза, фруктоза или что-нибудь еще. Если на экране отображалась быстрая пульсация, это означало, что возбуждены нейроны, реагирующие на горечь: именно этот вкус ощущал таракан. Когда она видела замедленную и высокоамплитудную пульсацию, это означало, что реагируют рецепторы сладкого вкуса. Эту трудоемкую процедуру Вада-Кацумата повторила 10 000 раз — на пяти сенсиллах 2000 насекомых, половина из которых представляли популяцию Т 164, а половина — «дикий тип».

Работа заняла более трех лет. Три года она сидела в лаборатории с тараканами — глаза в глаза, голова к голове, — тестируя их. Они смотрели на нее. Она давала им сладкую пищу. В ответ насекомые посылали слабые импульсы, отражавшиеся на экране. Она заносила в компьютер полученные данные, не забывая время от времени создавать резервные копии. Она проделала это с тараканами, избегавшими глюкозы (колония Жюля), и с обычными прусаками, без особых пищевых предпочтений. Чтобы исследовать одну особь, сенсилла за сенсиллой, уходил целый рабочий день. Эксперимент требовал терпения и настойчивости, и еще раз терпения и настойчивости. И все это делалось потому, что Жюль, Коби, а теперь еще и Вада-Кацумата полагали: для понимания особенностей популяции Т 164 надо выяснить, что происходит у них в голове, когда они ощущают вкус глюкозы.

Шло время, экспериментальные данные накапливались, но решение загадки так и не приходило. Наконец ответ все-таки был получен, и он оказался таким очевидным, что не нуждался в дополнительных проверках. Выяснилось, что и прусаки Т 164, и тараканы «дикого типа» одинаково воспринимают фруктозу как сладкую на вкус, точно так же, как тараканы, изученные Аяко в Японии, ощущали сладкий вкус «свадебных подарков». Дикие прусаки тоже воспринимали ее как сладость. Все это было вполне ожидаемо. Ключевое различие состояло в том, что для тараканов Т 164 — тех, что переезжали вслед за Жюлем из города в город как напоминание о его прошлой жизни — глюкоза была на вкус горькой [239].

Как это могло случиться? Единственное возможное объяснение заключается в том, что тараканьи приманки, некогда размещенные в квартире Т 164, обладали настолько смертоносным действием, что убивали большинство — но не всех — тараканов. Некоторые из насекомых, избежавших гибели, спаслись потому, что у них оказался ген (или гены), изменивший восприятие ими вкуса глюкозы. Достаточно было, чтобы это произошло один раз. Один уцелевший таракан мог стать родоначальником всей популяции Т 164. Время внесло некоторые нюансы в эту историю, хотя остались и кое-какие неясности. Например, Вада-Кацумате удалось не только показать, что выжившие тараканы испытывали отвращение к глюкозе, но и то, что в тех местах, где приманку делали на основе фруктозы, у прусаков выработалась способность избегать и это вещество. Это означает, что эволюция тараканов довольно предсказуема, при условии, что мы понимаем последствия собственных действий. Однако оставалось неясным, какие именно особые варианты каких именно особых генов заставляли тараканов Т 164 воспринимать глюкозу как горькое вещество.

Илл. 9.3.Аяко Вада-Кацумата, наблюдающая за тараканом через микроскоп. (Фото Лорен М. Николс.)

Вада-Кацумата снова вернулась в лабораторию. Жюль поручил ей заботу о тараканах из квартиры Т 164, которых он так долго холил и лелеял; скоро он выйдет на пенсию, а научная карьера Аяко только начинается. Она получила в наследство колонию Т 164 и теперь на этом материале изучает, как отвращение к сахарам влияет на половую жизнь прусаков. Так соединились ее исследования, выполненные в Японии, и та работа, что она провела совместно с Коби и Жюлем. Окончательный результат, возможно, появится не скоро; наука в принципе делается медленно и трудно, но, если ответ будет найден, он поможет Аяко сделать серьезную научную карьеру. Ей уже удалось выяснить, что прусаки, не выносящие вкус глюкозы, имеют меньше шансов на спаривание. Самцы пытаются привлечь самок, но если их химическое «любовное послание» содержит глюкозу, то для самки на вкус оно горче полыни. Поэтому часто самка спасается и от подарка, и от секса бегством. Кому придет в голову винить ее? Так как самки не склонны иметь дело с «горькими» самцами, насекомым мужского пола, живущим у вас дома, приходится выбирать между выживанием и сексуальной привлекательностью. В теории это означает, что, используя дома ядовитую приманку на основе глюкозы, вы создаете благоприятные возможности для тараканов, способных ее избегать, но в то же время менее успешных в качестве половых партнеров. На практике, однако, даже такой менее привлекательный для самок любовник вполне способен дать жизнь миллионному потомству.