Валерий Балаян - Химический язык насекомых

Советскими, финскими и французскими учеными установлено, что в состав выделений хвойных деревьев, привлекающих вредителей, входит целый ряд соединений. Ими оказались фракции эфирных масел еловых и сосновых деревьев (альфа- и бета-пинены, камфен, лимонен).

Об интересном эксперименте сообщили участники совещания по фитонцидам, проходившего в Киеве в октябре 1979 г. Ученые поставили перед собой задачу — выяснить природу химических сигналов, которые определяют поведение и ориентацию насекомых при выборе растений для питания, продолжения рода и заселения. Изучались терпены, содержащиеся в хвое сосны обыкновенной, и их влияние на важнейших вредителей — звездчатого пилильщика-ткача, красноголового, рыжего и обыкновенного соснового пилильщиков. Было установлено, что эти соединения отпугивают жуков от здоровых деревьев и привлекают их к поврежденным.

В мудрой и поэтической сказке «Маленький принц» французского писателя Антуана де Сент-Экзюпери один из героев восклицает: «Нет в мире совершенства!» К сожалению, то же можно сказать, разбирая взаимоотношения между насекомыми-вредителями и хвойными деревьями. Фитонциды могут защищать последних от одних вредителей и одновременно служить пищевыми аттрактантами для других.

Различные растения — эфирномасличные и хвойные, лекарственные и злаковые, экзотические и декоративные — служат для насекомых и их потомства источником разнообразных химических веществ, необходимых для их нормальной жизнедеятельности. Например, семейство крестоцветных снабжает бабочек-белянок изотиоцианатами. Пчелы-«работницы», обнаружив цветки клевера, получают вместе с пыльцой октадекатриеновую кислоту. Важным питательным веществом для насекомых служит холестерин — фактор роста и сахара растений. Например, гусениц капустной моли — опасного вредителя крестоцветных, привлекают листья, содержащие гликозид синигрин. Непременное условие для такой пищевой реакции этих насекомых — присутствие глюкозы.

Плодовых мушек манят запахи портящихся плодов, а также различных вин. Как выяснили ученые, этих мелких насекомых соблазняют не сами груши или виноград, а вещества, образующиеся при брожении.

Растения семейства зонтичных выделяют метилхавикол и карвон. Эти соединения служат приманкой для листогрызущих гусениц махаона, которые с таким же аппетитом съедят и кусок бумаги, если на нее нанести «вкусные» молекулы.

Однако чаще растительные организмы синтезируют пахучие вещества для защиты от непрошеных гостей. Насекомым приходится «считаться» с этим и «обходить стороной» опасные растения. Как говорится, «видит око, да зуб неймет». Самые разнообразные химические средства защиты можно встретить в растительном мире. Ячмень «держит на расстоянии» злаковую тлю, выделяя фенолы и флавоноиды. Хлопчатник имеет свое химическое оружие — госсипол и другие вещества аналогичной природы.

Самый надежный страж растительного мира — вещества, обладающие инсектицидным действием.

Растительные инсектициды издавна использовались в народной практике для отпугивания вредителей. В Новгородской и Тверской губерниях, например, крестьяне раскладывали вокруг полей ветки черемухи, запах которой отпугивал бабочек озимой совки; семена перед посевом смачивали крепким отваром веток или окуривали дымом сожженных сучьев черемухи, что защищало их от повреждений почвенными вредителями. Самарские крестьяне при посеве добавляли в горох коноплю, запах которой не переносит гороховая тля, а в Киевской и Подольской губерниях коноплю высевали по краям свекловичных полей для защиты их от свекловичных блошек. Впрочем, и в наши дни для этих целей рекомендуется использовать в садах и огородах свыше 15 видов широко распространенных в нашей стране растений. Так, садоводы советуют опрыскивать крыжовник, смородину и яблони настоем полыни, что отгоняет от них бабочек огневки и яблонной плодожорки.

Внесение в почву конопляной половы очищает ее от личинок хрущей, а посев конопли под плодовыми деревьями защищает сады от бабочек многих вредителей.

Растения, регулируя количество одного и того же выделяемого химического соединения, могут не только отпугивать, но и привлекать своих ползающих и летающих врагов. Так, концентрация терпенов, синтезируемых дугласовой пихтой, определяет «симпатии» или «антипатии» шестиногих к этому растению. Прав был Парацельс (врач и естествоиспытатель, 1493–1541 гг.), когда писал, что вещество может быть лекарством или ядом, все решает дозировка.

Кроме привлекающих и отпугивающих молекул растения вырабатывают целый ряд соединений, которые определяют разнообразные поведенческие реакции в мире насекомых. Листья дуба, например, выделяя гексаналь, способствуют образованию половых феромонов у бабочек. Если растение выделяет мало этих молекул, самочка привлекает самцов, а если вещества много — готовится к откладке яиц. Заботясь о благоприятных условиях для потомства, капустная моль ориентируется на листья, содержащие горчичное масло, которое ускоряет развитие яиц у взрослых самочек этого вида насекомых.

В хвойных лесах североамериканского континента широко распространено дерево псевдотсуга Дугласа, достигающее почти стометровой высоты. И вот этого гиганта растительного мира может свалить небольшой жучок длиной менее 1 см — враг номер один — псевдотсуговый лубоед. Вот уж, поистине, если пользоваться «библейской» терминологией, — Голиаф растительного мира, поверженный Давидом — животного царства. Вот как описывают нападение лубоеда на деревья энтомологи. В первые теплые дни апреля лубоеды покидают деревья, где они провели зиму, и разлетаются на поиски новых мест обитания. Обычно жуки выбирают деревья либо пораженные ветром, либо засухой или болезнью. Отыскав ослабленное дерево, насекомые устремляются в атаку, которая поражает быстротой и отличной организованностью. В один день тысячи жуков внедряются в кору облюбованного ими дерева и полностью выводят из строя систему его химической защиты. Самка лубоеда проделывает во внутренней части коры тоннель — маточный ход. В нишах по обе стороны тоннеля после встречи с самцом самка откладывает яйца. Из них вылупляются личинки, которые после линьки превращаются в куколок, а последние — во взрослых жуков. Насекомые покидают древесную кору, вылезая на поверхность через искусно просверленные выходные отверстия, и уже самостоятельно отправляются на поиски «жертв». Выбор объекта для совместного нападения, взаимоотношения самца и самки, плотность популяции жуков на дереве регулируются химическими и акустическими сигналами, которые подаются в определенных комбинациях и последовательности. По-видимому, такое «общение» между жуками происходит в определенное время, синхронизированное с ходом их «биологических часов».