Чем убить таракана?

Источник: Наука в Сибири

Шутки о том, что ядерную зиму переживут только тараканы, вполне оправданы. Во всяком случае, сейчас эти насекомые механически переносят более сорока опасных для человека заболеваний (часть из которых обусловлена резистентными к антибиотикам бактериями) и довольно устойчивы к большинству инсектицидов. О том, насколько тараканы преуспели в игнорировании ядов, и чего же все-таки они боятся, рассказала ведущий научный сотрудник лаборатории проблем дезинсекции НИИ дезинфектологии Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека доктор биологических наук Ольга Юрьевна Еремина на XV съезде Российского энтомологического общества.

— По данным комитета по резистентности IRAC (Insecticide Resistance Action Committee), рыжий таракан входит в топ-лист членистоногих, у которых зафиксирована резистентность к наибольшему числу соединений, и занимает в нем 11-е место. В базу данных резистентности Мичиганского университета (США) включены 219 случаев невосприимчивости рыжих тараканов к 43-м соединениям из разных химических классов, — подчеркнула энтомолог.

Особенно опасны тараканы в медицинских учреждениях: они могут механически переносить разнообразные устойчивые к антибиотикам микроорганизмы из одних помещений больницы в другие. Можно себе представить, какой вред нанесет отделению реанимации шестиногий гость из гнойной хирургии. Кроме того, тараканы являются источником аллергенов.

Как рассказала Ольга Еремина, исследователи в течение нескольких лет наблюдали за популяциями рыжих тараканов вида Blattella germanica из Москвы, Обнинска, Екатеринбурга и Благовещенска. Это были «жители» Московского зоопарка, медицинских учреждений, обычных квартир и студенческих общежитий.

Выяснилось, что прусаки из Москвы и Обнинска почти равнодушны к инсектицидам на основе пиретроидов, содержащихся, например, в средствах циперметрин, дельтаметрин и др.

— Насекомые из Обнинска при нанесении на них капель инсектицида не умирают даже при концентрации препарата более 5 %. Эта безумная резистентность возникла в результате долголетнего применения пиретроидов, а также широкомасштабного применения ДДТ в XX веке, — сообщила Ольга Еремина.

У приманок на основе пиретроидов выявлено еще и отпугивающее действие: хитрые тараканы, уловив запах яда, в прямом смысле обходят ловушки стороной, и чем его больше, тем осторожнее насекомые.

Пиретроиды — группа инсектицидов, синтетические аналоги пиретринов. Пиретроиды проникают сквозь покровы насекомых и поражают их нервную систему, вызывая паралич и смерть.

Еще одна распространенная группа инсектицидов, которую начали применять до появления синтетических пиретроидов, это фосфорорганические соединения (ФОС). К ним исследованные насекомые тоже сравнительно равнодушны, у большинства установлена толерантность — снижение реакции на препарат, а вот к хлорпирифосу — резистентность.

Исследователи измеряли время, за которое 50 % или 90 % насекомых впадали в паралич во время принудительного контакта со стеклянной поверхностью, на которую нанесли инсектицид. Увеличение времени впадения в состояние паралича было зафиксировано и для ФОС, и для пиретроидов. Причем в случае последних тараканы, собранные в городской медицинской организации, гибли в шесть раз медленнее, чем чувствительная раса, выведенная в лаборатории проблем дезинсекции НИИ дезинфектологии.

Фосфорорганические соединения ингибируют (угнетают) ферменты — эстеразы, в частности холинестеразу, которая разрушает (гидролизует) нейромедиатор ацетилхолин, образующийся в нервно-мышечных окончаниях при передаче импульсов для движения организма. Уменьшение активности холинэстеразы и накопление ацетилхолина вызывает отравление и летальный исход. Препаратам на основе карбаматов повезло чуть больше — к ним рыжие тараканы в основном чувствительны или толерантны. Но при этом карбаматы (сложные эфиры карбаминовой кислоты (NH2 COOH) — высокотоксичны для теплокровных.

Еще одна группа соединений — неоникотиноидов, очень ядовитых для насекомых и мало- или средне опасных для млекопитающих, — применяется не так давно и широко, как ФОС и пиретроиды. В Москве и Обнинске к препаратам этой группы сохраняется чувствительность и слабая толерантность. Тараканы из Екатеринбурга устойчивы к неоникотиноидам, убивающих их московских «коллег», но чувствительны к никотиновым препаратам другой группы.

Столь длинное перечисление инсектицидов, неспособных полностью уничтожить тараканов, наводит на мысль, что прусаки практически неуязвимы, что и подтверждает Ольга Еремина:

— Тараканы — очень пластичный и интересный вид, который выживет при любых условиях. Нужно отметить, что все наши исследования проведены только на самцах, так как это очень ровный биологический материал. Их масса составляет 49—51 мг, у них небольшое жировое тело, которое не позволяет им отказываться от приманок и интенсивно проводить процессы детоксикации. Самок мы не берем в расчет — это отдельный мир: у них всё время разное физиологическое состояние, то они носят оотеку («хранилище яиц»), то ее нет, из-за этого вес меняется в два раза. Жировое тело у самки такое большое, что оно детоксицирует всё что угодно, к тому же благодаря ему самка может долгое время проводить без еды.

Единственное органическое вещество, к которому не обнаружено устойчивости ни у одной из исследованных рас тараканов, — это гидраметилнон из группы аминогидразонов.

Гидраметилнон, в отличие от «нервных» ядов ФОС и пиретроидов, — кишечный яд, который действует на АТФ (аденозинтрифосфорная кислота — основной переносчик энергии в клетке), ингибирует функции митохондрий, из-за чего нарушается энергетический обмен в клетках, с последующим прекращением функции органов и жизнедеятельности, что закономерно приводит к смерти насекомого.

Второе вещество (уже неорганическое), входящее в топ-лист уничтожителей тараканов, — старая добрая борная кислота. Она действует по мере накопления в организме насекомого, на вторые—седьмые сутки после применения. Попав членистоногому в пищеварительную систему, борная кислота разъедает стенки кишечника, заполняет желудок. У насекомого нарушается водный баланс, и оно умирает. К тому же борная кислота влияет на репродуктивную систему тараканов, вызывая глубокое поражение органов размножения у самок. Натриевая соль борной кислоты — бура (тетраборат натрия) обладает похожим действием и вдобавок полностью подавляет сперматогенез у самцов.

Потрясающая устойчивость тараканов к большинству инсектицидов объясняется их способностью использовать все доступные способы обороны.

— Тараканы, живущие в России, по всей видимости, мультирезистентны. Для защиты от ядов они задействуют разнообразные механизмы — от поведенческих до генетических: избегание отравленных приманок, возникновение мутаций, изменение проницаемости кутикулы («кожи» насекомого), трансформация активности ферментных систем. Последние позволяют таракану расщеплять сложные молекулы токсических веществ на безопасные соединения. Активность ферментной системы исследовалась при помощи синергистов — веществ ее подавляющих, и было обнаружено, что даже использование синергистов не позволяет тараканам снова стать чувствительными к препаратам. Это говорит о включении других механизмов обеспечения резистентности. Крайне устойчивая популяция тараканов из Обнинска вообще не замечала добавления синергиста пиперонилбутоксида к инсектициду группы пиретроидов, почти не увеличивая свою смертность, — заключила Ольга Еремина.

Одним словом, фантастическая приспосабливаемость тараканов наводит на мысли, что противостояние насекомых и людей может закончиться не в пользу последних. А вдруг наши рыжие «друзья», столкнувшись с опасностью уничтожения, начнут стремительно развиваться интеллектуально, чтобы ее преодолеть? И, кто знает, может быть, через сотни миллионов лет на Земле будет господствовать не Homo Sapiens, а какой-нибудь Таракан Разумный.