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

Двадцать пять лет назад, когда Жюль Сильверман поступил на службу в Clorox, численность прусаков была на подъеме. Задача Жюля состояла в разработке новых химикатов для борьбы с ними. В то время лучшим средством против них на рынке были ядовитые приманки, с которыми вы, вероятно, знакомы. Это сладкое угощение для тараканов, в котором содержится инсектицид. Такой способ помогает травить тараканов, не разбрызгивая яд по всему дому. Теоретически приманка может быть сделана на основе любого углевода, привлекающего тараканов: фруктозы, глюкозы, сахарозы или мальтотриозы. На практике в Соединенных Штатах традиционно использовалась глюкоза, благодаря ее дешевизне и высокой привлекательности для насекомых. Американские тараканы привыкли ею питаться. До половины их рациона состоит из углеводов, и большая часть приходится на долю глюкозы. Мы тоже употребляем ее в огромных количествах, например в виде кукурузного сиропа. Мы обещаем ребенку десерт, чтобы накормить его обедом, соблазняя тем же веществом, что содержится в смертельной наживке для тараканов.

Довольно скоро после начала работы в Clorox Жюль понял, что в помещении, где его приятель, полевой энтомолог Дон Биман, расставлял сладкие ловушки для тараканов, происходит нечто странное. Это была квартира Т 164. В этой квартире тараканы не умирали, когда Дон оставлял там наживку[220]. Раз за разом он увеличивал число приманок, но тараканы и не думали погибать. Когда ловушки с использовавшимся в то время ядом (гидраметилноном) ставили в лаборатории, тараканы из квартиры Т 164 гибли. Яд убивал их в лаборатории, но не в квартире. Дон сказал Жюлю, что это выглядит так, будто что-то отвращает тараканов от приманки. В лаборатории Жюль исследовал привлекательность отдельных веществ, содержащихся в приманке, для тараканов из колонии Т 164. Первое и самое очевидное объяснение заключалось в том, что прусаки избегают инсектицида, спрятанного в приманке. Однако поставленные Жюлем эксперименты показали, что дело не в пестициде. Не вызывали у насекомых отвращения и другие вещества в составе приманки, включая эмульгаторы, загустители и консерванты. Оставалось проверить только сахар в приманке — глюкозу, то есть сироп. Представлялось почти невероятным, чтобы прусаки стали избегать именно то, что они, как и большинство других видов животных, употребляли в пищу в течение многих миллионов лет. Но так и произошло на самом деле. Тараканы отказывались от глюкозы; они не просто ею пренебрегали, а избегали ее. Шарахались. При этом фруктоза сохраняла свою привлекательность для насекомых. Может статься, размышлял Жюль, эта конкретная популяция рыжих тараканов (которую так и назвали Т 164) вынесла уроки. Приобрела своего рода суперсилу. Одним словом, «фурия в аду ничто» в сравнении с умным прусаком (не говоря уже о миллиардах умных прусаков).

Жюлю удалось проверить гипотезу о том, что тараканы способны к обучению. Если она справедлива, то их детишки — бледные, ничем не защищенные и глупые — должны, как и их внуки и правнуки, идти на приманку из глюкозы. Едва появившись на свет, они еще не имеют возможности хоть чему-нибудь научиться. Жюль проверил новоиспеченных тараканов: они отказывались от глюкозной приманки. Они ничему не учились; у них было врожденное отвращение к глюкозе. Оставалось одно объяснение: неприятие глюкозы — наследственный признак, появившийся в процессе эволюции. Чтобы выяснить, как именно наследуется этот признак, Жюль провел несложный генетический эксперимент, скрещивая тараканов, не любящих глюкозу, с обычными особями, а полученное потомство потом скрещивалось с одной из «нормальных» родительских форм. Этот эксперимент показал, что ген (или гены), определяющие отвращение к глюкозе, являются неполно доминирующими.

Илл. 9.1. Прусаки из колонии Т 164 Жюля Сильвермана, кормящиеся на кусочке арахисового масла (без добавления сахара) и тщательно избегающие богатого глюкозой земляничного джема. (Фото Лорен М. Николс.)

Представьте ситуацию, когда семейство прусаков проникает в большой многоквартирный дом. Со временем немногие первопроходцы дают начало огромному тараканьему племени. Каждые шесть недель самка формирует оотеку, содержащую до 48 яиц. Такие темпы размножения (очень быстрые с человеческой точки зрения, но далеко не рекордные для насекомых) означают, что если самка в течение жизни успеет отложить яйца всего лишь дважды, то за год число ее потомков достигнет десяти тысяч[221]. Когда дезинсектор раскладывает по всему дому ядовитые приманки и все тараканы гибнут, эволюция не происходит. Ни один отдельный генный аллель не имеет преимущества перед другими. История заканчивается и остается законченной до тех пор, пока прусаки снова не проникнут в этот дом и все не повторится сначала. Однако если какой-нибудь таракан сумеет пережить дезинсекцию и если эта живучесть обусловлена определенными генами или аллелями, которых не было у погибших особей, то борьба с помощью ядовитых приманок будет лишь благоприятствовать выжившим и их генотипам. По мнению Жюля, что-то подобное и произошло в квартире Т 164. Жившие в ней тараканы обзавелись геном (или целым набором генов), вызывавшим у них равнодушие к глюкозе, доходящее порой до отвращения к ней. Применение приманок на основе глюкозы повысило их шансы на выживание и в итоге сделало сами эти приманки бесполезными.

Затем Жюль протестировал на отвращение к глюкозе прусаков, собранных из разных уголков мира. Оказалось, что везде, где использовались глюкозные приманки, от Флориды до Южной Кореи, это приводило к появлению у прусаков отвращения к глюкозе. Как оказалось, повсюду они эволюционировали совершенно независимо. Жюль попытался воспроизвести этот процесс в лаборатории, чтобы вызвать эволюцию экспериментальным путем. Подопытным насекомым предлагались глюкозные приманки, содержавшие инсектицид. То, что наблюдал Жюль, вполне соответствовало происходившему в естественных условиях: через несколько поколений у тараканов выработалось избегание глюкозы. Жюль опубликовал несколько научных статей об этом[222]. Он запатентовал целую серию новых приманок, основанных на использовании фруктозы[223]. Он рассчитывал, что это поможет сделать карьеру многим начинающим эволюционным биологам, которые помогут ему разобраться в деталях с очень быстрой эволюцией, происходящей у рыжих тараканов.