Природа. Человек. Закон

По-видимому, всем известно, что метаморфоз насекомых проходит в несколько-стадий — от личинки до взрослой особи. Но далеко не каждый знает, что контролирование всех стадий превращения, скажем, гусеницы в бабочку производится гормонами — личиночным (или гормоном линьки) и ювенильным. Именно эти гормоны в строго определенное время включают механизмы обменных процессов, которые и образуют переход личинки в куколку, куколки в бабочку. И если личиночный гормон сопутствует всем стадиям метаморфоза — контролирует линьку наружной оболочки или кожицы, другие процессы, пока насекомое не превратится во взрослую особь, то интересующий нас ювенильный гормон ответствен только за самые ранние стадии метаморфоза. Причем, чем выше стоит насекомое на эволюционной лестнице, чем более оно развито, тем сильнее его ювенильные формы отличаются от форм взрослых особей — до окукливания они проходят несколько стадий.

Вот этот-то ювенильный гормон и выделяет пихта в ответ на нападение гермеса. Казалось бы, что и том плохого? Помогает даже, не надо самому насекомому его вырабатывать. Но в том-то и дело, что гормон этот попадает в организм насекомого совершенно не вовремя. Личинка еще не накопила сил и соответствующих питательных веществ, еще не развила как следует все полагающиеся органы, а тут ей выделенный пихтой гормон дает совершенно безапелляционную команду — переходи в следующую стадию! Организм личинки беспрекословно исполняет гормональный приказ и в результате из дефектной личинки и куколки рождается взрослая особь, которая, если даже и выживет (все зависит от времени, когда ювабион пихты скорректировал метаморфоз. Чем позже это происходит, тем жизнеспособнее оказывается насекомое), то размножаться уже не сможет.

А пихта и довольна — одним врагом меньше! Понятно, что не одной особью, а всей колонией напавших на пихту насекомых, меньше. Причем, как мы видим, в этом случае насекомые не убегают, продолжают резвиться на дереве, не подозревая об отдаленной трагической своей судьбе.

Интересно, что само открытие выделяемых растениями соединений с ювенильной активностью произошло довольно случайно и названо насмешниками-учеными «бумажным фактором». Дело в том, что известный американский биолог Ч. И. Вильяме пригласил в Гарвардский университет чехословацкого ученого К. Слому для исследований, в которых использовался излюбленный объект чешского биолога — клоп-солдатик. Когда К. Слома приступил к работе, оказалось, что в новых — во всех отношениях прекрасных — условиях клоп-солдатик никак не достигал нормального метаморфоза. Развитие насекомого неизменно прекращалось на пятой личиночной стадии и дальше не шло. Что только не перепробовал ученый, что только не передумал, пытаясь выяснить таинственную причину нежелания клопа развиваться! Даже пытался точно воссоздать те условия, которые были в его лаборатории на родине. И только когда сменил фильтровальную бумагу американского производства, на которой он пытался разводить клопов-солдатиков, на бумагу точно такую же, какой он пользовался в Чехословакии, все стадии превращения клопа во взрослую особь прошли нормально. Оказалось, что американская фильтровальная бумага сделана из древесины с высокой концентрацией ювенильного гормона. Впрочем, не только фильтровальная — исследования показали, что бумага всех американских газет и журналов обладает этой примесью, поскольку, как выяснилось, в бумажном производстве США используется главным образом бальзамическая пихта, древесина которой, содержит ювабион. Каковой, кстати, и был первоначально выделен из бумаги американского производства.

Ювабион не единственный растительный аналог ювенильных гормонов насекомых. Последующие исследования установили, что в растениях довольно часто — примерно в 12 случаях из 100 — встречаются и другие вещества с ювенильной активностью. Но — не только ювенильные, но и гормоны линьки насекомых — экдизоны — продуцируют многие растения, приуготовляя печальную участь тем, кто осмеливается напасть на них. Причем синтезируют в таких громадных количествах, что запасов, выделенных одним только растением, хватило бы для уничтожения если не всех насекомых Земли, то по меньшей мере большой их части. Судите сами: первые 2,5 милиграмма чистого экдизона были выделены из 500 килограммов куколок тутового шелкопряда. А тис ягодный содержит это же количество гормона линьки в 25 граммах сухих листьев или корней! Еще более высока концентрация экдизона в корневищах обыкновенного папоротника — в 2,5 граммах его нашли столько же, сколько и в полутонне куколок тутового шелкопряда! Причем сравнительная активность фитоэкдизонов оказалась в 20 раз выше, чем у такого же количества гормонов линьки насекомых. Фитоэкдизоны производят такое же разрушительное действие на развитие насекомых, как и ювенильные гормоны. Их воздействие проявляется в образовании уродливых форм, стерильности, т. е. невозможности размножения, и во многих случаях гибели личинок насекомых.