Супермухи. Удивительные истории из жизни самых успешных в мире насекомых

9 Герои генетики

В оставшихся главах мы поговорим о том, что связывает муху и человека. В каких случаях мухи становятся нашими злейшими врагами и что с этим делать? Как мухи помогают раскрыть преступления и почему хирурги обращаются за помощью к личинкам мух? Как муха может помочь нам понять процесс эволюции и то, как все устроено? Давайте начнем с последнего вопроса.

Если попросить ученых назвать один организм, внесший наибольший вклад в развитие генетики, большинство выберет муху. Фруктовая мушка Drosophila melanogaster – самый популярный и всеми любимый объект генетических исследований. С греческого само название «муха» буквально переводится как «любители росы с черным брюшком».

Плодовые мушки – миниатюрные насекомые: если вы их видели у себя на кухне или где-то еще, то помните, что на подушечке большого пальца может удобно разместиться дюжина таких мух. Плодовая мушка добралась до Нью-Йорка, Филадельфии, Бостона и других крупных городов Северной Америки к 1870-м годам, переплыв в Карибское море на кораблях работорговцев из Африки и Южной Европы[384], чему способствовала бурно развивающаяся после Гражданской войны торговля ромом, сахаром, бананами и другими тропическими фруктами. Имея вдоволь еды и массу подходящих для обитания мест, созданных человеком, маленькая муха очень скоро утвердилась в своих новых владениях.

История плодовой мушки в качестве лидера генетических исследований среди животных началась примерно в 1900 году, когда аспирант Гарварда Чарльз Вудворт начал разводить их для эмбриологических исследований. Несколько лет спустя профессор зоологии по имени Томас Хант Морган заметил спонтанное изменение цвета глаз у плодовых мушек, которых разводил в Колумбийском университете, и научная карьера плодовой мушки пошла в гору. В период с 1910 по 1937 год число лабораторий, где изучали плодовых мух, в Соединенных Штатах и Европе выросло с 5 до 46[385].

Сегодня на плодовую мушку уходит больше типографских чернил, чем на любое другое насекомое, за исключением разве что медоносной пчелы. Помимо нескольких сотен тысяч статей в научных журналах, существуют сотни книг и руководств по генетике дрозофил. Есть журнал, посвященный изучению мух. Называется он, соответственно, Fly («Муха») и сосредоточен исключительно на исследованиях дрозофил. Если вы хотите узнать, как температура влияет на кишечный биом плодовой мухи или как ускорить производство геномной ДНК мухи в лаборатории с помощью шейкера для смешивания краски, то именно здесь можно об этом прочитать.

Это показатель научной тенденции к конкретизации, где D. melanogaster, несмотря на всю свою популярность в лаборатории, – лишь один из почти 4000 описанных видов рода Drosophila. Большинство видов этой группы спокойно питаются разлагающимися растениями и грибами. Другие занимают брутальные ниши паразитизма или хищничества. Разносторонний образ жизни данных мух включает охоту на личинок мошки и гнуса, поедание яиц стрекоз, слизи, остатков жизнедеятельности крабов, поедание эмбрионов лягушек внутри икринок. В таком окружении плодоядные привычки D. melanogaster смотрятся довольно скромно.

Одно из преимуществ использования этого вида для исследований в том, что ученые обращаются к открытиям своих коллег. «Все в современной генетике[386], от генной терапии до проекта по клонированию генома человека, построено на фундаменте исследований плодовых мух начала XX века», – пишет Мартин Брукс в книге «Муха: невоспетый герой науки XX века» (Fly: The Unsung Hero of 20th-Century Science), вышедшей в 2001 году. «Радиация вредна для мух, и благодаря мухам мы знаем, что рентгеновские лучи опасны, – сказала мне генетик, изучающая плодовых мушек, Келли Дайер. – Многие открытия касательно наследования генов были сделаны на основе исследований мух, но мало кто понимает, что многое из того, что мы знаем о раке, тоже получено благодаря мухам»[387]. Помимо других потрясающих открытий, сделанных с помощью плодовых мух[388] и прославивших русско-американского генетика XX века Феодосия Добжанского, можно назвать следующие: дикие популяции содержат резервуар генетических вариаций; гены представляют собой основу эволюционных изменений; дикие популяции (животных с коротким периодом генерации, таких как мухи) могут эволюционировать всего за несколько месяцев.

В начале 1980-х годов появились новые мощные инструменты для манипуляций с генами[389], которые позволяли, например, выделять и клонировать отдельные гены и расшифровывать последовательность символов ДНК. Затем, в 2014 году, ученые усовершенствовали CRISPR-Cas9[390], революционную технологию редактирования генов. CRISPR включает клеточный механизм восстановления ДНК, позволяющий генетикам менять местами любую последовательность генов по своему усмотрению, вплоть до уровня одной пары оснований (нуклеотидов). Система CRISPR вызвала огромный ажиотаж в научном сообществе, потому что с ней методы редактирования генома стали быстрее, дешевле, точнее и эффективнее. Возможности CRISPR таковы[391], что разработка метода вполне достойна Нобелевской премии[392].

Многие гены, как и окаменелости, удивительно хорошо сохраняются с течением времени, поэтому методы CRISPR открывают широкие возможности применения в разных областях. Возьмем, к примеру, ген CREB, который имеет решающее значение для долговременной памяти у плодовых мушек; он также обнаружен у морских слизней, червей-нематод, крыс, мышей и людей. Если нарушить ген CREB у мышей, то у них останется только кратковременная память, и воспоминания перестанут сохраняться. Еще интереснее, что если соединить дополнительный ген CREB в геном плодовой мушки[393], то память мухи значительно улучшится, и она научится, например, ассоциировать конкретный запах с электрическим током после всего одной попытки, вместо обычных десяти.

На данный момент исследования плодовых мух удостоились семи Нобелевских премий[394]. Сейчас на плодовых мушках среди прочего проводят исследования старения, токсичности, иммунитета, эпилепсии, нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Паркинсона и хорея Гентингтона, микробных заболеваний, таких как эбола и холера, а также эволюции разума. Существует около ста тысяч линий («пород») D. melanogaster[395], несущих практически любую мутацию, которую только можно себе представить. Разнообразие мутаций, вызванных генетиками у этих насекомых[396], отражено в креативных, часто непочтительных кличках: мутант Мафусаил устойчив к стрессам и способен прожить дольше остальных, при этом мутанты Мертвая лепешка, Бисквит, Швейцарский сыр и Яичница переносят наследственные заболевания, напоминающие дегенерацию человеческого мозга. У мутантов Кена и Барби[397] нет наружных половых органов, Дешевка особенно восприимчив к алкоголю, а у Железного Дровосека нет сердца, и проживет он недолго.

Мне очень хотелось увидеть современную генетическую лабораторию, где изучают плодовых мушек, и я договорился о встрече с Келли Дайер. Мы встретились в аккуратном офисе с большими окнами в Комплексе биологических наук Дэвисона на территории кампуса Университета Джорджии (UGA). Она пригласила меня сесть. У одной стены стоял книжный стеллаж, в нем были в основном книги о мухах. Содержимое второго стеллажа говорило о том, что здесь работает человек, у которого не всегда есть время выйти на обед: там лежали три яблока, банка арахисового масла и несколько батончиков мюсли. Неудивительно: Дайер преподает, занимается исследованиями, пишет статьи, посещает заседания комитета и ведет программы для выпускников генетического факультета UGA, где работают более 30 преподавателей и около 50 аспирантов.

«Как, по-вашему, продвигаются генетические исследования дрозофилы?» – спросил я Дайер.

«Произошло два события, которые в значительной степени продвинули эти исследования. Во-первых, мы стали способны создавать трансгенные организмы, поэтому манипулировать геномами гораздо проще, чем раньше. И, во-вторых, теперь мы можем быстро и легко секвенировать геномы. Например, ученые взяли 200 диких мух, размножили их в лаборатории и секвенировали массив из 200 геномов. В результате мы получили всеобъемлющий ресурс, называемый Эталонной панелью генетического ресурса дрозофилы (DGRP). Это очень полезно для понимания генетической основы признаков, потому что можно посмотреть на различные генотипы [генетические схемы организма] и сопоставить их с фенотипами [наблюдаемыми проявлениями генотипов], такими как устойчивость к токсинам. Тогда мы сможем “отключить” эти гены и посмотреть, какие физические проявления происходят».

Дайер провела мне экскурсию по соседней лаборатории, расположенной в помещении размером 12 м². Здесь были рабочие столы с черным покрытием, рядами стояли ящички с лабораторными инструментами и лотки с прозрачными пластиковыми флаконами, каждый размером около семи сантиметров в высоту и два с половиной – в ширину. Все они были заткнуты ватным тампоном. На дне флаконов был слой питательной среды для мух – смеси патоки, пивных дрожжей, специальной примеси[398] для мух и воды. Между питательной средой и тампоном я увидел плодовых мушек на разных стадиях развития. В одних флаконах были яйца, в других – личинки, куколки или взрослые мухи. В некоторых флаконах встречались представители разных стадий развития дрозофилы. Дайер рассказала о приспособлениях, которые она и студенты используют для генетических исследований мух. В корзинке лежали причудливого вида микропипетки. Этими портативными устройствами ученые сначала всасывают, а затем дозируют точное количество жидкости по миллилитру. На каждой из них есть циферблат для установки желаемого количества, которое выдается при нажатии большим пальцем на кнопку сверху. Стоимость составляет 300 долларов за штуку.

Пластиковый флакон с пищевой средой на дне и поролоновой пробкой – стандартное оборудование в лаборатории плодовых мушек (© MASUR, распространяется по лицензии CC-BY SA 4. O)

Рядом на скамейке лежала стопка прозрачных пластиковых пакетов, и в каждом был прямоугольный лист, на котором проштампованы 96 трубчатых углублений. Очень похожи на лотки для льда. Дайер открыла один:

– Мы наливаем определенное количество жидкой буферной среды в каждое углубление, а затем добавляем генетический образец.

– Как вы получаете генетический образец? – спросил я.

Дайер протянула мне твердую синюю пластиковую палочку размером с соломинку для коктейля, но с закругленным конусообразным наконечником, по форме идеально подходящим в отверстие любой из 96 трубок.

– После анестезии углекислым газом муху опускают в пробирку и измельчают с помощью палочки, а затем отправляют ее в центрифугу, где извлекают полный набор ДНК. Раствор становится красным из-за пигмента в глазах. (Кровь у насекомых не красная.)

– Вот наша модная центрифуга, – сказала Дайер с игривой улыбкой.

В руках она держала обычную сушилку для салата с ручкой-помпой сверху. Лабораторное оборудование стоит дорого, и ученые всегда ищут более дешевые способы для своей работы.

– Чтобы посмотреть на мух, мы используем стереомикроскопы, а в качестве анестетика – углекислый газ.

Дайер обратила мое внимание на небольшую таблицу на стене. На ней были изображены пары самец/самка примерно двадцати видов дрозофил. Она указала на раздел диаграммы:

– Вот несколько видов, найденные в грибах. Видно, что внешне они похожи, но есть множество вариаций.

Я присмотрелся повнимательнее и увидел, что у одних видов были своеобразные узоры из пятен на их крыльях, у других отличались узоры на животе по цвету и форме, некоторые сливались, некоторые нет.

Дайер подошла к ближайшему рабочему столу, взяла флакон, перевернула его вверх дном, затем вынула ватную пробку и энергично постучала флаконом несколько раз по поверхности специально сконструированной прямоугольной платформы. Платформа размером с губку для мытья посуды была сделана из твердого мелкопористого материала, через который по трубке, ведущей из расположенного рядом металлического газового баллона, протекал углекислый газ. Примерно шесть мух выпали из флакона на платформу, подергались несколько секунд, а затем замерли. После этого Дайер поместила их на смотровую площадку стереомикроскопа.

– Нельзя оставлять их на платформе под действием углекислого газа надолго, так они умрут.

– Надолго – это на сколько?

– Около двадцати минут. При этом у некоторых видов есть вирус, который вызывает немедленную смерть мухи при отравлении углекислым газом.

Я читал, что углекислый газ не пахнет (в отличие от эфира, используемого в моей студенческой генетической лаборатории), но не смог удержаться, наклонился вперед и принюхался. И почувствовал покалывание в ноздрях, как будто мой организм посылал мне предупреждение.

– На самом деле я никогда этого не делала! – сказала Дайер.

Конечно, некоторым мушкам удается сбежать. Когда я гостил в лаборатории, таинственный сквозняк смел с платформы с углекислым газом несколько мушек, и Дайер разочарованно вздохнула. Через несколько минут эти крылатые беглецы придут в себя и отправятся исследовать коридоры здания. Учитывая, сколько здесь пищи для мух, думаю, они не уйдут далеко.

Дайер работает с мушками уже 20 лет, и не устает ими восхищаться. Заглядывая в окуляр стереомикроскопа посмотреть свежую партию замерших мух, она мурлыкала себе под нос: «Посмотрите, как прекрасны эти мухи! Они невероятны. Такая хорошенькая!»

Я посмотрел в окуляр. Там лежали семь мух, и каждая – уникальная, крошечная, изысканная жемчужина жизни. Они были воплощением совершенства.

Это были мухи дикого типа (немутантные) с выпуклыми розовыми фасеточными, ничего не выражающими глазами. Губчатые ротовые части, напоминающие громкоговорители, не имели ничего общего с маленькой парой черных, похожих на острые коготки крючков – ртов аморфных личинок, которыми они были всего неделю назад. Идеальный ряд крошечных квадратных пятнышек выстроился по краю брюшка мух, и еще несколько симметрично располагались на крыльях. Мушки чуть подергивали согнутыми лапками, аккуратно украшенными шипами. Завершенность взрослых мух, их превосходная симметрия, абсолютная красота деталей напомнили мне, что я смотрю на продукт эволюции, созданный миллиардами поколений.

Мушки следующей партии, подготовленной Дайер, были мутантами с генетическими отклонениями в каждой хромосоме. У них были карие глаза, по размеру намного меньше, чем у диких собратьев.

– Все эти мутации делают их довольно нездоровыми, – сказала Дайер.

Настало время, чтобы задать вопрос, подготовленный мною уже давно:

– Как вы думаете, мухи разумны? Способны ли они переживать накопленный опыт?

– Мы уважаем организмы, которые исследуем, и считаем, что нашим мухам неплохо живется в лаборатории, потому что у них вдоволь пищи и нет хищников. Однажды, когда училась в аспирантуре, я увидела в лаборатории странную муху-мутанта, у которой не было наружных гениталий. Даже ануса. Просто гладкая поверхность. Я сказала Джерри (моему руководителю): «Эй, Джерри, вот это действительно круто, иди посмотри». Джерри мельком взглянул на муху и сказал: «Ну, тебе придется убить ее, она мучается от боли». «Почему ты так думаешь?» – спросила я, и он ответил: «Ну, а как бы ты себя чувствовала, если бы не могла вывести отходы из организма?»

Я испытывал сочувствие к этим мухам. В генетической лаборатории исследователи целиком и полностью контролируют их судьбу, и судьба их крайне неопределенна. Обычно мало кому удается дожить до совершеннолетия, притом что в питательной среде генетической лаборатории их шансы значительно выше.

В отличие от Келли Дайер, я никогда не был создан для генетики. Помимо того что не хватает компетентности в области математики, мне не нравится держать животных взаперти, и, кроме случаев самообороны, я ненавижу их убивать. И поэтому неудивительно, что еще за 36 лет до посещения лаборатории Дайер я устроил небольшой акт освобождения животных на курсе генетики для студентов.

В течение нескольких недель мы скрещивали различные штаммы плодовых мушек и наблюдали за распределением фенотипов в полученном потомстве. Хорошо изученным фенотипом, который мы использовали, был цвет глаз. В частности, мы объединили нормальных красноглазых взрослых мух с мутантными мухами с белыми глазами. Личинки и куколки размещались в маленьких пластиковых пробирках, таких же, какие много лет спустя я увидел в лаборатории Келли Дайер, и в каждой из них была дрожжевая среда. Губчатые пробки пропускали воздух, при этом мухи не могли выбраться. В течение нескольких недель в лаборатории стоял густой аромат непропеченного, слегка прогорклого хлеба.

Через неделю после того, как мухи спарились, я увидел пухлых маленьких личинок, выбирающихся из дрожжевой массы. Неделю спустя во флаконах лежали инертные куколки, и к третьей неделе флаконы кишели взрослыми мухами. Они стояли, ходили и жужжали, сидя в крошечных тюрьмах.

Во имя образования этим маленьким насекомым было не суждено насладиться простором. Вскоре пары эфира лишили их сознания. Согласно инструкции, мы должны были вытряхнуть «заморенных» мух на лист белой бумаги, записать количество красноглазых и белоглазых индивидуумов, разглядев их под препаровальной лупой, а затем поместить неподвижных испытуемых в чашку Петри с маслом, такие стояли на каждом столе в лаборатории. «Морг» – так мы называли эти блюдца – становился последним пристанищем мух. Я обратил внимание, что в большинстве «моргов» в комнате было уже сотни мух, предположительно оставленных там студентами из других лабораторий. Я до сих пор помню их глаза, злобно глядящие из мрачной могилы.

Недовольный перспективой играть роль костлявой старухи с косой для этих маленьких существ, я разработал простой план спасения. Пересчитав мух в своей партии, я небрежно высыпал их на черную поверхность рабочего стола, на фоне которой они были почти невидимы издалека. Продолжая записывать данные, я краем глаза следил за кучкой двукрылых в нескольких сантиметрах справа от меня. Уже через несколько минут я обнаружил признаки движения: одна подергивала крылом, вторая сгибала лапку. Прошла минута – и мухи вышли из комы. Двигатели, запускающие крылья, просыпались, и мухи кружились на спине, танцуя брейк-данс. Некоторым удалось встать на ноги, и они шатались, как маленькие пьяницы. Меня как будто загипнотизировали. Они вели себя как люди, и наблюдать за ними мне было гораздо интереснее, чем записывать соотношения цвета глаз в соответствии с требованиями задания по генетике.

Я не знаю, можно ли опыт эфирной интоксикации плодовой мушки сравнить с моим. В 1972 году в больнице Торонто мне сделали наркоз, чтобы вправить лодыжку, которую я вывихнул, катаясь на санках. Я до сих пор помню острый запах эфира и сонливость после пробуждения[399]. Чувствовали ли эти плодовые мушки вялость? Мы никогда не узнаем наверняка, но, когда я наблюдал, как приходят в себя люди после наркоза, все выглядело именно так.

Когда мухи полностью восстановились, они начали взлетать. Я наблюдал, как их крошечные фигурки удаляются и исчезают в похожем на пещеру классе. Я не знаю, испытывал ли я удовлетворение от того, что пощадил их жизни, или восторг от совершения акта против власти, но с каждым крошечным огоньком жизни, устремившимся в великое неизвестное, улетала крошечная частичка моей души.

В течение года после того урока генетики в том же здании я прослушал курс по поведению животных для студентов, который читала генетик-бихевиорист из Университета Торонто Марла Соколовски. Работая над этой книгой, я договорился с Марлой о разговоре по скайпу. В начале своей карьеры, еще будучи студенткой, она обнаружила, что личинки плодовой мухи добывают пищу двумя способами, причем оба заложены в них генетически. Это явление – результат полиморфизма, официально называемое rover/sitter, или «искателя/ждуна». «Искатели» беспокойно копошатся в пище, которая в лаборатории Марлы представлена в виде пасты из дрожжей и воды или перезрелыми фруктами. «Ждуны» более пассивны, они предпочитают употребить пищу, находящуюся в пределах досягаемости, а уже потом медленно переползти вперед.

Парадокс знаний заключается в том, что чем больше мы знаем, тем больше новых вопросов возникает. Соколовски и ее ученики опубликовали более 65 научных работ по генетике поведения плодовых мух среди десятков других. Разница в передвижении между «искателями» и «ждунами» нивелируется в отсутствие пищи, именно поэтому считается, что признак связан с поиском пищи. Марла рассказала мне, как неблагоприятные условия влияют на поведение при поиске. Столкнувшись с трудностями на ранней стадии в виде ограничения в еде, «ждуны» будут вести себя более рискованно. В частности, они начнут бросаться в середину чашки Петри, наполненной едой, как это делали бы голодные «искатели». Благодаря явлению полиморфизма «искателя/ждуна» появилась новая дисциплина: поведенческая генетика.

Идея о том, что генетически заложенное поведение может быть гибким, коренным образом повлияла на дискуссии о природе/воспитании, где генетика противопоставлялась влиянию окружающей среды в выражении черт личности, здоровья, телосложения, чего угодно. В реальности на то, кто мы есть, влияют как гены, так и окружающая среда, и, кроме того, их влияние взаимозависимо. Поэтому взаимодействие генов и окружающей среды лучше охарактеризовать как «природа через воспитание», а не как «природа против воспитания».

Работы Соколовски, как и многих исследователей дрозофил, проводились с целью улучшения условий жизни человека. «Мутанты, нарушающие многие аспекты социального взаимодействия [мух]… являются хорошими генами-кандидатами… аутизма», – пишет она в статье, опубликованной в 2010 году[400]. «Агрессивное взаимодействие [мух], которое, как правило, заканчивается поражением, можно использовать для моделирования синдрома хронического поражения, который обнаруживается у людей во время депрессии, а также выявления генов-кандидатов этого расстройства». Но, продолжает она, «нужно соблюдать осторожность, потому что сравнения моделей поведения животных с социальными расстройствами человека должны основываться на сходных генетических и физиологических механизмах, а не только на похожем поведении». Проблема тут в том, что вряд ли «сложное поведение у млекопитающих происходит от более простых модулей поведения у более простых организмов» (например, мух).

Связь феномена плодовой мухи со здоровьем человека – это не основная исследовательская задача Патрика О’Грейди. Я встретился с О’Грейди в его опрятном кабинете с большими окнами в кампусе Корнеллского университета в Итаке. В самом начале, когда О’Грейди познакомился с генетикой, он был очарован разнообразием мух, что привело его к поездкам в Мексику, Южную и Центральную Америку для сбора мух для диссертации на Ph D. Благодаря ему на свет появилась филогения семейства Drosophilidae, которое на сегодняшний день насчитывает около 4200 описанных видов, более 80 из которых были впервые описаны О’Грейди.

Гавайи – логово огромного количества разных плодовых мушек. «Существует около тысячи видов, эндемичных для Гавайев, что составляет четверть мирового разнообразия семейства», – сказал мне О’Грейди.

Только сравните: в книге о фауне гавайских насекомых, опубликованной в 1945 году, авторы смело хвастались, что на Гавайях может быть до 250 видов дрозофил[401].

О’Грейди продолжал: «Гавайские дрозофилы просто великолепны. Есть две основные группы, одна из которых характеризуется половым диморфизмом. Самцы очень эффектно выглядят, как будто это большерогий ирландский олень или снежный баран-толсторог, уменьшенный до размеров мухи. Еще у этих ребят либо видоизменены ротовые части, либо передние лапы или рисунок крыльев».

Если вы поищете в интернете узоры крыльев гавайской плодовой мухи, то найдете просто колоссальное количество черточек, полос и пятен самой разной формы. Модельеры, обратите внимание!

«Пара видов бодаются головами в борьбе за самок, что привело к развитию у них широких голов. Почти у всех видов есть специальное место в среде обитания, где, как у некоторых птиц, самцы устраивают соревнования за самок».

Теперь вы, возможно, полагаете, что такое огромное количество плодовых мух именно на Гавайях объясняется только тем, что мы не прочесали планету в поисках их собратьев, и вполне может оказаться, что где-то их живет намного больше, чем мы думаем. Возможно, однако О’Грейди считает, что нет.

«Одна из теорий мегаразнообразия гавайских плодовых мух заключается в том, что мухи намного старше самих островов. Гавайи, по сути, архипелаг, сформированный лавой на Тихоокеанской плите, и, как конвейер, острова постоянно перемещаются на северо-запад на несколько сантиметров в год. В конце концов остров отваливается от общей ленты, и на его месте появляется другой».

Позже, когда я посмотрел на карту Гавайских островов, то увидел, что она прекрасно соответствует описанию О’Грейди: острова тянутся ровным рядком к северо-западу, становясь все меньше, пока совсем не исчезают в океане. Вся цепочка иллюстрирует собой примерно 60 млн лет тектонического сдвига плит. Подсчитали, что первый Гавайский остров, который некогда заселили плодовые мухи[402], сейчас находится под водой где-то недалеко от островов Мидуэй, более чем в 3000 км на северо-запад.

«По всей вероятности, дрозофилы добрались до Гавайев около 25 млн лет назад и на протяжении этого времени прыгали по конвейерной ленте прямо на ходу. И каждый раз, когда образовывался новый остров, мухи переселялись на него. Так шел процесс образования новых видов, происходящий в изоляции от соседних островов».

Есть и другие факторы, определяющие изобилие плодовых мух на Гавайях.

«Кроме того, на островах очень различается среда обитания, – сказал мне О’Грейди – Не всегда один остров – это один вулкан. Например, на Большом острове Гавайи пять вулканических вершин, и благодаря пассатам на одну сторону вершин выпадает гораздо больше осадков, чем на другую, поэтому среда обитания различается. Так, например, на северо-восточной стороне вулкана Мауна-Лоа очень влажный тропический лес, тогда как на другой стороне – пустыня Кау, где выпадает всего 23 см осадков в год».

Я немного скептически отношусь к тому, что мировое разнообразие плодовых мушек составляет около 4200 видов. С трудом верится, что Гавайи – единственная мегафабрика дрозофил на планете. Можно с уверенностью сказать, что генетикам здесь хватит материала, если они решат сосредоточить свое внимание на других видах плодовых мух, помимо D. melanogaster.

О’Грейди изучает перемещение мух по архипелагу; когда он этого не делает, то перевозит мух по всему миру. Он руководит Национальным центром изучения видов дрозофил (NDSSC), расположенным в цокольном этаже бизнесцентра Комсток в Огайо, где мы и встретились. NDSSC – крупнейшее из трех учреждений, распространяющих различные виды и штаммы плодовых мух по лабораториям всего мира; другие два находятся в Японии и в Австрии. Более крупное учреждение в Университете Индианы в Блумингтоне специализируется на мутировавших линиях одного вида, D. melanogaster; здесь представлено около 50 000 мутантных линий, и примерно 3000 в неделю отправляются в лаборатории в разные точки мира.

Я спросил О’Грейди, могу ли посмотреть NDSSC. Мы спустились в цокольный этаж, где меня провели в комнату размером с кухню, стены которой были уставлены металлическими стеллажами, и на каждом стояли контейнеры с флаконами, скрепленные по десять штук. Все выглядело гораздо скромнее, чем я предполагал, но ведь плодовые мушки очень маленькие, им не требуется просторов. Первая партия из Сан-Диего насчитывала 750 000 живых мух, а в комнате, где мы находились, было около миллиона.

Плодовые мухи отлично умеют приспосабливаться, и об этом говорит тот факт, что в убогой вселенной маленькой прозрачной пластиковой трубки, закрытой ватным тампоном, они способны жить обычной жизнью: от ухаживания и спаривания до откладывания яиц, кормления личинок, окукливания и появления следующего поколения взрослых особей. В лаборатории Келли Дайер я видел, что в некоторых пробирках были мухи на разных стадиях развития. Дрожжевая кашица на дне, как правило, представляет собой смесь сахара и питательных дрожжей; иногда туда добавляют размятый банан, порошок плодов кактуса и хлопья с высоким содержанием белка. О’Грейди вытащил пробирку и указал на крошечные туннели в пищевой среде, следы, оставленные личинками, проделывающими себе путь с помощью челюстей. На странице NDSSC в социальной сети написано: «В настоящее время поддерживает живую коллекцию из 250 видов дрозофил, представленных фондом из 1500; родов; данные виды используют исследователи, занимающиеся вопросами эволюции, экологии, биологии развития, физиологии, нейробиологии, сравнительной геномики и иммунологии». Здесь слово «фонд» относится к географическим популяциям одного и того же вида. «У нас есть фонд, содержащий, в общей сложности, около 1500 родов, – поведал мне О’Грейди. – Некоторые виды представлены одним экземпляром, другие – сотнями. Примерно у 40 видов Drosophila секвенирован весь геном, и эти виды пользуются большим спросом. Как только кто-то секвенирует новый геном, новая муха сразу выходит из мрака и становится знаменитостью».

NDSSC не всегда находился в Итаке. Его история похожа на историю гавайского острова. Он был основан в Остине, в штате Техас, в 1930-е годы, затем переехал в Боулинг-Грин, Тусон и Сан-Диего, а осенью 2017 года обосновался в Итаке. Бизнес идет стабильно, около 1000 посылок в год отправляются во все уголки земного шара. Каждая партия включает в себя две или три пробирки примерно по 50 мух в каждой стоимостью 40 долларов за вид.

Самая серьезная проблема с клиентами возникает, когда мухи погибают в дороге, в этом случае их заменяют новой партией. Это происходит примерно три-четыре раза в год. В первый год после переезда в Итаку происходили несчастные случаи, когда мухи умирали, не выдерживая зимних температур. В настоящее время стали использовать каталитические грелки, кроме того, принимаются дополнительные меры, чтобы при перевозках мух не держали в слишком холодных или жарких помещениях. Случайные потери происходят в результате невезения, например когда груз наклоняется при взлете или посадке самолета. Довольно странно сознавать, что здесь, в этом скромном помещении, содержат плодовых мух, представляющих собой весь путь эволюции дрозофилы за всю ее историю в 60 млн лет. Это примерно эквивалентно размаху эволюции отряда приматов млекопитающих, к которому мы принадлежим.

Мы, сами того не желая, способствуем глобальному распространению генов плодовой мухи, когда отправляем их на большие расстояния, потому что неизбежно кому-то удается сбежать. И понятно, что мухи и другие животные распространяют свои гены половым путем. Но выбор партнера – отнюдь не конец игры в продолжение рода для мух, равно как и для многих других животных; в восьмой главе мы видели, что и самцы, и самки используют тактику, когда можно отдавать предпочтение сперме одного самца, а не другого. У некоторых видов плодовых мушек самцы идут странным путем, чтобы увеличить свои ставки в генетической лотерее.

Прежде всего краткое введение в господствующую теорию. У неразборчивых в связях видов, чьи самки спариваются с несколькими самцами, природа, как правило, благоприятствует производству большого количества очень маленьких сперматозоидов. Эволюционная логика этого так называемого соревнования сперматозоидов проста: если вы покупаете больше лотерейных билетов, у вас больше шансов выиграть, или, в данном случае, больше шансов, что один из ваших сперматозоидов первым (и последним) достигнет яйцеклетки. Наличие в природе разных систем размножения объясняет, например, почему у самцов шимпанзе яички намного больше, чем у их более крупных собратьев, горилл. Шимпанзе довольно неразборчивы в связях, и им приходится платить за то, чтобы в лотерее участвовало как можно больше их сперматозоидов. У горилл, напротив, доминирующий самец может спариться с любой самкой в стае; и при такой монополии можно не волноваться о производстве большого количества сперматозоидов. (В плане поведения и анатомии люди находятся между этими двумя крайностями.) У многих животных, от грызунов до змей и стрекоз, встречаются самые разные формы конкуренции сперматозоидов.

Любопытно, что некоторые плодовые мушки, чтобы получить преимущество над семенем конкурента, пошли другим путем. У меня была возможность изучить этот момент немного подробнее во время бесед с Келли Дайер.

«Сперма мух сильно различается по размеру, – сказала мне Дайер. – Самое маленькое семя составляет около полумиллиметра в длину, то есть оно огромно по сравнению с человеческим сперматозоидом. Главный приз за самое длинное семя у мух – собственно, самое длинное среди животных – достается Drosophila bifurca, ее сперматозоиды в длину порядка шести-семи сантиметров».

Что?! Ведь плодовые мушки очень маленькие. Это все равно что сравнивать человеческие сперматозоиды с теннисным кортом. По необходимости почти вся эта длина приходится на хвост, или жгутик, движение которого приводит в движение головку сперматозоида.

Как и почему это работает? Оказывается, более длинные сперматозоиды прекрасно вытесняют своих конкурентов из женского репродуктивного тракта, что дает им преимущество в борьбе за оплодотворение[403]. По словам Дайер, причудливые хвосты образуют так называемую «спутанную пряжу», она препятствует продвижению спермы других самцов, которые спарились с самкой позже.

Тут встает другая, очевидная и практическая проблема: как эти громоздкие сперматозоиды помещаются у самки внутри?

Если коротко, то эволюция позаботилась и об этом. Когда дело доходит до деталей, которые должны подходить друг к другу, например со всем тем, что связано с половым актом, эволюция не сидит сложа руки, пока технические принадлежности одного пола движутся вверх по адаптивному склону.

В качестве иллюстрации[404] Дайер достала с полки старую книгу «Эволюция рода дрозофил» (Evolution in the Genus Drosophila; 1952) и показала подробные рисунки репродуктивных путей самок мух.

Дайер обратила мое внимание на рисунок D. pseudoobscura, вида с короткохвостыми сперматозоидами, изображающий женские половые органы, куда попадают сперматозоиды. Они имели обычные для плодовой мушки размеры. Переворачивая страницы, мы рассмотрели репродуктивный тракт вида с гигантскими сперматозоидами; здесь женские половые органы были закручены в спираль, как шнур от трубки старого телефона. Дайер прокомментировала:

– А происходит вот что: женский репродуктивный тракт эволюционировал, чтобы вместить сперму своего партнера. Существует очень тесная внутривидовая корреляция между длиной сперматозоидов и длиной органа для хранения спермы.

– Какую часть полости тела занимают эти органы? – спросил я.

– Почти всю брюшную полость.

Затем Дайер пригласила меня в соседнюю лабораторию, где я все увидел бы воочию. Она «выключила» несколько мух при помощи углекислого газа, затем, взяв пару очень тонких игл с пробковыми ручками, отделила самку мухи от остальных и, положив ее в небольшую лужицу воды, извлекла репродуктивные органы. Далее Дайер поместила предметное стекло с образцом на смотровую площадку стереомикроскопа, после чего пригласила меня взглянуть.

Оба жемчужно-белых яичника содержали несколько бледных сегментов, по цвету напоминающих очищенное личи, а по форме – купол мечети. Рядом располагалась пара бугристых трубок, напоминающих нитку жемчуга: семенные сосуды. У вскрытого самца мы обнаружили две желтоватые структуры, закрученные в спирали: семенники. Вскрыв один из них, мы обнажили печально известные длинные сперматозоиды, которые в таком ракурсе были похожи на молочное облако. В этом облаке лежали тысячи длиннохвостых сперматозоидов, в тысячу раз меньше, чем самые маленькие сперматозоиды человеческого эякулята; они были слишком малы, чтобы можно было разглядеть их по отдельности при таком увеличении.

Производство гигантских сперматозоидов – нетрадиционная репродуктивная стратегия, но у некоторых мух она, похоже, сработала. Мы привыкли думать, что это пример того, как мужчины оказывают давление на женщин, но, похоже, самки здесь главные. «У самцов развиваются сперматозоиды сумасшедших форм, потому что меняются женские репродуктивные пути, благодаря чему процесс оплодотворения приспосабливается к этим странным, специфическим чертам», – говорит Скотт Питник, изучающий феномен гигантских сперматозоидов в Сиракузском университете. Его исследования показывают, что органы самок, предназначенные для хранения спермы, активно меняются в ходе эволюции и самцы адаптируются в ответ. Самки с более длинными органами хранения спермы, как правило, быстрее спариваются с другими самцами, что еще больше усиливает конкуренцию семени и, следовательно, дает преимущество самцам, производящим более длинные сперматозоиды. Поскольку производство больших сперматозоидов энергетически затратно для самцов, тот, кто производит больше, побеждает в соревновании. Самки в этом случае тоже выигрывают, поскольку так появляется гарантия, что их оплодотворит самый достойный и крепкий самец. Так что не все в половом отборе происходит у нас на виду[405].

Но что, если сами мухи видят, что происходит вокруг них? Примерно в 1909 году аспирант Колумбийского университета Фернандус Пейн продержал популяцию мух, целых 49 поколений, в полной темноте. Зачем? Он хотел продемонстрировать теорию наследования в соответствии с биологическими потребностями, предложенную за 100 лет до этого французским биологом Жаном Батистом Ламарком. Идея Ламарка состояла в том, что окружающая среда вызывает изменения у животных и жизнь в темноте должна проявиться в существенной дегенерации глаз насекомых. Однако два года спустя, когда последнее поколение мух с затуманенным взором вынырнуло из темноты и впервые увидело свет[406], зрение у них стало таким же хорошим, как у их предков 48 поколениями ранее. Иногда плодовые мушки делают важный вклад в опровержение гипотезы, а не только служат ее подтверждением.

Благодаря необычайно длинным хвостам сперматозоидов – здесь показано всего два – некоторые виды плодовых мушек считаются организмами с самыми крупными сперматозоидами из известных в природе (© Romano Dallai)

Однако это был не конец туннеля для мух. Полвека спустя японские ученые решили более детально изучить возможные последствия жизни в темноте. В 1954 году в университете в Киото вывели особую линию Drosophila melanogaster, которую держали в темноте более 60 лет. Учитывая, что поколение таких мушек меняется за две недели, то за этот период в идеальных условиях сменилось около 1500 поколений, что эквивалентно 27 000 лет эволюции у людей. Это показатель адаптивности насекомых[407], учитывая их относительно короткий период генерации: в смешанной популяции мухи, выращенные в темноте, продемонстрировали репродуктивное преимущество по сравнению с дикими (не лишенными света). Когда самок «темных» мух скрещивали с самцами диких видов, они давали меньше потомства в условиях темноты, чем когда оба родителя были «темными» мухами. Пока неизвестно почему, но ученые предполагают, что самки «темных» предпочли самцов с такой же мутацией, поскольку в отсутствие визуальных сигналов могут использовать запахи или звуки для различения партнеров.

Со временем, возможно, «темные» мухи прольют свет на вопрос, что значит быть мухой. И совершенно очевидно, что мухи, и особенно плодовые мушки, всегда будут находиться на переднем крае открытий в области генетики и эволюции.

10 Переносчики болезней и вредители

Благодаря разнообразию, а также способности следовать своим интересам, мухи могут быть как вредны, так и полезны, с точки зрения человека. Только что мы убедились, что мухи сыграли важную роль в продвижении науки, занимающейся генами, поведением и эволюцией. Теперь давайте посмотрим на мух с другой, более темной стороны: они становятся переносчиками серьезных и смертельных болезней, а также вредят сельскому хозяйству.

Трудно переоценить значение двукрылых в ходе человеческой истории. В знаменитой книге «Оружие, микробы и сталь»[409], опубликованной в 1997 году, биогеограф Джаред Даймонд предположил, что болезни, передаваемые в основном двукрылыми, сыграли ключевую роль в глобальной экспансии и печально известной колонизации Африки и Америки европейскими странами. На обложке двадцатого, юбилейного, издания книги изображены две пули, комар и стальная гайка. В фильме The Mosquito («Комар», 2019 г.) Тимоти Винегард, политолог и военный историк из Университета Колорадо Меса, подробно описывает, как комары защищали Рим от иностранного вторжения со времен Античности. Они даже защитили Рим от самого себя, по сути, организовав падение Римской империи. К заслугам двукрылых относят изгнание монголов[410] из Центральной Европы раз и навсегда в 1242 году, также считается, что их налеты на плохо подготовленные британские войска определили судьбу Соединенных Штатов Америки.

Комары передают болезнь различными путями. Малярийные паразиты прикрепляются к кишечнику самки комара и проникают в организм хозяина, когда комар пьет кровь. Как и при желтой лихорадке и лихорадке денге, возбудитель может попасть в комара, когда тот питается кровью уже инфицированного человека, и передаться следующей жертве через слюну комара. Так что комары действуют как летающие зараженные иглы[411], расширяя инфекционный диапазон больного человека на многие километры.

Но комары работают не в одиночку. Мокрецы (Ceratopo-gonidae)[412], как известно, передают по меньшей мере 66 вирусов, 15 простейших и 26 филярийных нематод. Лихорадка Оройя[413], которую переносят москиты рода Phlebotomus, стала причиной гибели около четверти армии Франсиско Писарро во время завоевания инков в середине XVI века. Муха цеце замедлила продвижение европейской колонизации Африки, ограничив ввоз и использование лошадей и других тягловых животных из-за трипаносомоза, болезни, вызываемой паразитами, – она приводит к сонной болезни людей и обусловливает нагану, распространенную в Африке болезнь крупного рогатого скота и других копытных млекопитающих, сопровождающуюся лихорадкой, вялостью и отеками.

Однако из-за масштабов бедствия комары удостоились первого места. Несколько сотен видов комаров, вместе взятых, убивают гораздо больше людей, чем сами люди. С 2000 года на долю комаров приходится около 2 млн смертей людей в год[414], учитывая, что от рук своих собратьев в год гибнет 475 000 человек. Исследователи приписывают комарам вину в почти половине смертей в истории человечества. По подсчетам Винегарда, это примерно 52 млрд из 108 млрд людей[415]. До Второй мировой войны от инфекционных заболеваний, распространяемых насекомыми, умерло гораздо больше солдат, чем в результате ранения на поле боя[416].

На каждого умирающего человека приходится гораздо больше заболевших. В зависимости от того, кого вы спросите[417], вам ответят, что по вине одних только комаров в мире заболевают от 200 млн до более чем 300 млн человек в год.

В общей сложности от комаров человеку передается более 15 заболеваний[418]. Патогены болезней делятся на три группы: вирусы, черви и простейшие (одноклеточные микроскопические организмы царства Протистов). Малярию вызывают простейшие, и которых переносят примерно 70 из 480 видов комаров рода Anopheles. Комары Aedes, такие как азиатский желтолихорадочный комар, который благодаря нам распространился в Африку и Америку, переносят вирусные заболевания: желтую лихорадку, лихорадку денге, вирусы чикунгунья и Зика, а также не менее шести видов энцефалита. Комары Culex тоже распространяют энцефалит[419], а помимо него – вирус лихорадки Западного Нила, филяриоз и слоновость, вызываемую червями-нематодами. К счастью, нет никаких свидетельств того, что комары, домашние мухи или другие мухи играют какую-либо роль в передаче коронавируса[420], о котором мы все сейчас думаем.

Из всех этих заболеваний малярия (название которой происходит от итальянского «плохой воздух»), безусловно, самая серьезная. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ)[421], в 2016 году малярия была шестой по значимости причиной смерти в странах с низким уровнем дохода, на ее долю приходилось чуть менее 40 смертей на 100 000 населения.

Связь между комарами и малярией установили только в 1890-х годах. Симптомы, которые обычно появляются от одной до четырех недель, но могут развиваться до года, включают лихорадку, диарею, головную боль, потливость или озноб, тошноту и рвоту, а также боль в мышцах и животе. При отсутствии лечения малярия прогрессирует до тяжелого состояния[422], приводящего к коме, судорогам, дыхательной недостаточности и смерти.

Семейство малярийных паразитов считается одним из самых коварных манипуляторов на планете и проникает в другие формы жизни. Комары – его главные марионетки, а люди – самая привлекательная мишень, но мы не единственная добыча малярии. Во всем мире насчитывается более 200 видов малярийных паразитов, поражающих птиц, летучих мышей, обезьян, антилоп и ящериц; только пять из них опасны для Homo sapiens. У большинства животных в ходе эволюции развился защитный механизм, хотя поведение и репродуктивная функция могут пострадать от паразита. Заметным исключением стали гавайские птицы, поскольку из-за малярии их численность значительно сократилась и некоторые виды исчезли. Двумя наиболее опасными для нас видами малярии остаются Plasmodium falciparum и P. vivax.

Когда малярийный паразит вступает в контакт с эритроцитами[423], он вырабатывает химическую приманку, делающую инфицированного хозяина еще привлекательнее для следующего комара, и тем самым болезнь распространяется очень быстро. Паразит далее манипулирует комаром[424], чтобы тот кусал чаще, подавляя выработку антикоагулянта; это ограничивает потребление им крови за один укус, и он вынужден кусать снова и снова, давая паразиту больше возможностей остаться на укушенном хозяине.

Исторический диапазон распространения малярии намного больше, чем нынешний. Помимо тропиков, когда-то болезнь была распространена даже далеко на севере, в Канаде и Северной Европе. Во время колонизации Америки в страну приехали не только европейцы; они привезли с собой огромное количество комаров, несущих болезни и смерть коренным народам, у которых не было иммунитета к привнесенным заболеваниям. До этого, несмотря на то что в Северной и Южной Америке обитали полчища комаров, они не были переносчиками смертельных болезней, как завезенные виды Anopheles и Aedes. Сравнительно недавно, в 1935 году, примерно 130 000 американцев заболели малярией, что привело к 4000 смертей. К 1950 году благодаря сочетанию распыления пестицида ДДТ, осушения водно-болотных угодий и удаления мест размножения комаров, болезнь удалось почти искоренить в этих регионах[425]. Сегодня 85 % случаев заболевания малярией приходится на регион Африки южнее Сахары, 8 % – на Юго-Восточную Азию, 5 % – на Восточное Средиземноморье, 1 % – на западную часть Тихого океана и 0,5 % – на Америку.

Будучи переносчиками тропических болезней, двукрылые жестоко наказали рабовладельцев. Желтая лихорадка, которую импортировали вместе с комарами, поражала в большей степени страны, которые занимались работорговлей. Начиная с 1648 года вспышки этой болезни унесли много жизней в Вест-Индии. Знаменитое восстание рабов на корабле Amistad[426] своим успехом обязано комарам-переносчикам желтой лихорадки, укусы которых ослабили команду на судне, при этом рабы в основном были невосприимчивы к заболеванию. В период с 1693 по 1905 год от желтой лихорадки умерли от 100 000 до 150 000 американцев[427].

Возможно, вы задаетесь вопросом, почему патогены эволюционировали и убивают своих хозяев. Ответ заключается в том, что патоген распространяется именно во время симптомов болезни, предшествующих смерти. После этого нас уже не спасти. В зависимости от болезни, от которой мы страдаем, симптомами могут быть кашель и чихание, кожная сыпь или открытые язвы – все это эффективные пути передачи инфекции. Затем мы взаимодействуем с другими людьми, в том числе посредством сексуальных контактов, а также дотрагиваемся до других зараженных объектов. Глобальная пандемия коронавируса, благодаря которой социальное дистанцирование, ношение масок и частое мытье рук сделались частью повседневной жизни, заставила нас лучше осознать хитроумные средства, с помощью которых патоген может способствовать собственному распространению.

Учитывая наследие малярии и роль комаров в качестве главных курьеров, не стоит удивляться тому, что экологическую роль комаров определили как «контрмеру против неконтролируемого роста человеческой популяции». Справедливости ради следует отметить, что комары несут косвенную ответственность, поскольку они переносчики, а не прямые виновники смерти. Но в это никто не вникает.

Что же делать со столь серьезной угрозой? Основное направление современной борьбы с болезнями, переносимыми двукрылыми, – это уничтожение видов-переносчиков и их мест обитания с помощью химических инсектицидов. Такой подход дает неплохой эффект, поскольку численность врагов и уровень заболеваемости заметно сокращаются, по крайней мере на некоторое время, но у него есть недостатки. Главный из них заключается в том, что сложно уничтожить целевой организм и при этом не навредить нецелевым видам. Это стоит денег, при этом существуют логистические трудности, такие как необходимость периодически повторно использовать сетки, обработанные пестицидами, и другие материалы. Кроме того, пестициды опасны для нас самих[428]; по данным Организации Объединенных Наций, от них ежегодно умирает 200 000 человек. Наконец, существует вездесущий миф об устойчивости к инсектицидам[429].

При помощи генетических стратегий можно было бы обойти большинство этих проблем. Две наиболее известные стратегии – метод стерильных самцов[430] и получение устойчивых к возбудителям трансгенных двукрылых с использованием методов генетического анализа. Третий метод, генный драйв[431], должен значительно повысить эффективность двух других.

При использовании метода стерильных самцов (МСС)[432] предполагают выращивать легионы самцов в неволе (самок уничтожают), делая их стерильными (при этом внешне здоровыми) путем облучения куколок, а затем выпускать насекомых в дикую природу. Идея здесь заключается в том, что чем больше стерильных самцов, тем ниже доля спариваний с нормальными самцами в дикой среде, поэтому следующее поколение будет малочисленнее. Успех метода стерильных самцов зависит от высокого соотношения стерильных насекомых к диким, в идеале более 10:1. В зависимости от вида для достижения эффективности требуется выпустить миллионы или даже миллиарды стерильных самцов. Причина, по которой ученые работают с самцами, заключается в том, что самки, как правило, спариваются только один раз, в то время как самцы делают это так часто, как только смогут, что ускоряет эффект метода. Этот подход гораздо более применим к насекомым, чем к более крупным животным, поскольку их небольшие размеры и высокая плодовитость позволяют выращивать огромное количество особей в неволе за относительно короткое время.

В 2015 году ученые впервые применили новую технику редактирования генов CRISPR для модификации генома желтолихорадочного комара, Aedes aegypti. Также в 2015 году исследователи ввели измененные гены в эмбрионы A. aegypti и продемонстрировали, что с помощью метода CRISPR можно вызвать различные мутации. Учитывая, что определенные последовательности генов играют важную роль в разнообразных физиологических процессах, таких как метаморфоза, развитие эмбриона и взаимодействие хозяина и патогена[433], исследователи успешно создали популяции комаров, у которых наблюдались задержка роста, потеря функции яичников и снижение скорости вылупления яиц; представьте себе потенциал этих методов для изменения популяций диких насекомых в наших целях. Ученые определили эти гены у A. aegypti и при помощи генной инженерии создали маскулинизированных самок с почти полным набором мужских гениталий. Поскольку только самки комаров питаются кровью и впоследствии передают патогенные микроорганизмы, стратегия использования сплайсинга гена для превращения самок комаров в безвредных самцов оказалась многообещающей в качестве борьбы с переносчиками.

Ученые нашли и другой способ помешать размножению комаров; он связан с широко распространенными, в основном паразитическими бактериями, называемыми «вольбахии». Эти бактерии неравнодушны к насекомым. Согласно подсчетам, почти у 70 % всех видов насекомых в организме живут вольбахии.

Впервые вольбахии были обнаружены в 1924 году, однако исследования этой бактерии не велись активно до 1971 года, когда выяснили, что яйца комаров Culex погибают, когда сперма инфицированных вольбахиями самцов оплодотворяет незараженные яйцеклетки. Несмотря на то что бактерии живут в зрелых яйцеклетках, они практически отсутствуют в зрелых сперматозоидах. Таким образом, только инфицированные самки передают инфекцию своему потомству, а самцы – это тупик, поэтому чем больше соотношение полов смещено в сторону самок, тем выше присутствие вольбахий. Бактерии вольбахии – искусные манипуляторы, и у них есть несколько способов выбирать самок. Один из них заключается в том, чтобы просто убить мужские эмбрионы, другой – заставить женские эмбрионы поглотить мужские эмбрионы, а третий – обеспечить, чтобы только инфицированные самки могли успешно спариваться с инфицированными самцами. Это снижает репродуктивный успех неинфицированных самок, тем самым способствуя распространению бактерий[434].

Кроме того, вольбахия заводится в нематодах, в том числе у той, что вызывает слоновость. Причем мутуалистическая связь бактерии с нематодой настолько велика, что если вы убьете вольбахию, то убьете и нематоду. Из этого следует, что основным направлением исследований слоновой болезни становится поиск способов уничтожения вольбахий.

Совсем недавно сделали случайное открытие, что зараженные вольбахией двукрылые не могут передавать вирусы. Оно привлекло внимание исследователей вирусных заболеваний, переносимых комарами, в первую очередь лихорадки денге. Если комары, зараженные вольбахией, передают меньше возбудителя денге, возможно, получится использовать бактерии для уменьшения случаев заражения лихорадкой денге. В ходе эксперимента в северо-восточном австралийском городе Таунсвилл с населением 187 000 человек и значительным уровнем лихорадки денге[435] за четыре года после завоза комаров, инфицированных вольбахией, не было зарегистрировано ни одного случая заболевания. Помимо этого, вольбахия демонстрирует потенциал для снижения угрозы вирусов чикунгуньи и лихорадки Западного Нила.

Как сказала мне Келли Дайер: «Прелесть этого подхода в том, что вы не влияете на популяции комаров, что может привести к кошмарным экологическим последствиям» (из-за ключевой роли комаров в пищевых цепочках). Дайер описывает эту область исследований как «крайне активную» и добавляет, что «Билл Гейтс, например, вложил кучу денег в исследования вольбахий».

Если бактерии могут поддерживать или уничтожать определенных комаров в популяции, можем ли мы манипулировать генами комаров, чтобы сделать то же самое? Необходим генный драйв. Этот метод работает, генерируя наследуемый ген, который может быстро распространяться среди пострадавшей популяции. Это и есть важное различие между генными драйвами и традиционными трансгенными методами. В то время как мух, выведенных трансгенным методом[436], можно и разумно считать безвредными, потому что естественный отбор устранит всех сбежавших мух-мутантов, то ожидания от мух, подвергнутых эксперименту с генным драйвом, противоположны: естественный отбор одобрит такой организм, по крайней мере в некоторой части дикой популяции[437].

Эта идея одновременно воодушевляет и заставляет задуматься. Такая стратегия позволит удалить вредителей на местном уровне[438], не затрагивая другие виды или популяции в других местах[439]. Метод генного драйва может напрямую обратить вспять устойчивость к инсектицидам, приобретенную в ходе эволюции, поскольку некогда эффективные соединения получат новую жизнь. Возможен и другой вариант, при котором так называемые сенсибилизирующие драйвы сделают насекомых чувствительными к относительно безвредным соединениям, возможно, даже к тем, которые совершенно нетоксичны для человека и окружающей среды.

Еще одна надежда, которую питают сторонники генного драйва, заключается в том, что вредителей можно изменить, и они перестанут питаться сельскохозяйственными культурами, при этом в остальном будут выполнять свои естественные экологические функции. Что, если бы можно было, например, манипулировать обонятельной системой мухи так, чтобы ее больше не привлекал урожай?[440][441]

Однако, вызывая саморапространяющиеся генетические изменения, генные драйвы создают экологические риски, поскольку радикально меняют генетический состав диких популяций[442]. Теоретические модели показали[443], что проникновение даже нескольких особей с конструкциями генного драйва может привести к полной замене популяции. Легко себе представить, что этот метод меняет правила игры в борьбе с болезнями, передаваемыми двукрылыми, за что иногда их называют драйвами исчезновения[444].

Сторонники генного драйва напоминают нам, что этот метод создан для подавления целевых популяций, а не для того, чтобы они вымирали. Кроме того, они указывают на вероятность естественного сопротивления этим схемам. Введение генетически модифицированной популяции насекомых создало бы огромное давление, благоприятствующее механизмам резистентности целевой популяции. К ним относятся естественный отбор генов, устойчивых к драйву, предпочитаемый инбридинг и даже бесполое размножение у видов, способных на это. Со временем появление такого рода механизмов станет не просто возможным, но и неизбежным[445].

Недавний семинар по рискам, посвященный изучению возможного вреда от использования генных стимулов для борьбы с малярийным комаром Anopheles gambiae, завершился выводами[446] о том, что, несмотря на существующие риски, они очень малы по сравнению с угрозой малярии. При успешном сценарии ликвидации существует множество других местных видов комаров, которые заполнят освободившуюся нишу переносчика малярии. Более того, известно, что ни хищники, ни опыляемые растения не полагаются на один вид комаров, поэтому хищники могут переключаться с одного вида на другой. Наконец, даже если бы генный драйв угрожал привести к вымиранию целевого комара, ученые полагают, что они могли бы «спасти» вид, изменив его геном. При внедрении любого метода генного драйва рекомендуется анализ затрат и выгод с учетом целевых видов, экосистемы и характера рассматриваемых изменений[447].

Огромные страдания и бесчисленные смерти, вызванные малярией и другими болезнями, переносимыми комарами, указывают на то, что люди готовы пойти на риск. К сентябрю 2015 года Фонд Билла и Мелинды Гейтс выделил 75 млн долларов на проект Имперского колледжа Лондона, в рамках которого по борьбе с малярией исследователи создали генный драйв для подавления лабораторных популяций A. gambiae, наиболее важного переносчика малярии в странах Африки к югу от Сахары[448].

Успех или неудача новых генетических методов в большей степени зависят от природы, чем от нас самих. Высокий репродуктивный потенциал и короткая продолжительность жизни насекомых делают их грозными противниками любой тактики, которую можно было бы против них применить. Эволюция борется своими методами[449], которые препятствуют движению генов, включая генетические вариации в естественных популяциях, эволюционную устойчивость через мутации, отобранные под действием генного драйва, или неслучайные модели размножения. Эксперименты на нескольких видах насекомых показали[450], что появляется устойчивость к генным драйвам, а также начинает преобладать естественная генетическая изменчивость, которая мешает механизму CRISPR распространять гены по популяциям, как предполагали ученые.

Неудивительно, что в поисках методов борьбы с болезнями, переносимыми комарами, исследуются генетические методы, поскольку история применения инсектицидов связана с развитием резистентности у целевого насекомого. Нигде это не проявляется так ярко, как на примере усилий по защите от малярии.

В 1961 году число случаев заболевания малярией в Индии сократилось менее чем до 150 000 по сравнению с 75 млн в начале 1950-х годов, при этом в год умирало 800 000 человек. Но мероприятия по распространению ДДТ – только представьте себе, что за год на страну вылили 27 млн килограммов инсектицида, – привели к резистентности к этому веществу. Малярия вернулась. В 1976 году Индия пережила крупную эпидемию, за которую было зарегистрировано примерно 25 млн случаев заболевания. В Индонезии случаи заболевания малярией увеличились в четыре раза в период с 1965 по 1968 год. К тому времени ВОЗ официально признала неспособность искоренить это заболевание. К началу 1990-х годов по меньшей мере 100 видов комаров и других переносчиков болезней выработали устойчивость к различным инсектицидам[451]. А поскольку пораженный паразит был более устойчив, чем его предшественники, новые инфекции были особенно опасны[452]. В 2000 году 10 % населения земного шара страдало от малярии[453].

Противомалярийные препараты демонстрируют аналогичную картину. Хинин, впервые использованный для борьбы с этой болезнью в Риме в начале XVII века, перестал работать к концу 1940-х годов, и его заменили хлорохином. К 1960-м годам хлорохин сделался бесполезен в большинстве стран Юго-Восточной Азии, Южной Америки, Индии и Африки. Устойчивость к его предшественнику, мефлохину, была подтверждена всего лишь через год после коммерческого выпуска препарата в 1975 году[454].

По данным Брюса Табашника из Университета Аризоны[455], общая устойчивость к пестицидам выросла на 61 % в период с 2000 по 2010 год. В отчете ВОЗ за 2010–2016 годы сказано[456], что устойчивость к четырем обычно используемым классам инсектицидов – пиретроидам, хлорорганическим соединениям, карбаматам и фосфорорганическим соединениям – характерна для всех основных переносчиков малярии в Африке, Северной и Южной Америке, Юго-Восточной Азии, Восточном Средиземноморье и западной части Тихого океана. В 2016 году провели клиническое испытание долгожданной вакцины против малярии Mosquirix[457]; в нем участвовали 447 африканских детей в возрасте от 5 до 17 месяцев, но результаты оказались неутешительными. Общая эффективность за семь лет наблюдения составила 4,4 %[458], снизившись ближе к нулю на четвертый год, с возможными последующими конечными негативными последствиями. Однако в более крупном исследовании, опубликованном в 2015 году[459], в котором приняли участие 15 459 младенцев и детей раннего возраста в семи африканских странах, Mosquirix сократил число случаев клинической малярии на 39 %. На основе имеющихся на сегодняшний день фактических данных ВОЗ и других медицинских учреждений считается, что преимущества Mosquirix перевешивают риски побочных реакций, таких как менингит и судорожные припадки.

В течение этого периода один класс инсектицидов, пиретроидов – группа искусственных пестицидов, подобных природному пестициду пиретруму, вырабатываемому цветками хризантемы, – доминировала в усилиях по борьбе с переносчиками болезней. Отсюда могут возникнуть проблемы, поскольку история борьбы с комарами-переносчиками болезней показывает, как опасно использовать один класс инсектицидов. Если продолжать атаковать организм – особенно многочисленное, быстро размножающееся насекомое – одним и тем же оружием, почти неизбежно появится резистентность к нему. И действительно, в последние годы наблюдается тревожный рост популяции комаров, устойчивых к пиретрину[460].

Иногда самые надежные методы – самые простые[461]. Обработанные инсектицидом противомоскитные сетки ограничивают воздействие и тяжесть заболевания за счет меньшего количества укусов. В период с 2000 по 2016 год число случаев заболевания малярией во всем мире сократилось на 40 %, это примерно на 663 млн случаев меньше. Более двух третей данного снижения заболеваемости[462] объясняется использованием противомоскитных сеток, обработанных инсектицидом длительного действия, а еще 19 % приходится на опрыскивание стен внутри помещений.

Я беседовал с биологом Присциллой Тамиозо, работающей в Программе борьбы с лихорадкой денге в южном бразильском городе Флорианополис. Она подчеркнула важность простых практических мер. В удаленных южных регионах угроза малярии уступает место лихорадке денге и вирусам Зика и чикунгунье.

«Мы сосредоточены на просвещении и образовании, – сказала Тамиозо. – Мы посещаем разные районы в поисках резервуаров размножения комаров. Кроме того, встречаемся с жителями, чтобы объяснить им важность сокращения подобных водохранилищ. На юге Бразилии выпадает много осадков, поэтому, например, важно просверлить отверстия в брошенных автомобильных шинах или заполнить их чем-то».

Как и в случае с развитой резистентностью к инсектицидам, чем эффективнее защита, тем более последовательной будет контратака. Некоторые виды комаров приспосабливаются к противомоскитным сеткам[463], становясь устойчивыми к пиретроидным пестицидам, которыми их пропитывают, и меняя свой режим питания с ночного на дневной.

Лихорадка денге – опасное вирусное заболевание[464], переносимое насекомыми, в тропиках и субтропиках, снова начинает активно распространяться. До 1970 года тяжелые вспышки лихорадки имели место только в девяти странах[465]; сегодня, по данным ВОЗ, это заболевание распространено уже в сотне стран. В октябре 2019 года данная, обычно легкая, но иногда смертельная, лихорадка поразила Непал, страну, ранее считавшуюся слишком холодной, чтобы были причины беспокоиться об этой болезни. В течение двух месяцев по меньшей мере 9000 человек заболели, а шестеро из них умерли. Глобальное потепление в высокогорной стране, где в 2006 году зафиксировали первые случаи заболевания денге, приводит к более длительным периодам приемлемых температур для комаров Aedes, которые служат ее переносчиками, а также к более частым проявлениям муссонов, благодаря которым появляются новые водоемы, способствующие размножению комаров. В 2019 году в Северной и Южной Америке зарегистрировали рекордное число случаев заболевания лихорадкой денге: 2,7 млн[466].

Независимо от того, сможем ли мы когда-нибудь избавиться от этих болезней или нет, можно, по крайней мере, научиться эффективнее их обнаруживать. Австралийская исследовательская группа под руководством Дагмар Мейер из Университета Джеймса Кука в городе Кэрнс[467] разработала ловушку для комаров с возможностью обнаружения наличия болезнетворных вирусов, циркулирующих в дикой природе. Ученые реконструировали инновационное устройство, запущенное в 2010 году, которое заманивает комаров на покрытые медом карточки, затем отслеживает слюну, оставшуюся на месте происшествия. Как вы можете себе представить, это ничтожный объем слюны насекомого: около пяти миллиардных долей литра. Объемы, подобные этому, проверяют пределы возможностей современных систем обнаружения.

Но комары оставляют после себя примерно в 3000 раз больше «мочи»[468], чем слюны. Не забывайте, что эти кусачие насекомых выводят из организма воду, чтобы увеличить концентрацию выпитой крови. В переделанных ловушках с помощью карточек стали собирать мочу. Это стандартные ночные световые ловушки, а также ловушки более длительного действия, которые выделяют пары вкусного для насекомых углекислого газа, чтобы заманить комара внутрь. Когда насекомое попадает в ловушку для мочи, его выделения капают через сетчатое дно на карточку. Исследователи использовали 29 ловушек для мочи наряду с ловушками для слюны, размещенными в двух местах в Квинсленде, богатых насекомыми.

Ловушки для мочи обнаружили генетические следы трех патогенов – вирусов, вызывающих энцефалит Западного Нила, реки Росс и долины Мюррей, в то время как ловушки для слюны обнаружили два. Среди преимуществ такого метода – отсутствие необходимости постоянного охлаждения[469], которое требуется для проверки живых комаров, и это не так трудоемко или жестоко, как старый метод заражения индикаторных цыплят или свиней и наблюдения за ними на предмет признаков инфекции. Данный тест рекламируется как раннее предупреждение о риске заболевания от местных комаров.

Такие карточки – не единственный метод мониторинга опасных вирусов и бактерий по выделениям комаров. Исследователи из Великобритании и США в 2017 году представили водостойкий конус, в который можно было собирать мочу и фекалии комаров. Они обнаружили присутствие ДНК филярийных червей, малярийных плазмодий и плоских червей у искусственно зараженных комаров[470].

В результате предпринятых ранее усилий, холодных зим и коротких теплых сезонов, малярия и другие болезни, переносимые двукрылыми, не смогли проникнуть в более северные регионы мира, такие как северная часть США, Канады и Европы, но эта ситуация может измениться по мере повышения температуры под влиянием деятельности человека и по мере возобновления международных поездок и торговли после пандемии коронавируса. Европейские клиники и больницы в настоящее время[471] лечат в восемь раз больше больных малярией, чем в 1970-е годы, а показатели заболеваемости малярией в Центральной Азии и на Ближнем Востоке выросли в десять раз. В дополнение к лихорадке денге, на подъем пошли лейшманиоз и энцефалит, угрожая многим регионам Европы[472].

Больше всего двукрылые беспокоят, когда речь заходит о способности насекомых убивать переносимыми ими болезнями, однако они отличились и в роли вредителей продовольственных запасов. Мухи не упустили возможности извлечь выгоду из урожая, особенно фруктов, а также из нашей страсти к разведению скота и потреблению продуктов животного происхождения.

Прежде всего следует признать, что слово «вредитель» в данном контексте – термин антропоцентрический и зависит от контекста и ценностей. Мы используем слово «вредитель» так же, как и «сорняк», чтобы обозначить что-то строго человеческими понятиями, не принимая во внимание его экологическую ценность. Пчелы, опыляющие цветы в ландшафтном саду, не считаются вредителями до тех пор, пока не строят свое гнездо под навесом крыльца[473], и мухи, разлагающие мертвых грызунов, не будут вредителями, но те, кто откладывает яйца в плодовых культурах, станут ими. Для нас это совершенно разные ситуации. Вне контекста интересов человека они – примеры важнейшей роли, которую насекомые играют в круговороте питательных веществ в экосистемах.

Считается, что только около 1 % видов насекомых[474] имеет негативное экономическое значение, но и этого небольшого количества достаточно. В зависимости от того, к какому источнику вы обращаетесь[475], от 15 % и 50 % всех продуктов питания, выращиваемых для человека, теряется из-за ущерба, нанесенного насекомыми. Мухи вносят значительный вклад[476], но не входят в топ-10 списка всемирно известных лондонских Садов Кью, где первые строчки отведены гусеницам, белокрылкам (не настоящие мухи), паутинным клещам, жукам-бронзовкам и тле.

Существенных вредителей великое множество; один из путей к переизбытку популяции насекомых – дать им большой участок земли, предназначенный для выращивания их любимой пищи, в отсутствие естественных хищников или паразитов. Здесь лежит центральная дилемма монокультурного земледелия. Обширное поле кукурузы или разросшийся яблоневый сад легче обрабатывать (и собирать урожай), чем посевы смешанных культур. Однако такие поля и сады предоставляют идеальную возможность для размножения и проживания так называемых организмов-вредителей. Когда мы засеваем гектары и гектары кукурузой[477], можно сколько угодно жаловаться, но не стоит удивляться, когда американская кукурузная совка, огневка кукурузная и другие насекомые заводятся на их любимом (иногда единственном) растении-хозяине.

Наиболее серьезными вредителями сельскохозяйственных культур считаются плодовые мухи. Большинство видов плодовых мух эволюционировали и стали питаться тем, что исторически было относительно редким ресурсом, по крайней мере, в зонах с умеренным климатом – опавшими плодами, которые начали бродить и бесполезны для тех, кто выращивает фрукты. Чтобы пробить кожуру гниющего плода, которая обычно все равно разрывается, почти не требуется усилия.

Но есть одно неприятное исключение из этой схемы. Пятнистая дрозофила, Drosophila suzukii, – серьезный вредитель, поскольку непривередлива в еде и является одним из немногих видов дрозофил, способных откладывать яйца в более твердую кожуру свежих фруктов. Когда я гостил в Лаборатории плодовых мух Келли Дайер, у меня была возможность увидеть этих мух поближе. Разглядывая их в стереомикроскопе, я увидел, что по меркам плодовой мушки яйцеклад данной дрозофилы огромен и похож на зазубренный нож. Как объяснил мне специалист по плодовым мушкам Мартин Хаузер из Калифорнийского департамента продовольствия и сельского хозяйства, это высокотехнологичное устройство оснащено сенсорными волосками (щетинками) на кончике, которыми, по всей видимости, мушка «пробует» плод на вкус и контролируют глубину проникновения, а также шиповидной структурой, которая, вероятно, закрепляет яйцеклад, чтобы он не выскальзывал из плода, когда появляется яйцеклетка. Не стоит забывать, что эти структуры также должны приспосабливаться к сложным гениталиям самца во время совокупления[478].

D. suzukii неместный вид, прибывший в Соединенные Штаты из Юго-Восточной Азии в течение последних десяти лет или около того. Этим мухам особенно нравится в Джорджии, где выращивают голубику. Ежегодный ущерб фруктов, причиняемый этой мухой американским производителям, достигает 400 млн долларов. Кроме того, данный вид быстро распространяется вдоль морского побережья Южной Европы[479], питаясь со «шведского стола» цитрусовыми, инжиром, вишней и ежевикой.

Что мы с этим делаем? Классический биологический контроль предполагает внедрение хищника или паразита, нацеленного на конкретный вид вредителя. Ежемухи – это обширное семейство паразитоидов[480], поражающих растительноядных насекомых (включая мух), и по этой причине их широко используют в борьбе с насекомыми – вредителями растений. Несколько видов этих мух перевозили из Европы по всему миру для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, такими как пяденица зимняя в Северной Америке. Преимущество данного подхода в экономии времени и средств. Он практически вообще не требует дополнительного вмешательства[481]. В исследовании, проведенном в 2006 году[482], энтомологи Мейс Воган и Джон Лоузи подсчитали, что такие средства борьбы с насекомыми-вредителями сэкономили 4,5 млрд долларов в год в одних только Соединенных Штатах.

Однако внедрение насекомых в другом ареале обитания всегда сопряжено с риском, и пример тому – катастрофические последствия этого. Ежемуха, завезенная в Северную Америку из Европы в 1906 году, чтобы помочь бороться с другим неместным видом, пяденицей зимней, расширила свое меню до 200 известных хозяев, включив в него множество безвредных местных видов, популяция которых резко сократилась и не восстановилась по сей день. К ним относятся два великолепных гиганта, цекропия и сатурния луна. Согласно исследованию, муха истребляет около 80 % цекропий в Массачусетсе[483].

Специализированный яйцеклад пятнистой плодовой мухи (Drosophila suzukii) позволяет ей проникать под кожицу плодов, чтобы отложить яйца (© Martin Hauser, California Department of Food and Agriculture)

У других методов есть свои недостатки. Три большие проблемы инсектицидов – токсичность для человека, токсичность для нецелевых организмов и резистентность[484]. Когда мы атакуем организм чем-то предназначенным для его уничтожения, будь то химическое вещество или паразит, в популяции немедленно возникают устойчивые мутации и адаптации, и чем более подвижен организм-мишень с точки зрения эволюции, тем скорее развивается устойчивость. Насекомые с их способностью производить огромное потомство за короткий срок – именно такие организмы.

Наиболее эффективный ответ – многосторонняя стратегия. Возможно, вы встречали такое название – комплексная борьба с вредителями (КБВ). Подобно книге шахматных дебютов, КБВ охватывает широкий спектр тактик. Кроме того, с ее помощью стараются избежать разрушительного воздействия химических веществ, убивающих всех без разбора. Методы КБВ[485] включают массовый отлов взрослых мух с использованием приманки; защиту посевов специальными сетками; выращивание посевов в закрытых теплицах; опрыскивание натуральными репеллентами; частый сбор урожая; послеуборочное охлаждение, фумигация или облучение; и введение (предпочтительно местных) паразитоидов, обычно хищников или грибов, убивающих насекомых.

Исследования в области экологически чистых природных пестицидов продолжаются до сих пор. Здесь используют естественную адаптацию растений к дефолиации и проникновению насекомых в ткани. В ходе испытаний[486] масло чайного дерева, масло андиробы и цитронелла каждое по отдельности вызвали 100 % смертность комнатных мух и Haematobia irritans, а применение конопляного масла[487] к органическим культурам оказалось высокотоксичным для комнатных мух и тли. О действии этих масел известно довольно мало, возможно, потому, что они менее прибыльны, чем коммерческие инсектициды[488], а также неизвестно, они нейротоксичны или просто душат мух.

Кроме того, существуют соединения, которые используют сенсорные системы и поведение насекомого, чтобы сбить его с пути истинного. Исследование, проведенное в 2019 году[489], показало, что как природные, так и синтетические смеси половых феромонов делают самцов крестоцветной галлицы – серьезного вредителя рапса – не способными обнаружить самок.

Азиатские фермеры держат плодовых мух в страхе уже более 70 лет, используя простую, хотя и довольно трудоемкую технику упаковки фруктов в мешки прямо на месте. Урожайность таких культур, как манго, дыни и огурцов, выросла с использованием этой технологии на 40–58 %. Малайзийские компании, выращивающие на экспорт карамболу (звездчатый фрукт)[490], которая еще в 1994 году приносила 10 млн долларов США в год, защищает целые сады, упаковывая фрукты в мешки на деревьях.

Естественные подходы, как правило, наносят меньший сопутствующий ущерб как другим видам, так и окружающей среде. Применение конопляного масла для защиты органических культур показало, что оно токсично для домашних мух, однако полезные беспозвоночные, такие как божьи коровки и дождевые черви, не пострадали. При этом ивермектин, препарат, вводимый перорально домашнему скоту для избавления от внутренних паразитов, таких как оводы, не разрушается полностью в кишечнике крупного рогатого скота. Выделяемые с навозом остатки ивермектина сохранялись в течение 20 и более лет[491], превращая навоз в зону смерти для жуков, мух и другой полезной навозной фауны.

В 1980 году в Калифорнии была обнаружена средиземноморская плодовая муха, знаменитый захватчик фруктов и овощей с мягкой кожурой. Для борьбы с ней развернули кампанию опрыскивания посевов с воздуха, в ходе которой обработали 2253 км² инсектицидом карбофосом. На данной территории располагались 43 города с населением 2 млн жителей, при этом мероприятие стоило 100 млн долларов, использованных из денег, выделенных штатом на ликвидацию вредителей. Оно вызвало гнев жителей, которым было рекомендовано оставаться вместе с домашними животными. В нынешнюю эпоху глобальной торговли[492] мухи время от времени возвращаются в регион, но их сдерживают, не применяя опрыскивания, а используя стратегию выпуска стерильных самцов.

Считается, что в сочетании с малатионом метод стерильных самцов сдержал и в некоторой степени обратил вспять экспансию средиземноморской плодовой мухи в Центральную Америку и Южную Мексику. Появившись в Коста-Рике в 1955 году, к 1979 году данный вид достиг южных регионов Мексики. Согласованная кампания по использованию метода стерильных самцов в рамках программы Moscamed была запущена в конце 1970-х годов. Программа финансируется главным образом Соединенными Штатами и Мексикой и демонстрирует колоссальные масштабы производства бесплодных самцов, необходимого для того, чтобы сделать такую кампанию эффективной, учитывая, что целевая муха быстро размножается. На протяжении большей части кампании четыре селекционных центра в Мексике и Гватемале выпускают более полумиллиарда мух в неделю. В период с 1979 по 2016 год были выпущены 1,52 триллиона стерильных самцов средиземноморской мухи. Муха была уничтожена примерно на 1,42 миллиона гектарах и не попала на большую часть территории Мексики и Соединенных Штатов. Конечно, случались неудачи, вызванные, как правило, погодным явлением Эль-Ниньо[493], что привело к быстрому увеличению популяции мух, или, говоря на языке тех, кто выращивал мух, случались шторма мух. Тем не менее садоводческая промышленность в регионе оценивается в миллионы долларов США в год[494] и создает десятки тысяч новых рабочих мест в сельской местности, поэтому стоимость программы Moscamed, составляющая на сегодняшний день примерно 1 млрд долларов, рассматривается как чрезвычайно выгодная инвестиция с предполагаемым соотношением затрат и выгод 150 к 1.

Один из наиболее заметных успехов метода стерильных самцов – это действующая кампания, начатая в конце 1950-х годов, которая привела к уничтожению кохлиомии[495] в Соединенных Штатах, Мексике и Центральной Америке к северу от Панамского канала. Личинки кохлиомии питаются живой тканью хозяев, получая доступ через крошечные ранки, примерно так же, как это делает личинка овода. Однако, будучи менее деликатными, чем их собратья оводы, личинки кохлиомии могут оставлять после себя ранки, кроме того, муха переносит инфекции, смертельные для хозяина.

Дейв Тейлор, энтомолог Министерства сельского хозяйства США, объяснил мне, что биология личинки кохлиомии делает ее уникально восприимчивой к методу стерильных самцов. В отличие от средиземноморской мухи, личинки кохлиомии в природе встречаются при относительно низком уровне популяции в окружающей среде – по некоторым оценкам, всего от 5 до 10 мух на квадратный километр, – поэтому выпустить необходимое количество самцов несложно. Большинство других насекомых-вредителей присутствуют в окружающей среде в гораздо более высоких популяциях. Например, жигалка осенняя, которую изучает Тейлор, встречаются в количестве от десятков до сотен тысяч на квадратный километр.

«Более того, – сказал мне Тейлор, – взрослые особи кохлиомии совершенно безвредны. Они не наносят прямого ущерба ни одному животному. Таким образом, можно выпустить большое количество взрослых кохлиомии, не ставя в известность сообщество. Будет очень трудно убедить общественность позволить вам выпустить сотни тысяч или миллионы [кусачих или распространяющих болезни] мух в их районе».

В нынешнюю эпоху даже успешная кампания может проводиться лишь временно. С расширением международных перевозок, глобализацией экономики и быстрым перемещением скота и продуктов животного происхождения постоянной угрозой стала реинвазия (или повторное заселение). По состоянию на 2017 год[496] подтвердилось присутствие кохлиомии во Флориде. Этот вид все еще встречается в некоторых частях Центральной и Южной Америки, а также есть ее аналог, населяющий Старый Свет: некоторые части Африки, Азии и Ближнего Востока – Chrysomya bezziana.

Кусачие мухи в совокупности представляют собой наиболее опасных членистоногих вредителей крупного рогатого скота во всем мире. 200 000 особей жигалки осенней[497] появляются в зимних стойлах среднего размера, и коллективными усилиями, питаясь кровью коров, снижают годовое производство молока и вес крупного рогатого скота. Ущерб от них в США оценивается в 2,2 миллиарда долларов в год. (Данный вид представлен на фотографиях, на снимках моя нога до и после укуса жигалки осенней.)

Оглядываясь назад, следует признать, что наша страсть к использованию химических инсектицидов принесла больше вреда, чем пользы. Мы даже создали новых вредителей, подавив конкурентов. Грегори Полсон и Эрик Итон, авторы книги «Насекомые были первыми» (Insects Did It First), опубликованной в 2018 году, отмечают, что сначала мы опрыскали долгоносика, чтобы подавить его, как тут же его место заняла Chloridea virescens. Есть по крайней мере две веские причины, по которым насекомые приспосабливаются к химическому оружию. Во-первых, короткий период смены поколений ускоряет рост эффективных мутаций и последующей резистентности. Во-вторых, насекомые, особенно те, которые сильно зависят от растений, получают иммунитет к химическим веществам, вырабатываемым самими растениями. Они либо учатся справляться с ними, либо активно выводят их из организма. Еще одним недостатком пестицидов можно назвать то, что они, как правило, наносят больший ущерб полезным хищным и паразитическим насекомым (многие из которых мухи)[498] и меньше работают против намеченной цели. Сокращение использования пестицидов и их воздействия – это один из трех флагманских проектов базирующегося в США Общества Xerces, международной организации, занимающейся сохранением всех беспозвоночных, включая насекомых.

В эпоху, когда биоразнообразие сокращается из-за деятельности человека кошмарными темпами, я задаюсь вопросом, не лучше ли будет деиндустриализировать методы производства продуктов питания. Если вы когда-либо видели обширное монокультурное поле зерновых, простирающееся до горизонта, то вы одновременно видели экологическую пустыню и золотое дно для специализированного насекомого-вредителя. Наряду с вырубкой лесов для создания пастбищ или скотоводческих ферм, выращивание зерновых для кормления скота представляет собой пример глубоко укоренившегося и самого неэффективного метода обеспечения себя пищей. (По состоянию на начало октября 2020 года в тропических лесах Амазонки случилось более 32 000 пожаров, большинство из которых были вызваны владельцами ранчо с целью расчистить землю для выпаса скота. В качестве еще одного показателя неэффективности нужно иметь в виду, что животноводство занимает почти 80 % мирового сельскохозяйственного производства и тем не менее производит менее 20 % мировых запасов калорий[499].)

Как объясняет Майкл Поллан в книге «Дилемма всеядного» (The Omnivore’s Dilemma), если фермеры выращивают разнообразные продукты питания – что им рекомендуется делать, когда потребители покупают местную продукцию, – они могут отказаться от большей части удобрений и пестицидов, потому что разносторонне организованная ферма способна сама обеспечивать плодородие и поддерживать борьбу с вредителями.

Помимо сельского хозяйства, тяга мух к крови, особенно к нашей, в сочетании с серьезными опасностями для здоровья, вытекающими из их «вампирических» привычек, порождает в человеке тревогу и страдания в больших масштабах. Пока людей на Земле становится все больше, нельзя ожидать, что влияние мух на людей сократится. Благодаря огромной численности и короткой продолжительности жизни насекомые – ловкие противники, способные преодолеть препятствия, расставляемые им на пути. Кроме того, комары – прекрасные путешественники. Они выдерживают низкие температуры и низкое давление воздуха в багажных отсеках трансокеанских рейсов. Для них транспортные контейнеры, автомобили и поезда – сущий пустяк[500]. Объедините эти характеристики с изменяющимися климатическими условиями, и можно себе представить, что нам еще долго предстоит бороться с врагами.

Возможно, с помощью технологий мы перехитрим мух и избавимся от их нашествия. По крайней мере, не возникает сомнений, что следует попытаться это сделать, учитывая страдания и смерти, вызванные малярией, и другие болезни, которые переносят мухи. Тем не менее в таком сценарии тоже есть свои опасности. Уже более полувека мы знаем[501], что удаление ключевых видов приводит к крупномасштабным изменениям стабильности всей экосистемы. Экологические последствия потери быстро размножающихся и широко распространенных видов двукрылых могут оказаться катастрофическими. Если бы можно было собрать совет животных, чтобы вынести решение о будущей судьбе кусачих двукрылых, наши голоса за уничтожение, несомненно, были бы отклонены голосами летучих мышей, птиц, рыб, лягушек и насекомых, в рацион которых те входят.

Вероятнее всего, наши усилия по искоренению мух, переносящих болезни, приведут к временному подавлению, но не к уничтожению популяции. Может быть, это и к лучшему. Глупость воинственных подходов к элементам природы, которые мы считаем нежелательными, заключается в том, что из виду упускают взаимосвязь всего в природе. Рэйчел Карсон[502] сделала больше, чем кто-либо другой[503], озвучив серьезность последствий подобной борьбы: «Мы травим комаров в озере, и яд распространяется от звена к звену пищевой цепи, и вскоре его жертвами становятся птицы на окраинах озера».

11 Детективы и врачи

Большая роль мух в эпидемиологии и сельском хозяйстве маскирует две менее известные области их присутствия: в судебной экспертизе и медицине. Мухи настолько четко способны улавливать запах свежего человеческого трупа, что для построения точного временного графика того, что происходит с телом, можно использовать появление яиц или живорожденных личинок, их последующий рост и окукливание. Судебные или судебно-медицинские энтомологи собирают насекомых и, вооружившись знаниями об истории жизни видов мух, могут определить время смерти человека часто с точностью до часа. Такой способ использования двукрылых помог раскрыть сотни убийств[504].

Существует целый ряд личинок[505], чьи привычки питаться падалью помогают детективам в работе. Среди них: падальные мухи (Calliphoridae), серые мясные мухи (Sarcophagidae), домашние или настоящие мухи (Muscidae), львинки (Stratiomyidae), горбатки (Phoridae) и зимние комарики (Trichoceridae). Наибольший вклад в криминалистическую энтомологию внесли падальные и мясные мухи, с чьим талантом мусороуборщика мы встречались в шестой главе.

Из-за своих миниатюрных размеров горбатки способны находить пути к захороненным телам, недоступные для более крупных падальных и мясных мух. Их крошечные личинки проникают в трещины и швы большинства гробов, за что их прозвали «гробовыми» и «мавзолейными» мухами. Из-за более медленной скорости разложения хорошо закрытого тела несколько поколений «гробовых» мух могут колонизировать один и тот же труп. Показательный пример: наличие активных личинок на теле, захороненном 18 лет назад в Испании[506].

С точки зрения криминалистов, основа полезности мух – это их острое влечение к телам в разной степени разложения, в разных местах, в разное время года и в разных условиях. Взрослое тело, пролежавшее неделю под открытым небом в канадском лесу в сентябре, привлечет совершенно иной набор двукрылых, чем тело, похороненное на месяц в неглубокой могиле в июне недалеко от бразильского города Сан-Паулу. Существует целый ряд насекомых, которые предсказуемо колонизируют мертвый организм.

Несмотря на наибольший общественный интерес, роль насекомых в раскрытии подозрительных смертей или убийств – лишь одна из трех отраслей судебной энтомологии. В дополнение к судебно-медицинской энтомологии существует городская энтомология и энтомология продуктовых запасов[507]. Городская судебная энтомология занимается в основном насекомыми, которые взаимодействуют с нами в жилых или коммерческих помещениях, например, судебными делами, связанными с повреждением, нанесенным термитами. Споры, имеющие отношение к загрязнению пищевых продуктов насекомыми, частями их тел или экскрементами, относятся к области судебной энтомологии продуктовых запасов. Примером может послужить заражение хранящегося зерна долгоносиками. Наше внимание здесь будет сосредоточено на медико-криминальной отрасли, главными действующими лицами которой выступают двукрылые.

Существуют две обширные области судебно-медицинской энтомологии (далее просто «судебная энтомология»): первая, первоначальная колонизация включает в себя исключительно двукрылых и в основном мясных мух, которым нужна свежая пища, их ротовой аппарат не способен поглощать высохшие ткани. Эта область исследований касается стадий развития насекомых, колонизирующих тело в течение первых нескольких недель после смерти. Чрезвычайно полезно, что некоторые мухи могут обнаружить разлагающееся тело через несколько минут после смерти[508]. Вторая область касается последовательной колонизации тел на дальнейших ступенях разложения. Пока тело гниет, оно проходит стадии биологических, химических и физических изменений, каждая из которых привлекает разные группы насекомых. Другие насекомые приспособлены питаться только более жесткими тканями.

Все мухи, садящиеся на мертвые тела, прилетают по разным причинам. Многие приходят перекусить: кровь и жидкости организма представляют собой богатый источник белка для развития яйцеклеток у самок или выработки спермы у самцов. Другие прилетают размножаться. Некоторые из них, вероятно, спарились в другом месте и ищут подходящее место отложить яйца или личинки. А кого-то привлекает не сам труп, а фауна, которая на нем поселяется. Например, червеедки (Pollenia) паразитируют на червях. Самки мясной мухи Sarcophaga utilis (для которой я не смог найти общего названия)[509] – паразитоиды навозных жуков, при этом они часто находят ухажеров-самцов, с надеждой сидящих на падали или рядом с ней. Поскольку яйца и личинки не разбегаются и не улетают, если их потревожить, именно насекомые, размножающиеся в падали, наиболее полезны для оценки давности смерти, то есть времени, прошедшего с момента смерти.

PMI (post-mortem interval), или ДС (время давности смерти), – это критический параметр[510] в области судебной энтомологии. Поскольку мухи, и особенно мясные мухи, инициируют[511] разложение, они считаются наиболее точными и важными индикаторами времени смерти. Для оценки давности смерти энтомологи используют знания о текущей стадии развития собранных личинок в сочетании с измерениями погодных и температурных условий[512].

Вариацией показателя давности смерти становится минимальное время с момента смерти (минимальный PMI)[513]. Его оценивают путем выявления самых старых незрелых личинок, присутствующих на теле, оценки их возраста по состоянию развития, затем, принимая во внимание погодные и другие условия окружающей среды, отсчитывают в обратном направлении и определяют дату, когда были отложены яйца или личинки. Иногда присутствие на теле определенного вида мух дает важную подсказку, например когда местоположение тела находится за пределами нормального местообитания вида, указывая на то, что тело переместили.

Разложение сопровождается чередой запахов. На ранних стадиях разложения множество микроорганизмов способствует выделению неорганических газов и серосодержащих летучих веществ из пищеварительной и выделительной систем. После этого из мышц, жира, органов и других мягких тканей выделяются различные газы, жидкости и вонючие органические соединения. В целом, при разложении выделяются сотни химических веществ[514], и еще многое предстоит узнать о том, какие из них стимулируют мух, привлекаемых падалью. Когда тело разлагается, содержание питательных веществ в нем меняется, и эти изменения также отражаются в исходящих запахах. Мухи и другие падальщики реагируют на запахи и прилетают, только когда труп подходит для их конкретных нужд.

Помечая мух, Лео Браак в 1981 году обнаружил, что мухи находят гниющую тушу с расстояния более 60 км. Также они находят путь к трупу, лежащему на высоте, как в случае с телом на 11 этаже в малайзийской высотке, усаженном мухами. Есть мухи, готовые зарываться в почву на глубину почти 2 м, чтобы добраться до своей разлагающейся цели[515].

Для некоторых мух даже контейнеры не становятся надежной преградой. Проводили исследование[516], направленное на то, чтобы определить, как скоро мухи смогут найти трупы людей, спрятанные в чемоданах. Эту тактику используют убийцы для сокрытия жертв. Мух сильно привлекали используемые приманки (куриная печень и свиная голова), а самые маленькие личинки протискивались сквозь щели между зубьями молнии, что, безусловно, полезно при раскрытии некоторых дел об убийствах.

Часто человеческие останки обнаруживают лишь спустя долгое время после смерти, и именно тогда виды, привлеченные более сухими тканями второй стадии разложения, вступают в игру. Те сырные мушки, с которыми мы познакомились в первой главе, приходят позже всех, и судебные энтомологи ориентируются на присутствие их личинок для оценки времени смерти тел, которые не были обнаружены долгое время. В теплых и влажных местах, таких как Флорида, эти мухи могут появиться на останках возрастом менее двух месяцев[517], при этом обычно они появляются на открыто лежащем трупе только через три-шесть месяцев, часто после того, как тело завершит стадию «активного разложения» и начнет высыхать. И, чего нельзя сказать о некоторых других насекомых, используемых в судебно-медицинских исследованиях, присутствие наркотиков[518], таких как героин[519], не оказывает существенного влияния на развитие мух, садящихся на тело позже остальных.

Возможно, вы испытываете отвращение при мысли о насекомых, питающихся мертвым телом. Да как они смеют?! Но насекомые своего не упустят. Они ничего не знают о благоговении, или стыде, или других странных обычаях человеческой цивилизации.

Следует добавить, что судебная энтомология не ограничивается случаями, связанными со смертью или людьми. Длительное жестокое обращение с детьми, пожилыми или немощным пациентами может привести к смерти или отмиранию тканей, которые привлекают внимание мух, привыкших питаться падалью. Методы судебной энтомологии также применимы к случаям, где страдают не люди: жестокое обращение с животными, бездомные животные или браконьерство. Во время презентации на конференции Humane Canada, которую я посетил в Монреале, доктор Маргарет Дойл, судебный ветеринар из Ветеринарной группы Horizon сказала: «Я бы хотела, чтобы мы больше занимались судебной энтомологией, потому что мне очень нравятся личинки». Она упомянула случай с кошкой по кличке Снежок, у которой была обнаружена рана на задней лапе, зараженная личинками. Владелец кошки утверждал, что со Снежком накануне произошел несчастный случай, но когда Дойл отправила образцы доктору Гейл Андерсон, было обнаружено, что личинки находятся на третьей стадии развития, и им минимум пять дней, что опровергало показания хозяина.

Чтобы узнать больше об этой области, я поговорил с Андерсон, профессором в Университете Саймона Фрейзера и вторым директором Центра судебной экспертизы. Гейл начала заниматься судебной энтомологией в 1980-х годах, будучи аспиранткой, когда профессор, заинтересовавшийся данной областью, пригласил ее к себе в кабинет.

«Он спросил: “Гейл, ты хочешь стать судебным энтомологом?” Я сказала: “Круто! Что это?” Я взялась за дело и ни разу не пожалела».

Несмотря на путь Гейл, применение фактических данных для раскрытия преступлений не стоит считать чем-то новым. Первый зарегистрированный случай относится к X–XI векам в Китае. Женщина утверждала, что ее муж погиб, когда их дом сгорел дотла. Но когда его обугленные останки осмотрели, на затылке были обнаружены следы личинок мух. Труп мужчина, как оказалось, уже пролежал некоторое время до того, как начался пожар, и следы личинок также указывали на место, куда ему была нанесена смертельная рана[520][521].

Андерсон объяснила мне, что судебная энтомология продвинулась вперед в 1800-х годах, особенно в Германии и Франции. К 1930-м годам Британия вступила в борьбу, и в 1935 году произошел известный случай с участием врача по имени Бак Ракстон.

Я посмотрел дело Ракстона[522]. Он был врачом частной практики, осужденным за убийство жены, которую подозревал в интрижке. Он также убил их горничную, когда она случайно оказалась на месте преступления. Расчленив их тела (с большим мастерством), он выбросил останки в овраг. Более недели спустя зоркий пешеход на мосту заметил останки, которые смыло вниз по течению. Некоторые фрагменты были завернуты в газеты, что помогло точно определить, где именно выше по течению они были сброшены. Наличие личинок в возрасте 12–14 дней на жертвах помогли найти Ракстона, и его разоблачили, а затем повесили.

В учебнике «Наука судебной энтомологии» (The Science of Forensic Entomology)[523] Дэвид Риверс и Грегори Далем приводят наглядную метафору, объясняющую привлекательность разлагающегося тела для мух, которые ищут трупы и полагаются при этом главным образом не на зрение, чтобы найти пищу: «Представьте себе мертвое тело как свет с выключателем. После смерти химические сигналы как будто бы подсвечивают тело тусклым светом в темной среде. С течением времени химические сигналы усиливаются, заставляя тело “сиять” все ярче и ярче». По мере того как распад достигает максимума, а затем идет на убыль, тело снова становится «тусклее» и менее привлекательным для насекомых.

Я спросил Андерсон, сколько видов мух поселяется на человеческом организме. «Около 50 видов в Северной Америке. Я регулярно имею дело примерно с 6–10 видами падальных мух. Видовой профиль будет отличаться, если вы находитесь во Франкфурте или Мумбаи, но в этих регионах насекомые тоже предсказуемы. Солируют здесь двукрылые [мухи]; они участвуют на всех уровнях распада. Единственные, кто тоже посещает мертвые тела, это некоторые жесткокрылые [жуки]».

Американский совет судебной энтомологии (ABFE) в 1996 году установил строгий процесс сертификации. Чтобы стать дипломированным специалистом, требуется минимум степень PhD и пять лет практической работы. Сертификационный экзамен длится 12 часов (с восьми утра до восьми вечера), и каждые несколько лет требуется повторная сертификация. Андерсон – одна из 20 экспертов по всему миру, имеющих сертификат ABFE[524].

«Насколько все это, – размышлял я вслух, – связано со знанием насекомых?»

«Очень связано. Необходимо знание местной фауны насекомых, понимание области (нужно быть начитанным) и понимание кейсов. Но все сводится к знанию энтомологии на очень высоком уровне. ABFE гарантирует суду минимальный уровень образования и компетентности эксперта. ABFE придерживается строгого этического кодекса, что означает, что совет может отозвать сертификат, если человек поступил недопустимым образом».

Гейл на добровольных началах участвует в проекте «Невиновность» (Innocence Project), задача которого устранение судебных ошибок путем предоставления бесплатных юридических услуг несправедливо осужденным заключенным, главным образом путем представления доказательств в виде ДНК. Если вы думаете, что судебный процесс всегда точен и надежен, следует отметить, что с момента основания проекта в 1992 году были оправданы более 250 обвиняемых.

Одно такое дело в рамках проекта «Невиновность», в котором участвовала Андерсон, длилось более девяти лет. Восемнадцатилетнюю Кирстин Блейз Лобато ошибочно обвинили в 2001 году в сексуальном насилии и убийстве бездомного в Лас-Вегасе. В октябре 2017 года три судебных энтомолога дали показания о том, что в первоначальном отчете по делу отмечалось полное отсутствие яиц или личинок мясной мухи на теле жертвы на момент ее обнаружения. То есть он умер на несколько часов позже, чем изначально предполагалось, в то время, когда Лобато находилась в 193 км от этого места, в Панаке, штат Невада, где и проживала. Достоверность, с которой мухи-падальщики обнаруживаются на трупе, такова, что их отсутствие – жизненно важный момент в оценке давности смерти. Лобато освободили в январе 2018 года, после того как она провела почти 16 лет в тюрьме.

«Такая работа не для впечатлительных?» – спросил я Андерсон.

«Да, в определенной степени. На самом деле я довольно брезгливый человек. Мне не нравится видеть кровь и кишки по телевизору. Но нужно быть готовой иметь дело с разложением. Вы должны быть в состоянии работать с мертвым телом, выделениями и запахом. Это довольно грубо и, конечно, довольно неприятно, особенно если речь идет о ребенке. К запахам привыкаешь».

Постоянно возникают новые технологии; может ли судебная энтомология устареть? Я задал этот вопрос Андерсон.

«О нет! Сейчас большой интерес вызывает биология смерти: некробиом. Самая актуальная тема – это взаимоотношения микробов и насекомых и то, как все они влияют на некробиом».

Большинство известных дел[525], в которых мухи способствовали раскрытию убийства, касались обвинительных приговоров, но есть и обратные случаи, когда обвиняемого оправдывали, например дело венгерского шкипера парома. Шкипер был осужден за убийство ножом человека, чье тело было найдено на пароме. Предполагалось, что обвиняемый совершил убийство в сентябре через несколько часов после того, как он поднялся на борт в шесть часов вечера. Наличие яиц и личинок мух из первоначального отчета о вскрытии вначале не фигурировало в расследовании, о них стало известно после того, как дело возобновили восемь лет спустя. Энтомолог засвидетельствовал, что виды мух, личинки которых были обнаружены на теле, не активны после наступления сумерек. Таким образом, жертва, вероятнее всего, была убита ранее в тот же день. Ложно обвиненного шкипера оправдали и освободили.

Доктор Андерсон прислала мне отчет 2007 года о легендарном деле, которое привело к официальному освобождению Стивена Траскотта, осужденного в 1959 году за сексуальное насилие и убийство подруги и одноклассницы, 12-летней девочки по имени Линн Харпер, недалеко от Клинтона в Канаде. Это дело прогремело по нескольким причинам: в первую очередь оно вызвало общественное негодование по поводу приговора о повешении, вынесенного несовершеннолетнему (Траскотту было 14 лет на момент смерти Харпер), что привело к отмене смертной казни в Канаде. Также дело послужило основой сюжета бестселлера журналистки Изабель Лебурде[526], которая пришла к выводу, что осуждение Траскотта – судебная ошибка. После того как он провел в камере смертников четыре месяца, в 1960 году приговор Траскотту заменили на пожизненное заключение. Условно освобожденный в 1974 году, Стивен Траскотт настаивал на своей невиновности и стремился обелить свое имя, получив оправдание. Прошло несколько десятилетий, прежде чем он осуществил желаемое, и решающими оказались свидетельства мух.

К счастью для Траскотта, доктор Джон Пенистан, патологоанатом, который осмотрел место преступления и провел вскрытие тела Харпер, собрал и задокументировал улики, связанные с насекомыми. За два дня между исчезновением Харпер и обнаружением тела в лесу на ее останках поселилось два вида мух. Мистер Элджин Браун, энтомолог, вырастил личинок, собранных Пенистаном с лица жертвы, и идентифицировал падальных мух, принадлежащих к роду Calliphora, или синих мясных мух. Мясные мухи, найденные на гениталиях жертвы, принадлежали к семейству Sarcophagidae. Падальные мухи, откладывающие яйца, которые вылупляются в течение нескольких часов, обычно поселяются на слизистых в области лица и не встречаются в большом количестве вокруг гениталий. Мясные мухи, которые вынашивают живых детенышей, обычно приходят на тело несколько позже и избегают лица, чтобы не конкурировать с падальными мухами. Ни одна муха не откладывает яйца или личинки ночью, так как они бодрствуют днем, но уже отложенные личинки ночью продолжают питаться.

Наука судебной энтомологии в 1960 году была еще в зачаточном состоянии, и мухи не упоминались на судебном процессе, который привел к осуждению Траскотта. Пенистан основывал свое мнение о том, что убийца – Траскотт, на трех косвенных факторах: состоянии содержимого желудка жертвы, степени разложения ее тела и степени, в которой тело все еще было поражено трупным окоченением. Он дал показания перед присяжными, что устанавливает время смерти Линн Харпер как 9 июня, 19:45. Траскотта видели, когда он подвозил Линн на велосипеде от школы до близлежащего шоссе около 19:15. Местонахождение Траскотта было неизвестно до тех пор, пока он не вернулся на территорию школы в 20:00 того же вечера, где находился в окружении других людей. Если смерть Харпер наступила после 20:00, то парень невиновен.

Повторная проверка данных о насекомых почти 50 лет спустя[527], основанная на доказательствах, предоставленных тремя судебными энтомологами, включая Гейл Андерсон, опровергла выводы Пенистана. Личинки обоих видов почти наверняка были слишком малы, чтобы появиться на свет до наступления темноты 9 июня. Доктор Шера Ванлаерховен засвидетельствовала, что существует 95 % вероятность, что для того, чтобы на момент вскрытия тела мухи достигли своего мизерного размера всего в два миллиметра, они должны были отложить яйца после 11:00 утра следующего дня, 10 июня. Если бы они были отложены до захода солнца предыдущей ночью, у них была бы ночь на то, чтобы поесть, и они выросли бы больше, чем на два миллиметра.

Энтомологические данные вызвали обоснованные сомнения в том, что Линн Харпер погибла до 20:00 вечера 9 июня. Подобные сомнения требуют оправдания. В 2008 году Траскотту присудили 6,5 млн долларов за десять лет тюремного заключения и за то, что он 48 лет прожил как осужденный убийца. Жена Траскотта, Марлен, получила 100 000 долларов в качестве компенсации за время, потраченное на то, чтобы обелить имя своего мужа.

Чтобы подкрепить свои доводы, сторона, подавшая апелляцию, провела эксперимент на том же месте в лесу, где нашли тело Линн Харпер. 17 июня 2006 года, примерно в то же время и при аналогичных погодных условиях в лесу оставили тела трех маленьких поросят женского пола. Несчастные животные были убиты электрическим током, и у каждого была небольшая рана, нанесенная на плечо (ножом), и небольшое количество крови на крупе и в области гениталий, как у Харпер. Это было необходимо, потому что присутствие жидкостей организма влияет на поведение насекомых. В течение получаса мухи того же рода (Calliphora), что были найдены на теле Харпер, отложила яйца в нос и рот каждого животного. За всеми тушками поросят наблюдали с того момента, как их оставили в лесу, до наступления темноты, и между заходом и восходом солнца мухи не откладывали яиц. Этот эксперимент показал, что с большой вероятностью мухи оккупировали бы тело Линн Харпер, если бы она умерла до 19:45 в день исчезновения. Сначала Гейл Андерсон наняла сторона обвинения, однако она в итоге настаивала на оправдании Траскотта, когда были найдены доказательства его невиновности[528].

Любопытно, что, несмотря на многообещающее начало в Китае X–XI веков, в течение следующих восьми столетий область судебной энтомологии оставалась закрытой. Ветеринар французской армии Жан-Пьер Меньен (1828–1905) провел множество экспериментов, в ходе которых распознал восемь различных волн последовательности насекомых на трупах, оставшихся на поверхности земли, и двух волн на захороненных телах. Немецкий современник Меньена, врач Герман Рейнхард (1816–1892), сосредоточил внимание на погребенных телах и изучал важность крошечных мух-горбаток, откладывающих на них яйца.

Пекка Нуортева, ранее работавший в Хельсинкском университете, много сделал для развития этой области в XX веке[529]. Он был одним из основных авторов первого трактата на эту тему, «Руководства по судебной энтомологии» (A Manual of Forensic Entomology), опубликованного в 1987 году. Нуортева был также одним из первых, кто показал, что насекомые биоаккумулируют токсины, такие как ртуть, и металлы – медь, железо и цинк. Это явление помогло раскрыть многие сложные дела. Например, когда взрослые мухи выросли на сильно разложившемся теле неизвестной женщины, найденном в сельской местности Инкоо в Финляндии, у них было обнаружено необычно низкое содержание ртути. Когда ее опознали[530], оказалось, что она была студенткой Университета Турку, расположенного в географическом регионе, где в окружающей среде почти нет ртути.

Впоследствии обнаружение наркотиков[531], таких как кокаин, героин и фенобарбитал, в личинках, извлеченных из человеческих тел, оказалось полезным для установления случаев смерти от передозировки. Дело в том, что личинки мясной мухи быстрее развиваются на тканях трупов, содержащих кокаин и метамфетамин[532], что позволило судебным энтомологам точнее определять время смерти жертв в уголовных делах, связанных с наркотиками. Героин также ускоряет рост личинок, но задерживает развитие на стадии куколки. Когда исследователи вводили различные концентрации морфина в куски мяса[533], они обнаружили более высокие концентрации морфина в сброшенных оболочках куколок мясных мух, чем у взрослых особей. Сухие останки насекомых сохраняются на трупе или вокруг него в течение длительного времени, становясь альтернативной уликой в случае, когда нет подходящих тканей.

Определение вида насекомых – важный компонент судебной энтомологии, однако его бывает невозможно произвести, основываясь только на физических признаках. Яйца, личинки, куколки и взрослые особи близкородственных видов могут быть практически неразличимы. Вот почему современные молекулярные методы – в частности ДНК-баркодинг – считаются незаменимыми. Насекомые очень сильно меняются в процессе превращения из яйца в личинку, из куколки во взрослую особь, но код ДНК неизменен.

ДНК жертвы также может быть важной уликой для выявления преступления другого характера. К счастью, ДНК сохраняется при переваривании мухами, поэтому молекулярный анализ личинок, найденных на месте преступления, может помочь найти тело, убранное с места преступления. Гейл Андерсон продемонстрировала мне это на примере случая, когда мужчина удалил разлагающееся тело убитой жены из подвала дома, когда заподозрил, что сосед обратился в полицию. Когда полицейские появились в доме и допросили мужчину о вонючем пятне с личинками, ползающими по ковру в подвале, муж заявил, что там умерла кошка. Лабораторный анализ личинок выявил человеческую ДНК, что сильно осложнило для мужа попытки оправдания.

Судебная энтомология, несмотря на относительно небольшое применение, активно развивается. За последнее десятилетие число экспертов удвоилось. Пока еще нет специальных программ в университетах или специализированных научных журналов, но существует несколько учебников[534], множество курсов[535] и по крайней мере семь университетов, где можно получить знания в этой области. На третьей международной встрече Европейской ассоциации судебной энтомологии (EAFE), состоявшейся в Будапеште 25–28 мая 2016 года, обсуждали такие темы, как использование личинок падальных мух для определения наличия спермы на месте преступления; использование данных о развитии личинок для определения наличия синтетического каннабиноида или различных концентраций алкоголя; а также там представили мобильное приложение iFly для сбора криминалистических данных на месте. Новые молекулярные методы[536] должны упростить процесс идентификации видов мух или опознание жертвы на месте преступления. К ним относятся проточная цитометрия и технологии секвенирования следующего поколения, такие как пиросеквенирование, метод секвенирования ДНК, основанный на обнаружении света, испускаемого при высвобождении молекул пирофосфата.

Эти и другие достижения второй половины XX века помогли признать судебную энтомологию в качестве дисциплины, относящейся как к судебной медицине, так и к энтомологии. Сейчас ее внедряют в судебные системы по всему миру. В Северной Америке и Европе существуют специализированные организации по судебной энтомологии.

Поскольку взаимодействие между конкретными мухами и конкретными бактериями становится благодаря детальным исследованиям более понятным, появляются новые пути и возможности развития судебной энтомологии. Теперь мы знаем, что некоторые мухи инокулируют («вводят») в свои яйца, личинки или и то и другое специфические бактерии, которые, в свою очередь, могут механически переноситься между насекомым и источником пищи. Наличие или отсутствие определенного вида бактерий[537] может дать убедительные доказательства того, какие мухи присутствовали на трупе и когда они его покинули. Однако эксперты предупреждают[538], что время и тип микробной колонизации существенно влияют на развитие насекомых, что может привести к неправильному толкованию периода заселения трупа насекомыми или неправильным оценкам времени смерти.

Но деятельность мух может быть не только подспорьем в расследовании изнасилований и загадочных смертей. Иногда они только мешают. Брызги крови – важные улики, указывающие, что и как произошло, а анализ и интерпретация подобных улик – строгая наука. Но мухи приходят, поглощают кровь, затем отрыгивают или испражняются ею, чем в буквальном смысле все портят. Существует три основных способа взаимодействия мух с кровавыми уликами: (1) ползая по каплям крови, они меняют форму брызг, чем затрудняют определение направления и угла, под которым кровь попала на поверхность; (2) мухи переносят кровь на другие места; и (3) мухи оставляют следы, напоминающие брызги крови, что становится особенно серьезной проблемой, поскольку их срыгивания и фекалии часто практически неотличимы от первоначальных брызг. Эксперты работают над тем, чтобы создать всеобъемлющую картину того, как мухи искажают кровавые улики[539].

Поэтому неудивительно, что судебную энтомологию не всегда считают точной наукой. Стив Маршалл сказал мне, что данная дисциплина помогла раскрыть одни убийства, но при этом только больше запутала ход дела в других. Маршалл привел несколько примеров того, как неверная идентификация или неверное толкование вводили следователей в заблуждение, и указал на потенциальные источники ошибок при попытке оценить время (или место) смерти по свидетельствам насекомых. К ним относятся географическое положение, среда обитания, время года, погодные условия, колебания температуры, время воздействия солнечного света (или искусственный свет, который может быть постоянным), а также широкий спектр ситуаций, влияющих на доступ к телу, которое может находиться в помещении или закрыто в автомобиле, бытовом приборе, мусорном баке или даже мусорном мешке. Когда тело висит, его легко обнаружить, однако такое положение создает уникальные проблемы для личинок из-за неумения летать и отсутствия четкого маршрута распространения, когда приходит время окукливаться. Сожженные тела, как правило, мухи находят раньше. Кроме того, необходимо учитывать, что каждый вид, питающийся трупом, влияет на данный пищевой ресурс с точки зрения видов, которые прибывают позже. Если исключить определенные виды падальных мух, то демография опоздавших очень изменится. Эти и другие факторы (например, духи, средство от насекомых, солнцезащитный крем, алкогольная интоксикация) могут влиять на результаты, повышая важность документирования случаев и обширных исследований для создания богатой библиотеки сценариев и результатов.

Помимо расследований убийств, личинки нашли применение в медицине. Учитывая их стремление к грязи и разложению, зараженные раны – последнее место, где многие из нас хотели бы видеть личинок, однако именно здесь они могут оказаться полезными.

О способности личинок заживлять раны известно на протяжении веков и даже тысячелетий[540]. Есть информация, что еще индейцы майя и племена австралийских аборигенов успешно применяли личинок для этой цели. Во время войн начиная с эпохи Возрождения врачи отмечали, что пораженные личинками раны у солдат заживали быстрее, а сами солдаты реже болели и умирали. Главный хирург Наполеона, барон Доминик Ларрей, который вел дневники во время французской кампании в Египте и Сирии в 1798–1801 годах, отметил, что некоторые виды мух уничтожают только мертвые ткани и положительно влияют на заживление ран.

Самый кровавый конфликт в Америке дал этому нетрадиционному помощнику медиков больше всего пищи (в буквальном смысле). Жертвы Гражданской войны в США, раны которых во время операций по сортировке больных не обрабатывали по нескольку дней, невольно воспользовались данным свойством мух, которые откладывали яйца на открытую плоть. Вскоре вылупившиеся личинки безболезненно питались мертвыми и инфицированными тканями, не повреждая здоровые. Бактерии, вызывающие гангрену, служили пищей для личинок. Причем личинки не только съедали вредные бактерии, они перерабатывали пищу, принося дополнительную пользу: позже обнаружили, что вещества, выделяемые личинками, ускоряют заживление и предотвращают необходимость ампутации.

Эти преимущества опять вышли на передний план во время Первой и Второй мировых войн, когда аналогичные обстоятельства вновь свели вместе личинок и людей. Ухаживая за солдатами, раненными во время Первой мировой войны, хирург-ортопед Уильям Бэр признал эффективность личинок для заживления ран. Он наблюдал за солдатом, несколько дней пролежавшим на поле боя, который получил сложные переломы бедренной кости и обширные раны живота и мошонки. Когда солдата доставили в больницу, у него не было никаких признаков лихорадки, несмотря на серьезные травмы и длительное пребывание без еды и воды. Сняв с него одежду, Бэр обнаружил, что «тысячи и тысячи личинок заполнили всю область ранения». Тем не менее, к его удивлению, когда личинок удалили, «практически не было видно голой кости, а внутренняя структура поврежденной кости, а также окружающие ее части были полностью покрыты прекрасной розовой тканью, какую только можно себе представить». В то время смертность от сложных переломов бедренной кости составляла от 75 % до 80 %.

Более десяти лет спустя, находясь в Университете Джона Хопкинса, доктор Бэр провел одно из первых научных исследований терапии личинками. Он ввел личинок падальной мухи 21 пациенту с персистирующими костными инфекциями, которые не поддавались другим методам лечения. Бэр наблюдал, как быстро они удаляли мертвые, гноящиеся ткани; как снижалось количество патогенных организмов; как исчезал запах; как стабилизировалось состояние места ранения; и темпы заживления были как раз оптимальны. Открытые повреждения у каждого из 21 пациента были полностью излечены, и их выписали из больницы после двух месяцев терапии личинками.

Данная работа была опубликована в 1931 году, в год смерти Бэра, и вскоре тысячи хирургов использовали метод лечения личинками. Более 90 % были довольны своими результатами. Фармацевтическая компания Lederle Laboratories до 1940-х годов производила «хирургические личинки» для больниц[541], в которых не было оборудования для разведения личинок.

К середине 1940-х годов началась революция в области антибиотиков. Эти чудо-лекарства не только излечивали поражения, которые ранее не поддавались лечению и с которыми до той поры справлялись только личинки, но и предотвращали инфицирование ран в первую очередь. Несмотря на то что время от времени личинками успешно вылечивали раны, насекомые впали в немилость.

Но природа хитра и берет свое в любых обстоятельствах. По мере того как проворные микробы вырабатывали устойчивость к лекарствам, разработанным для их подавления, не менее проворные врачи искали альтернативы, и метод использования личинок начал возрождаться. Несмотря на стойкую зависимость от антибиотиков, или, возможно, именно по этой причине, личинки сохранили за собой место в медицинском арсенале. В лабораториях выращивают личинок без микробов, и врачи используют их для лечения инфекций и удаления омертвевших тканей у пациентов, слишком слабых, чтобы переносить хирургическое вмешательство, а также тех, кто страдает от тяжелых пролежней, травматических ран, незаживающих хирургических ран, язв диабетической стопы, ожогов, костных инфекций и опухолей.

В конце XX века провели первые контролируемые сравнительные клинические испытания терапии личинками, в результате чего в 2004 году приняли ее в качестве метода, одобренного Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США. С тех пор были опубликованы десятки исследований, которые снова и снова показывают, что терапия личинками работает лучше, чем более традиционные методы лечения. В качестве одного лишь примера приведем исследование 2012 года из Архива дерматологии[542], которое показало, что личинки удаляют больше омертвевших тканей из хирургических разрезов, чем можно удалить при хирургической обработке, которая часто представляет собой длительный и болезненный процесс, когда врачи используют скальпель или ножницы для удаления поврежденных тканей или инородных предметов из раны.

Современная личинкотерапия предполагает нанесение на раны стерильных (без бактерий, а не кастрированных) личинок, обычно это личинки зеленой падальницы (Lucilia sericata). Один из недостатков традиционных методов лечения ран, таких как применение ферментов, механическая обработка или, боже упаси, операции, – это сопутствующее повреждение здоровых тканей. Личинки питаются только разлагающимися тканями, а не здоровой плотью: они знают, когда нужно остановиться. Личинки обрабатывают места ран, удаляя и растворяя инфицированные и мертвые ткани, они дезинфицируют раны, поглощая бактерии, а своими извивающимися движениями стимулируют кровообращение и способствуют заживлению гематом.

Личинки проводят два вида обработки раны: механическую и ферментативную. Первый тип происходит в результате движения личинок, чьи ротовые крючки (которые они используют, чтобы двигаться вперед) и многочисленные крошечные шипы убирают из раны мусор гораздо лучше, чем хирургические инструменты. Ферментативная обработка происходит за счет выделения пищеварительных ферментов личинок, которые разжижают инфицированные и мертвые ткани, превращая их в богатый питательными веществами кисель, так любимый личинками. Каждая личинка способна удалить 25 г мертвых или инфицированных тканей в сутки. То есть 18 личинок удаляют за это время более 450 г ткани[543]. При этом личинки не просто удаляют мертвую ткань, они идут дальше: выделяют аллантоин, соединение с антисептическими свойствами, ускоряющее разрушение омертвевших тканей и способствующее росту новых клеток.

Кроме того, личинки зеленой падальницы выделяют аммиак[544]; у нас его запах прочно ассоциируется с генеральной уборкой и чистотой, так что он подавляет ужасный запах разлагающейся плоти.

Я нашел компанию Medical Maggots (ММ), работающую под управлением Monarch Labs в Ирвине, штат Калифорния. MM – ведущий американский производитель и дистрибьютор дезинфицированных личинок мух, используемых для лечения язвенных или травматических ран. Каталог MM предлагает продукты в десяти категориях, включая несколько типов раневых повязок или «клеток», которые удерживают личинок в ране и не дают им выйти, завершая свой жизненный цикл. Флакон с 350 безупречно чистыми личинками продается за 250 долларов плюс доставка. (Часто оплачивается за счет пожертвований, стоимость не взимается для пациентов, не имеющих страховки или неплатежеспособных.) Обычно на квадратный сантиметр площади раневой поверхности наносят от 5 до 10 личинок. Затем рану перевязывают, стараясь не перекрыть приток воздуха, чтобы личинки не задохнулись, и оставляют на 48–72 часа.

ММ продает личинок зеленой падальницы. Это те же самые мухи, которых я видел на свежей куче собачьего помета во Флориде. Но не бойтесь, этих личинок на протяжении 22 лет разводят в неволе, и они прошли дезинфекцию. О брезгливости пациентов больше говорят[545], на деле мало кто беспокоится об этом. Более того, пациенты с инфицированной раной только рады терапии, которая может принести облегчение.

Я написал доктору Рональду Шерману, директору MM и ведущему специалисту в области личинкотерапии:

«Справедливо ли сказать, что сейчас медицинские личинки спасли бы тяжелых пациентов от ампутации? Может быть, даже от смерти?»

Партия стерилизованных молодых личинок зеленой падальницы, запечатанная в биопакет с мелкой сеткой, через которую они разъедают инфицированные ткани и очищают рану пациента (© BioMonde UK)

«Ответ относительно ампутаций – однозначное “да”, – ответил Шерман. – Опубликованные исследования пациентов, чьи раны не поддавались классическому лечению и [которым] была назначена ампутация, показывают, что 40–70 % этих пациентов [которых лечили личинками] либо вылечили раны и избежали ампутации, либо, по крайней мере, состояние ран улучшилось настолько, что им требовалась гораздо менее агрессивная операция. Что касается предотвращения смертей, мой ответ – квалифицированное “да”. Невозможно подсчитать количество смертей, которых удалось избежать. Мы знаем, что многие люди умирают вскоре после ампутации, и некоторые из этих людей умирают из-за того, что становятся менее позитивными или физически активными. Но мы не знаем, сколько из них подпадает под эту категории, а сколько умирает рано в результате основного заболевания (диабет, нарушение кровообращения и т. д.), которое в первую очередь привело к их ампутации. Мы также знаем, что при гангрене микробы часто не умирают, распространяются в кровоток и могут проникнуть в ткани организма, что приводит к сепсису и смерти. Но количественная оценка того, “что могло бы произойти” при личинкотерапии [по сравнению] с более медленным безоперационным удалением гангрены, является чистым умозаключением. Следовательно, можно констатировать три вещи: во-первых, пациенты утверждают, что личинкотерапия спасла им жизнь, во-вторых, известно, что она спасает жизни, и, в-третьих, есть веские доказательства того, что она улучшила качество жизни; но мы не можем ни количественно оценить, ни научно доказать, что именно она спасла жизнь конкретным пациентам».

«Как далеко вы отправляете грузы?»

«Раньше я отправлял товары почти по всему миру, потому что других поставщиков медицинских личинок не было. Я опубликовал свои методы разведения личинок в 1996 году, и теперь лаборатории есть везде, так что можно направлять людей в ближайшую к ним. Обычно я ограничиваюсь доставкой в пределах Северной Америки, хотя в недавнем прошлом отправлял насекомых в неконтинентальные штаты и территории США, а также в страны Европы, Азии, Ближнего Востока и Южной Африки».

«Существуют ли логистические проблемы с доставкой живых насекомых на большие расстояния?» (Оглядываясь назад, я понимаю, что это был довольно глупый вопрос.)

«Да, и самая большая проблема – сохранить им жизнь».

Мне также было любопытно узнать, есть ли какие-либо признаки того, что медицинских личинок начнут применять и для лечения других заболеваний.

«Если вы имеете в виду уход за ранами, для которого личинки обычно не используются и что не одобрено Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов, то да. Что касается других медицинских ситуаций, кроме ухода за ранами, – не могу сказать. Необходимы дополнительные исследования. Личинки физически и химически убивают микробов и стимулируют рост тканей. Это невероятно интересно, но у меня закончились деньги на изучение процесса. Когда мы лучше поймем эти механизмы, тогда личинки (или, что более вероятно, биохимия личинок) станут использоваться для лечения целого ряда заболеваний, помимо простого ухода за ранами».

В настоящее время исследователи генетически модифицируют этих мух, чтобы создать штаммы с различными факторами роста и антимикробными агентами для ускорения заживления и регенерации тканей. В дополнение к уже опубликованным статьям, в интернете есть десятки видеороликов, демонстрирующих эффективность данного подхода.

Как и роль мух в криминалистике, роль личинок в медицине довольно существенна. Их используют более 2000 медицинских центров в Соединенных Штатах. В 1995 году медицинские личинки производились в Соединенных Штатах, Израиле и Великобритании, к 2002 году существовало уже более дюжины лабораторий. По данным на 2013 год[546], более тысячи врачей применяли личинкотерапию на 80 000 пациентах; лечение осуществляли по меньшей мере в 24 лабораториях и отправляли материал пациентам более чем в 30 стран. Личинкотерапия также эффективна в ветеринарии и регулярно применяется для животных.

Более того, личинкотерапия намного дешевле, чем традиционные способы заживления ран, и в этом нет ничего смешного: ежегодные затраты на лечение язв диабетической стопы только в США в 2013 году составили от 9 до 13 млрд долларов. Возрождение личинкотерапии сопровождалось научными исследованиями, подтверждающими ее эффективность. На сайте компании Medical Maggots есть список из 69 опубликованных исследований, документирующих такие преимущества, как сокращение медицинских и ветеринарных ампутаций, больший период без антибиотиков и успешное лечение ожогов и других трудноизлечимых ран.

Мух постоянно обвиняют в распространении грязи и болезней, и подобная информация помогает осознать, что они в какой-то степени искупили свою вину, внеся вклад в раскрытие преступлений и заживление ран. Последние тенденции говорят о том, что судебная энтомология в обозримом будущем никуда не денется. Будущее терапии личинками для заживления ран, возможно, менее гарантировано, но насекомые-врачеватели напоминают нам, что новые методы не всегда лучше.

Удивительно, в мире, где так быстро развиваются технологии, мы тем не менее обращаемся к личинкам. Пусть это будет нам уроком. Мы состоим из плоти и крови. Те же фундаментальные жизненные процессы, благодаря которым живет муха, поддерживают и наши организмы. Поскольку мы неизбежно умираем и разлагаемся, то становимся пищей для мух, и иногда этот процесс может привести нас в зал суда. В другой ситуации, будучи пищей для мух, мы восстанавливаем здоровье и живем дольше.

Если мухи способны на все это, может, стоит проявить к ним немного сострадания?

12 Забота о мухах

Насекомые всегда вызывали у меня интерес. Это самая доминирующая группа животных на Земле, и за ними легко наблюдать. Когда именно я возьмусь за книгу о них, было только вопросом времени. Но вскоре я понял, что насекомые в целом – слишком широкая тема для одной книги, они заслуживают целой энциклопедии, и потому выбрал подмножество. Двукрылые показались мне идеальным материалом: их очень много, они загадочные, харизматичные (если остановиться и присмотреться повнимательнее), они прекрасно приспосабливаются и не упускают своего, при этом многие их недооценивают. В течение трех лет, пока я готовил эту книгу, мухи неизменно вознаграждали меня за стремление узнать о них побольше.

Если вы дочитали до этого места, то, скорее всего, пришли к выводу, что я на стороне мух. Однако это естественное состояние для меня, в этом я весь. С детства я обожал животных и презирал жестокое обращение с ними. Причем я не размышлял на эту тему, а просто глубоко прочувствовал этот момент, задолго до того, как научился мыслить в понятиях этики. Ни одно существо не вызывало во мне отвращения, и любой ребенок, который давил сверчков или топтал муравьев, был мне неприятен гораздо больше, чем маленькие существа, раздавленные их ботинками. Хвостатые скорпионы и жабы вызывают у меня не меньшее восхищение, чем слоны и акулы. Не случайно, после шести лет обучения в аспирантуре, изучая способы общения летучих мышей, я 25 лет проработал в нескольких организациях по защите животных, решая такие проблемы, как убийство диких животных для проведения вскрытия в учебных заведениях, плохое содержание грызунов в лабораториях и использование проволочных ловушек.

Я знаю, что мою слабость к двукрылым широкая публика не разделяет. Ее не разделяют даже те, кто изучает насекомых по долгу службы. Я был изрядно удивлен антипатией к мухам, с которой столкнулся на крупной энтомологической конференции в конце 2018 года. Водитель автобуса, курсировавшего от отеля до места проведения конференции, рассказал, что ему пришлось ехать в Лас-Вегас, чтобы забрать автобус, простоявший два месяца на ремонте. Кабина была закрыта, но сотни мух каким-то образом проникли внутрь.

«Автобус вонял! – сказал водитель. – Повсюду валялись дохлые мухи».

Подразумевалось, что запах был вызван мухами, и участники конференции, сидевшие в передней части салона, посочувствовали ему. Я счел это слишком высокомерным. Я никогда не замечал неприятного запаха, сопровождающего мертвых мух на подоконниках.

«А не могло ли вонять то, что привлекло мух?» – рискнул я.

Водитель помолчал минуту, а затем признался, что в автобусе осталось недоеденное яблоко. Возможно, именно на него слетелись мухи, потому что оно пахло. Или, может быть, был другой источник пищи, лежавший не на виду. Двух месяцев вполне достаточно, чтобы домашние мухи завершили свой жизненный цикл, и мне интересно, возможно ли, что самка мухи, попавшая в ловушку, когда автобус поставили на ремонт, породила всех мух, найденных мертвыми в автобусе.

Пару мгновений спустя мухи получили еще один удар. Кто-то упомянул, что у него случилось нашествие бабочниц. И снова это вызвало недовольные стоны. «Ненавижу бабочниц!» – сказал один пассажир. Я не мог себе представить почему. Возможно, вы видели когда-нибудь этих очень милых маленьких мушек, едва ли больше буквы А в этом тексте. Их серые крылышки образуют аккуратный треугольник на спине. Они очень похожи на маленьких мотыльков, поэтому и получили такое название. Они напоминают мне бомбардировщик-невидимку Northrop B-2 Spirit в миниатюре, но, в отличие от бомбардировщика[547], эти мухи не несут зловещей полезной нагрузки[548], поскольку просто сидят на кафельных стенах рядом с душем, вылезая туда из сливного отверстия, где пасутся в скопившейся там жиже, успешно справляясь с горячей водой, мылом, чистящими средствами и прочей химией. Все это не похоже на аппетитное меню, но, по крайней мере, они помогают поддерживать чистоту стоков; один род, называемый Clogmia, что в переводе с латинского означает «муха засоров», можно было бы переименовать в Unclogmia, поскольку как раз засоров они не создают. Известно, что эти мухи совершенно безобидны. Мне приятно их видеть.

Вы, наверняка, заметили, что академические исследования с мухами часто плачевно заканчиваются для насекомых. За исключением изучения плодовых мух для генетики, большинство исследований посвящено попыткам контролировать двукрылых переносчиков болезней и вредителей сельскохозяйственных культур, поэтому, понятно, в ходе исследований мухи умирают. «Я убиваю мух!» – с гордостью заявил энтомолог-исследователь на симпозиуме по мухам. Действительно, практически все энтомологи, с которыми я встречался при написании этой книги, убивали большое количество мух в рамках исследований. Но, в отличие от пассажиров автобуса, я никогда не замечал презрения или безразличия среди тех, кто специализируется на мухах. Напротив, диптерологи, с которыми я встречался, восхищаются ими и относятся с уважением к объектам своих исследований.

Сегодня наука проявляет большой интерес к насекомым, учитывая и этическую сторону. На той же конференции по энтомологии, собравшей более 3800 экспертов по насекомым, я присутствовал на симпозиуме под названием «Этика в энтомологии». Насколько было известно, то была первая подобная встреча за последние сто лет или больше. Философы, специалисты по этике и энтомологи говорили о поедании насекомых, о проблеме боли насекомых и о расточительности по отношению к насекомым, пойманным во время полевых исследований, приводящих к летальному исходу и уничтожению массы нецелевых насекомых. В статье под названием «Почему вредить мухе (даже немного) неправильно» (Why It Is (at Least a Small) Wrong to Harm a Fly) философ Джеффри Локвуд из Университета Вайоминга утверждал, что взаимодействие с насекомыми можно рассматривать как практику добродетелей милосердия, доброты, сострадания, мягкости и любви.

Забота и этика по отношению к насекомым то и дело становятся темой научных статей. Аргументы Локвуда сформулированы в главе книги 2017 года[549]. В статье 2015 года о роли акустической коммуникации в брачном поведении мошек, кусающих лягушек, содержится следующее примечание касательно этики: «Эксперименты проводились в соответствии с рекомендациями организаций по защите животных[550]… У нас не возникло проблем при использовании углекислого газа в качестве анестетика, и мошки, кусающие лягушек, восстановились после него эффективно. Обращение с мошками и причинение им вреда было сведено к минимуму, когда мы фиксировали их, при этом процедура проводилась под наркозом. После экспериментов с зафиксированными особями их подвергали эвтаназии при низких температурах».

Фиксация (к тупому концу булавки для насекомых с помощью суперклея) и удаление из эксперимента кажутся небезопасными для мошек, но интересно отметить, что методы были выбраны разумно с точки зрения уменьшения вреда и возможных страданий во время процедур.

Мне было любопытно узнать, не чувствуют ли энтомологи диссонанса из-за необходимости убивать насекомых, которых изучают. Я спросил Арта Боркента, испытывает ли он угрызения совести, убивая тысячи маленьких животных: «Вот это да! Второй раз в жизни мне задают этот вопрос. Да, меня волнует определенный аспект преднамеренного убийства, о чем мне не доводилось говорить все эти годы. Есть небольшая часть меня, которая… как бы это правильно сказать?.. сожалеет – не совсем подходящее слово. Я осознаю, что отбираю жизнь. Есть разница [между] тем, чтобы раздавить комара на руке и удалить жидкость из мокрецов с внутренней стороны сетки. Я вижу красоту, и, чтобы изучать насекомых, нужно сохранить ее. Но я очень хорошо осознаю тот факт, что я изучаю жизнь. Выходя ловить насекомых, я всегда говорю себе: “Жаль, что нет другого пути”». И Боркент, испытывающий чувства к двукрылым, не одинок.

Исследования ставят под сомнение старое предположение о том, что насекомые не чувствуют боли. Я уже почти дописал книгу, когда были опубликованы новые данные. Группа генетиков из Сиднейского университета продемонстрировала, что у плодовых мушек бывает длительное состояние после травмы, похожее на боль. У мух, которым повредили периферический нерв в результате ампутации одной из ног, развилась длительная гиперчувствительность к раздражителям, на которые нетравмированные мухи не реагировали. Все мухи, в том числе травмированные, пытались убежать от горячей плиты выше 42 °C; однако только раненые бежали от более низких температур 38 °C. Эта чувствительность появилась через пять дней после травмы и сохранялась три недели спустя. Чувствительность мух к раздражителям[551], которые обычно не воспринимаются как болезненные, известна как аллодиния. Она похожа на чувствительность людей и других позвоночных, страдающих от постоянной боли.

Нам по-прежнему неизвестно почти ничего о том, как мухи испытывают боль, потому что мы не можем вселиться в их организм и почувствовать то, что чувствуют они, однако подобные результаты должны заставить задуматься. Независимо от того, каково мухе на самом деле стоять на горячей поверхности, тот факт, что муха пытается сбежать, подразумевает, что она чувствует там себя не очень хорошо. Более того, если маленькое существо может использовать поведенческое избегание (осмелюсь ли я сказать «ей не нравится»?) чего-то, из этого следует, что оно может одобрять («ей может нравиться») что-то. В мире мух это означает потягивать цветочный нектар, нежиться на солнце или искать свежий навоза. Некоторые философы пришли бы к выводу, что у мухи есть внутренняя ценность. У нее есть интересы.

Мы можем принять решение не отстаивать их интересы. В конце концов, мухи, как правило, игнорируют наши, например, когда набрасываются, кусают и невольно заражают разными болезнями. Но как бы мы ни относились к отдельно взятым мухам, нужно рассматривать их коллективно как неотъемлемый компонент мира, в котором мы сосуществуем. Ганди выразился весьма лаконично: «Единственный способ жить – давать жить другим».

Рассмотрим личинок мух. Они для нас примерно одинаково полезны и вредны. Личинки мух считаются наиболее важными из всех личинок насекомых из-за их способности расщеплять и перераспределять органическое вещество. Без насекомых, отложивших личинки, эти микроскопические существа слишком малы, чтобы быть съеденными позвоночными, не попали бы в пищевую цепочку. Потребляя микроорганизмы[552], насекомые сокращают разрыв в размерах, превращая эти питательные вещества в доступную пищу для рыб, птиц, рептилий, амфибий и насекомоядных млекопитающих размером с медведя. Продукты жизнедеятельности личинок обеспечивают питательными веществами организмы первого уровня пищевой сети: растения и грибы. Выше по пищевой цепочке располагаются тела личинок, куколок и взрослых мух, будучи важным источником пищи для более крупных животных.

Также рассмотрим мошек. Мошки получают золотую медаль[553] за количество особей на отдельно взятом месте, а также ими питается больше видов животных, чем любым другим водным насекомым. В водной личиночной стадии мошки – необходимый источник пищи для рыб. Становясь крылатыми взрослыми особями, они не менее важны для птиц[554]. Миллиарды мошек попадают в пищеводы морских птиц, ласточек и вьюрков. Они не так харизматичны, как другие мухи, однако с точки зрения эволюции не менее успешны, если не более, и очень важны как водные насекомые для экологии планеты. Недавнее исследование мошек в Канаде[555] выявило уровень разнообразия, который при экстраполяции на глобальную экосистему предсказывает большее разнообразие, чем для любой другой группы животных, включая знаменитых жуков.

Я воочию убедился, насколько важны летающие мошки для птиц, однажды апрельским утром в 2019 году, когда катался на велосипеде по мощеной пешеходной дорожке, окаймляющей залив Квинт озера Онтарио. Несмотря на ночные температуры, опускавшиеся почти до нуля, уже пару недель там встречались тучи мошек. Белый дождевик был просто усеян маленькими черными тельцами всякий раз, когда я проходил сквозь такое облако. В то утро прилетела огромная стая ласточек. Я видел по меньшей мере тысячу птиц на протяжении километра, покуда крутил педали. Они кружили, пикировали вниз и останавливались в нескольких сантиметрах над водой. Ласточки – насекомоядные, и при этом они не едят ни пчел, ни ос, ни жуков, ни мотыльков, ни тех, кто живет в воде. И я совершенно уверен, что там были и более крупные насекомые, вроде водных подёнок или веснянок (ни одна из них не настоящая муха). Внимание ласточек привлекли мошки. Полчища крошечных двукрылых стали пищей голодных птиц во время миграции на север. Прибытие ласточек через несколько дней после появления мошек не было случайным; так заведено уже тысячи, а возможно, и миллионы лет.

Однако я задаюсь вопросом, не теряем ли мы, в отличие от ласточек, нашу связь с насекомыми. Этот вопрос интересует все больше ученых. По мере того как человечество по всему миру становится более урбанизированным, не рискуем ли мы все окончательно отдалиться от природы и перестать получать пользу от нее? Так считает американский журналист Ричард Лув. В книге «Последнее дитя в лесах» (Last Child in the Woods), выпущенной в 2005 году и привлекшей много внимания, Лув излагает идею природодефицитного расстройства. Он указал на возможные негативные последствия для здоровья каждого человека и социальной структуры в целом, поскольку дети все больше времени проводят в городах, не бывают на природе, не контактируют с ней физически. Несколькими годами ранее американские ботаники Джеймс Вандерси и Элизабет Шусслер[556] ввели термин «растительная слепота» для обозначения утраченной связи между продуктами, которые мы едим, и культурами, которые их дают, а также отсутствия осознания того, что мы зависимы от растений. Предлагаю называть «насекомой слепотой» нашу неспособность признать незаменимую роль этих животных в нашей жизни, их услуг в качестве опылителей, звеньев пищевой сети, борцов с вредителями и уборщиков. Раз уж мы об этом заговорили, как насчет «океанской слепоты»? Большая часть человечества отдалилась от водной среды, а та обеспечивает производство более половины мирового кислорода? А поскольку океан не функционировал бы без жизни рыб, можно добавить в список «рыбную слепоту».

Полагаю, вы поняли, о чем я – о взаимозависимости. Перефразируя Джона Мьюира: «Если потянуть за один какой-то предмет в природе, обнаруживаешь, что он привязан ко всему остальному миру». Наша планета функционирует как интерактивное целое. Начните удалять или повреждать компоненты целого, и это приведет к ухудшению общего качества. Продолжайте все портить – и рано или поздно система рухнет. Именно это произошло с жителями острова Пасхи[557], когда они очистили свой остров от деревьев; и с майя, когда из-за перенаселения, нарушения условий окружающей среды и постоянных войн они оказались плохо подготовленными к засухе и нехватке продовольствия.

В предисловии к книге «Вымирание: причины и последствия исчезновения видов» (Extinction: The Causes and Consequences of the Disappearance of Species)[558], выпущенной в 1983 году, экологи Пол и Энн Эрлих предложили подходящую аналогию для опасности потери биологического разнообразия. Вообразите себе нашу планету в виде гигантского реактивного самолета. Каждая из миллионов заклепок, скрепляющих фюзеляж, представляет собой отдельный вид. Потеря вида приравнивается к вырыванию заклепки из корпуса реактивного самолета. Сотни, возможно, тысячи заклепок можно было бы выдернуть случайным образом, но самолет продолжал бы функционировать как единое целое. Но если процесс не остановить, куски фюзеляжа начнут расшатываться и дребезжать. Неизбежно, по мере продолжения этого процесса «вымирания», от самолета будут отваливаться куски. Мы знаем, что произойдет дальше: крушение. Вся система выйдет из строя. Разнообразие способствует стабильности. Мы можем наплевательски относиться к планете лишь до тех пор, пока не пострадаем от собственного поведения.

Он вот-вот настигнет нас. Насекомые исчезают быстро. Согласно наиболее точным из имеющихся данных[559], общая масса насекомых сокращается на 2,5 % в год, что в восемь раз быстрее, чем у млекопитающих, птиц и рептилий.

Исследование, опубликованное осенью 2018 года, зафиксировало снижение биомассы летающих насекомых, собранных в 63 местах в Германии за последние три десятилетия, на 76 % (образцы ползающих насекомых не отбирались). Потери в середине лета, на пике численности насекомых, превысили 80 %. Есть мнение, что основной причиной становится использование пестицидов и сокращение подходящей среды обитания из-за ведения сельского хозяйства. Один из соавторов исследования описал последствия так: «Если мы потеряем насекомых, то все рухнет». The New York Times в мрачной редакционной статье назвала это «Армагеддоном насекомых»[560].

Апокалипсис в мире насекомых – это глобальное явление. В 2014 году международная группа биологов подсчитала, что численность беспозвоночных во всем мире с 1980 года сократилась почти вдвое. В нетронутом тропическом лесу Пуэрто-Рико, в зависимости от метода отбора проб, численность беспозвоночных в 2012 году сократилась от 4 до 60 раз, чем была в 1976 году. За это время средняя максимальная температура там повысилась на 2°С[561]. Дэвид Вагнер, эксперт по сохранению беспозвоночных из Университета Коннектикута[562], назвал статью «одной из самых тревожных», которые ему доводилось читать.

Неизвестно, сколько видов мух пополнили растущий список вымирающих видов. Учитывая, что большинство видов по-прежнему не описаны, неясное их число исчезнет еще до того, как мы узнаем об их существовании.

Люди наблюдательные обращают внимание на перемены. Французская переводчица поделилась со мной: «Мы с мужем часто замечали, что даже после длительной поездки теперь на лобовом стекле практически нет насекомых, тогда как в прежние времена приходилось останавливаться каждые пару часов, чтобы убрать брызги крови и различные желтоватые вещества, настолько плотные, что они мешали водителю. Что случилось со всеми этими мухами?»

Влияние самих автомобилей тоже нельзя исключать. В Центральном Иллинойсе провели исследование в течение шести недель, в результате чего зафиксировали гибель более 1800 бабочек. Если экстраполировать данные на весь Иллинойс[563], то получится, что за неделю на дорогах гибнут 20 млн бабочек. При прочих равных условиях в пятидесяти штатах США это означает, что около 1,3 млрд бабочек погибнут из-за водителей в течение трех летних месяцев. Плотность мух, жуков, пчел и ос обычно выше, чем бабочек[564], поэтому, по-видимому, их количество жертв пропорционально.

Точка зрения Арта Боркента, профессионального энтомолога, мало чем отличается от точки зрения французской переводчицы: «Я не знаю никого, кто делал бы то же, что и я, – собирал виды, убивал их и описывал в мельчайших деталях, – и при этом не обладал бы глубоким пониманием смысла жизни, потери, вымирания, которые мы наблюдаем сегодня прямо на наших глазах. Я слышу разговоры специалистов по двукрылым на протяжении многих лет, и есть коллективное ощущение того, что мы облажались, что мы теряем что-то очень ценное и прекрасное, и у нас большие проблемы».

Изобилие насекомых, их разнообразие и жизненно важный вклад в здоровые функционирующие экосистемы указывают на то, что сокращение численности насекомых отражается на популяциях других существ в той же экосистеме. То же самое относится и к насекомоядным ящерицам, птицам и лягушкам[565], снижение численности которых указано в упомянутом выше исследовании в Пуэрто-Рико. Если посмотреть на север, то с 1970 года общая популяция диких птиц в Северной Америке сократилась почти на треть, или примерно на 3 млрд особей. Это сокращение охватывает широкий спектр видов и мест обитания, не только исчезающие виды, но и обычных птиц, тех, что живут буквально на заднем дворе каждого дома. То же самое относится и к морской флоре и фауне, половину которой мы потеряли с 1970 года, и если вы изучали историю коммерческого рыболовства, то знаете, как многого мы лишились и до того. Неудивительно, что американский философ Джефф Локвуд заметил: «Если отсутствие чего-то заставляет сердце любить это, люди должны быть к настоящему моменту по уши влюблены в природу». Я не видел статистики, более красноречиво свидетельствующей о том, насколько глубоко мы погрузились в эпоху антропоцена, чем эта: из всей биомассы наземных позвоночных на Земле дикие животные составляют всего около 3 % от общего числа, тогда как люди составляют четверть, а домашний скот – остальные три четверти. Соотношение практически не меняется, если мы возьмем только млекопитающих (без рыб, птиц, рептилий или амфибий)[566]: 60 % домашнего скота, 36 % людей, а все остальные – слоны, бегемоты, киты и дельфины, жирафы, грызуны, летучие мыши, обезьяны и т. д. – всего 4 %! И мы оставляем за собой не только следы человеческих ног; это и отпечатки копыта свиньи, коровы или козы, трехпалые отпечатки лап курицы или индейки – животных, которых мы выращиваем в астрономических количествах, чтобы убивать и есть.

Невозможно представить себе, что могло бы сильнее изменить жизнь на Земле, чем так называемое Шестое Великое вымирание – дело наших рук. Подавляющее и все еще растущее присутствие человека порождает множество угроз природе: рост городов и разрушение среды обитания; загрязнение воздуха и воды; интенсификация сельского хозяйства, особенно животноводства; коммерческое рыболовство и аквакультура; охота и браконьерство; и давно существующая, но только недавно широко признанная чрезвычайная климатическая ситуация.

Как биолог, зарабатывающий на жизнь в основном тем, что пишу и рассказываю о животных и их удивительных способностях, я считаю их своими клиентами и друзьями и как любой проницательный компаньон стараюсь не причинять им вреда и не убивать их. Есть исключения. Я уничтожил клещей после того, как обнаружил, что они впились в меня, и у меня началась болезнь Лайма. Я лечился сам и лечил своего теперь уже взрослого ребенка от вшей, а также вычесывал и убивал блох у кошек. Я убил немало кусачих двукрылых, в основном комаров, когда они пытались выпить из меня кровь. Я прихлопывал мошек и мокрецов. Однажды, когда во время прогулки на каноэ меня преследовали слепни-пестряки и садились на голову, я считал удачные удары и насчитал более 100 убийств. (С тех пор я обнаружил, что шляпа отлично работает против пестряков.) И в редких случаях мне удавалось перехитрить осеннюю жигалку, кусающую меня за лодыжки.

Но это исключения, а не рутина. Мое эмпирическое правило заключается в том, что я пытаюсь устранить их только в целях самообороны. Если известно, что они жаждут моей крови, это честная игра. Даже тогда я часто предпочитаю проявлять сдержанность. Бесчисленное количество раз я не убивал комаров, и, хотя я могу попытаться поймать назойливого слепня, убивать его очень не хочется. Какими бы гнусными ни были их намерения по отношению ко мне, я стараюсь проявлять уважение к их законному месту в паутине жизни.

Я не одинок. Возможно, вы один из все большего числа людей, рассматривающих насекомое не как вредителя или угрозу, а как собрата по планете. Эта точка зрения больше распространена в восточных религиях, чем в западных. Табличка на входной двери в медитационный центр Випассаны гласит: «Пожалуйста, не убивайте в помещении насекомых». «Когда я вижу насекомых в своем доме, я не убиваю их», – говорит нейробиолог Кристоф Кох, вспоминая, какое влияние оказало на него буддийское учение, когда он узнал о том, что чувствительность, согласно этой религии, способность чувствовать присутствует на разных уровнях жизни.

Этический подход «живи и давай жить другим» набирает обороты в западной культуре. High Park Mothia, группа добровольцев, состоящая в основном из энтомологов-любителей, с 2016 года устанавливает световые ловушки в Хай-парке Торонто, а затем фотографирует улов. На данный момент они задокументировали более 900 видов мотыльков, в том числе один вид, не встречавшийся в регионе более 100 лет и считавшийся локально вымершим.

У группы строгая политика: «не собирать и не убивать»[567]. Мне было любопытно узнать почему, и я обратился к директору Mothia Тейлор Лидал, профессиональной выгульщице собак и владелице компании TinyHorse, которая производит снаряжение для ездовых собак и собачьи упряжки.

«Большинство участников сообщества с большим уважением относятся к изучаемым насекомым. Нам не хотелось бы, чтобы они пострадали от наших исследований. Мы здесь только для того, чтобы наблюдать. Я думаю, что люди получают более запоминающийся и важный опыт, когда взаимодействуют с живым организмом, а не просто уничтожают его».

Я должен был задать этот вопрос Лидал: «Вы когда-нибудь видели мух на листах световых ловушек?»

«Да, конечно. С тех пор как мы начали это делать, мы обсуждали возможность расширения мониторинга насекомых в целом».

Если задуматься о том, что 900 видов мотыльков населяют парк площадью 400 акров в большом городе, где долгая и суровая зима, можно оценить, насколько богатым может быть биоразнообразие в городских районах и насколько важно иметь там зеленые насаждения. Лидал сетует на очевидное сокращение числа натуралистов-любителей, но ее при этом не меньше воодушевляет способность приложений для изучения живой природы на любительском уровне, таких как iNaturalist, возвращать людей, особенно молодежь, к природе.

Сочувствовать мотылькам – это одно, но можем ли мы почувствовать то же самое по отношению к мухе? Можем ли мы задействовать глубокий потенциал сопереживания существам, которых так часто не любят и отвергают?

Джон Пьер может. Джон – писатель, профессиональный оратор и фитнес-тренер актрисы Эллен ДеДженерес и других знаменитостей, и ему настолько свойственно «благоговение перед жизнью», что это вызвало бы улыбку у Альберта Швейцера, придумавшего данный термин во время наблюдения за бегемотами с африканского речного парохода в 1915 году. Когда я в последний раз встречался с Джоном, он рассказал мне, как обычно, с горящими глазами, что на прошлой неделе он спас восемь домашних мух, застрявших в его квартире. То, что он ведет счет, подтверждает целеустремленность. Кончиком бумажного полотенца Джон вытирает крошечных мух-горбаток, которым сложно избежать натяжения поверхности воды в стакане. Крошечное пятнышко воды вскоре испаряется, и спасенная муха живет еще один день. Я хочу попробовать сделать так же.

Джон Пьер – не единственный друг мух. Моя гавайская знакомая рассказала мне, что когда ее отчим, ныне покойный, откидывался на спинку кресла с банкой пива в руках, а вокруг него жужжали мухи, он заявлял: «Мухи – мои друзья!» Другой приятель рассказал мне, как несколько лет назад загрустил, заметив скрученные полоски липкой бумаги, свисающие с потолка закусочной в Айдахо, усеянные мухами, большинство из которых были мертвы, а другие боролись с липкостью. «Я полагаю, – говорит он, – они умирают от истощения и голода».

Знаменитости тоже поддерживают насекомых. Чемпион по гольфу Рори Макилрой попал в новости, когда осторожно убрал насекомое (по-моему, это был жук) с корта во время прямой трансляции турнира PGA в 2019 году, поместив его в более безопасное место поблизости, и только потом сделал удар. «Он заслуживает того, что случилось потом, – сказал комментатор. – Вот что получаешь за то, что хорошо относишься к дикой природе!»[568] Пол Радд, звезда фильма Ant-Man («Человек-муравей»), вышедшего в 2015 году, не убивает насекомых по той простой причине, что не верит, что он лучше их. Актер Морган Фримен с 2014 года выступает в защиту медоносных пчел[569]. Фримен установил 26 ульев на своем ранчо в Миссисипи площадью 124 акра[570], превратил его в святилище и открыто высказывался о вреде глифосата и других пестицидов широкого спектра действия. Американский диджей Моби убрал бассейн, чтобы освободить место для садовых деревьев и цветущих растений, пригодных для пчел, сказав, что это «гораздо лучший способ использовать двор, чем мертвая бетонная яма».

Если вся эта благотворительность удивляет вас[571], подумайте над этими словами из книги Джоанны Лаук Хоббс о насекомых «Голос бесконечного в малом» (The Voice of the Infinite in the Small): «То, что может возмущаться внутри нас при мысли о помощи мухе, – самомнение, возникающее от узости взглядов. Наше сознание расширяется, когда мы проявляем сострадание к насекомым».

Доброта неиссякаема. Если вы спасли божью коровку из стакана с водой или сверчка из бассейна, то по опыту знаете, что даже самый маленький акт, достойный доброго самаритянина, доставляет удовольствие. Я наблюдал, как бабочки и медоносные пчелы, подобранные умирающими с дороги, восстанавливают свои силы и улетают после того, как их накормили сахарной водой. Спасая муху, Джон Пьер воспитывает себя. Дело не в том, почему он это делает, но тем не менее это приносит пользу. Если вы сомневаетесь, попробуйте.

Для тех, кто скорее потянется за репеллентом, чем за пипеткой, обратите внимание, что наше так широко распространенное отвращение к насекомым скорее приобретенное, чем врожденное. Есть свидетельства врожденного страха человека перед пауками и змеями[572], но это редкие исключения. Цветы, комнатные мухи и рыбы[573], например, не вызывают такого отвращения. «Мы рождаемся без страха перед природой[574], – пишет биолог Петр Наскрецки во введении к книге “Меньшее большинство” (The Smaller Majority), написанной в 2005 году, где он говорит в основном о насекомых. – Маленькие дети очарованы жизнью, их в равной степени интересует гусеница или собака. Страх перед большинством существ прививается нам позже чрезмерно заботливыми родителями или учителями, давлением сверстников и вводящими в заблуждение средствами массовой информации. К десяти годам большинство детей либо любят, либо ненавидят насекомых и другие крошечные организмы».

Если муравьев считать военной силой легиона насекомых на Земле, то мухи – предприниматели и мошенники. Двукрылых – этих эволюционно подвижных, обманчивых и часто вредных насекомых – легко не любить и трудно принять. Но за толпой печально известных среди них – кусачих двукрылых, переносчиков болезней, трупоедов и пожирателей грязи – скрывается огромный крошечный мир темного и прекрасного: изящные зеленушки, которые носятся по листьям, мелькая золотыми плащами, тонкие распростертые крылья микодрозофилы, эффектные головные украшения оленерогих мух, самцы нериид[575], сражающиеся, как инопланетяне на ходулях, или большелобая журчалка с желтым пушком на тельце, подражающая шмелю.

Нас с раннего возраста учат не трогать мух, и я не был застрахован от глубоко укоренившегося культурного отвращения к этим насекомым, но по мере того как я погружался в глубины их жизни, отвращение отступало и сердце смягчалось. Пока я занимался исследованиями и писал эту книгу, в кафе, библиотеках и дома меня посещали десятки мух. На моем рабочем месте всегда было больше мух, чем любых других видимых организмов. Они прихорашивались на ноутбуке, бегали по экрану с подсветкой, пили из случайных капель на столе и бесстыдно исследовали мои руки.

Они были рядом независимо от времени года или климата. Один крошечный посетитель даже нанес мне визит в разгар канадской зимы, попав на музыкальную партитуру, когда я пел на рождественской службе в церкви. «Ни одно животное, ни одно растение в природе не способно на уродство, разве что мы называем их уродливыми», – пишет писатель и натуралист Джонатан Франзен[576] в книге «Конец конца Земли» (The End of the End of the Earth), вышедшей в 2018 году. За почти 60 лет, прошедших с тех пор, как я начал ходить по двору, разглядывая насекомых, чувства Франзена стали для меня понятны. Отвергая культурные нормы нетерпимости, я научился наслаждаться легким щекотанием, причиняемым домашней мухой моей коже, когда она бегает, трет лапки, пробует ими на вкус и впитывает еду через губчатый хоботок.

Я люблю мух за их изящество. Мне нравится, как комнатные мухи, подпрыгивая, перемещаются по поверхности маленькими, резкими движениями, такими быстрыми, что кажется, будто они скользят. Мне нравится, что я почти не чувствую, как муха садится на меня, зато ощущаю, когда она снова взлетает: едва уловимое прикосновение крошечных лапок к коже. Мне нравится, как хоботок домашней мухи опускается (обычно это происходит вскоре после приземления), прижимается и расправляется на поверхности, как мягкая подушечка лап слона. Мне приятно знать, что есть муха, чей восковой, волосатый панцирь задерживает воздух, позволяя ей нырять.

Маленькая муха прихорашивается на мониторе компьютера (фото автора)

Кроме того, мне нравится, что мухи живут в городе. В кафе в центре Делрей-Бич в штате Флорида я заметил трех крошечных мух на стеблях хризантем в большой стеклянной вазе. Сначала я с некоторым сожалением подумал, что они, вероятно, обречены погибнуть на подоконнике или когда ночной сторож совершает обход. Но мухи не чувствовали себя в ловушке. Они оживленно ухаживали друг за другом, размахивая крыльями, прыгая и выделывая фигуры на зеленых листьях, как энергичные танцоры.

Насекомые интегрированы в нашу жизнь даже физически. «Более четверти населения земного шара питается насекомыми», – говорит журналист Дэвид Макнил, автор книги «Жучки» (Bugged). Я хотел бы дополнить фразу Макнила словом «намеренно». Если мы добавим тех, кто делает это непреднамеренно, получится, что практически все люди едят насекомых регулярно. Повсеместное присутствие насекомых в злаках, фруктах и овощах, которые мы потребляем, означает, что почти каждый, кто ест все это, ежедневно съедает десятки насекомых или их фрагментов[577]. Быть частью пищевой сети неизбежно означает, что вы употребляете в пищу то, чего не хотите. Присутствие фрагментов жуков в хлопьях для завтрака так же неизбежно, как присутствие гнойных клеток в коровьем молоке, которым можно их залить (и это одна из причин, по которой я предпочитаю растительное молоко)[578].

Насколько же тесно судьбы мух переплетены с нашими? Гейл Андерсон поделилась со мной откровенной точкой зрения, идеально подходящей судебному энтомологу: «Без насекомых-падальщиков мы были бы мертвы[579]. Земля давным-давно израсходовала бы все свои питательные вещества. Мы все – мешки с питательными веществами, и мухи перерабатывают эти питательные вещества обратно в землю. Это не только останавливает распространение болезней, но и обеспечивает растения пищей. Жизнь продолжается».

Несмотря на все наши усилия по борьбе с мухами, присутствие человека в окружающей среде стало благом для многих мух: все эти фруктовые сады, домашний скот, трупы, экскременты, компост. Безусловно, мы уничтожили, причем иногда безвозвратно, многие малоизвестные виды двукрылых. Но давайте не будем обманывать себя: через миллион лет после того, как исчезнет последний человек, муха будет сидеть на листе или камне, потирая лапки друг о друга. Мы можем представить себе мир без мух, но, если так и произойдет, нас не будет рядом, чтобы это увидеть.

Я заканчиваю книгу рассказом о еще одной мухе и одном человеке. Летчик Чарльз Линдберг, страдающий бессонницей, разговаривал с мухой во время исторического трансатлантического одиночного полета в 1927 году. В фильме Spirit of St. Louis («Дух Сент-Луиса») Линдберг (которого играет Джимми Стюарт) обнаруживает муху в начале своего 33-часового полета. Мухе приписывают предотвращение возможной катастрофы – она садится и ходит по щеке пилота, пробуждая его от дремоты, когда самолет терял высоту. Есть даже момент, когда пилот чуть ли не по-отечески общается с мухой: когда самолет находится над Гренландией, он говорит насекомому, что это последний шанс улететь, чтобы иметь землю под крыльями в течение следующих 2900 км. Как будто поняв намек, муха вылетает через открытое окно.

Когда я узнал о встрече Линдберга с мухой и о том, что пилоту суждена слава, во мне проснулось сочувствие к маленькому насекомому. Центры сопереживания у меня в мозгу загорелись от беспокойства за его неопределенную судьбу. Я считаю, такие чувства – слабое отражение того, как могут развиваться наши отношения с мухами, да и со всей жизнью.

Какую бы тревогу и антипатию мы ни испытывали к определенным мухам и насколько бы это ни было оправдано, следует одновременно культивировать уважение, даже благоговение, к их месту в мире. Невыполнение этого требования – ошибка не просто моральная; это фатальная экологическая ошибка. Нравится нам это или нет, но наша судьба связана с их судьбой. Благополучная посадка Линдберга на парижском поле Ле Бурже – метафора нашего будущего.