Если бы Дарвин был жив, его поразило бы разнообразие мира насекомых, подтверждающее его теорию выживания наиболее приспособленных. В результате интенсивного химического опрыскивания слабые насекомые совершенно исчезли. Сейчас во многих местах сохранились только сильные и приспособившиеся насекомые.
Около полувека назад Меландер, профессор энтомологии Вашингтонского колледжа, задал теперь звучащий чисто риторически вопрос: «Могут ли насекомые противостоять опрыскиванию?» И если Меландер тогда еще не мог дать определенный ответ на этот вопрос, то лишь потому, что задал он его слишком рано — в 1914 году.
До появления ДДТ неорганические химикаты, применявшиеся в масштабах, весьма умеренных по сегодняшней мерке, привели к возникновению насекомых, стойких к химическому опрыскиванию или опылению. Так получилось в районе Сан-Хосе, где сначала в течение нескольких лет успешно удавалось уничтожать насекомых-вредителей с помощью опрыскивания раствором негашеной извести. Затем появились стойкие насекомые в районе Кларкстона (штат Вашингтон); избавиться от них было труднее, чем, например, в фруктовых садах в долинах Уэнатчи или Якима, не подвергавшихся обработке.
Скоро и в других частях страны насекомые начали приспосабливаться к опрыскиванию. В результате тысячи акров прекрасных фруктовых садов Среднего Запада оказались загубленными насекомыми, теперь неуязвимыми к опрыскиванию. Потом в некоторых районах Калифорнии старые, проверенные способы защиты деревьев с помощью окуривания синильной кислотой перестали давать нужные результаты. Эта проблема привела к исследованиям, начатым Калифорнийской экспериментальной цитрусовой станцией в 1915 году и продолжавшимся в течение четверти века. Выработался иммунитет и у яблоневой плодожорки, которую в течение 40 лет успешно истребляли мышьяковокислым свинцом.
Но во всей полноте проблема приспособления насекомых встала с началом применения ДДТ и многих других родственных ему соединений. Для тех, кто хоть немного знаком с насекомыми или с динамикой размножения животного мира, не было неожиданностью то, что через несколько лет возникла новая опасная проблема. Однако до сознания людей медленно доходило, что насекомые имеют эффективное оружие против химических средств. И только специалисты по насекомым, разносящим болезни, ясно видели опасность; большинство же работающих в сельском хозяйстве все еще слепо возлагает надежды на разработку новых и более токсичных ядохимикатов, хотя нынешние трудности порождены именно ими.
Если понимание явления сопротивляемости насекомых вырабатывалось медленно, то этого нельзя сказать о самой сопротивляемости. До 1945 пода было известно только с десяток видов насекомых, устойчивых к инсектицидам, применявшимся до ДДТ. С изобретением новых органических ядохимикатов и новых способов их массового применения сопротивляемость насекомых стала возрастать с космической скоростью, и в результате уже к 1960 году насчитывалось 137 устойчивых видов насекомых-вредителей. И никто теперь не верит, что конец этому близок. Опубликовано более 1000 работ по этому вопросу. Всемирная организация здравоохранения привлекла на помощь около 300 ученых всех стран мира. Сопротивляемость насекомых, заявила эта организация, в настоящее время является самой важной проблемой в борьбе с переносчиками заразных болезней. Известный английский ученый д-р Чарлз Элтон оказал как-то: «Мы слышим отголоски того, что может превратиться в сокрушительную лавину».
Иногда сопротивляемость вырабатывается у насекомых слишком быстро. Еще не успевают высохнуть чернила на отчете об успешном применении против насекомых того или иного ядохимиката, как уже приходится вносить в него поправки. В Южной Африке, например, большое беспокойство доставлял скотоводам синий клещ, от которого на одной только ферме погибло 600 голов крупного рогатого скота. Поскольку у этого клеща выработался иммунитет к мышьяковистым растворам, против него применили гексахлорциклогексан, и некоторое время казалось, что все хорошо. В сообщениях, опубликованных в начале 1949 года, говорилось, что клещей, стойких к мышьяковистым препаратам, нетрудно уничтожать новым веществом, однако в этом же самом году пришлось опубликовать другое сообщение о выработке у клеща стойкости и к этому препарату. В связи с этим автор статьи, опубликованной в 1950 году в журнале «Лезер трейдс ревью», писал: «Сведения об этом, просачивающиеся из научных кругов и появляющиеся в некоторых зарубежных журналах, надо бы давать под такими же крупными заголовками, под какими печатаются сообщения о новой атомной бомбе, если в должной мере оценить важность этого вопроса».
Хотя сопротивляемость насекомых является проблемой сельского хозяйства и лесоводства, однако наибольшее беспокойство она вызывает у организаций, ведающих вопросами здравоохранения. Связь между различными насекомыми и многими инфекционными заболеваниями известна с давних времен. Комары анофелес могут внести в кровь человека одноклеточный организм малярии. Другие комары являются переносчиками желтой лихорадки, третьи — энцефалита. Домашняя муха хотя и не кусает, но, соприкасаясь с продуктами питания человека, может занести в лих бациллы дизентерии; во многих странах мухи — разносчики глазных болезней. Вошь разносит тиф, крысиные блохи — чуму, муха цеце — африканскую сонную болезнь, клещи — различные лихорадки, и так далее, и так далее.
Это очень важные проблемы, и их необходимо решить. Ни один здравомыслящий человек не скажет, что на распространение болезней насекомыми можно не обращать внимания. Сейчас возник вопрос, разумно ли решать эту проблему методами, которые еще больше ее усложняют. Много говорится о победах в войне против болезней путем уничтожения насекомых — переносчиков инфекции, но мало говорят о поражениях, о кратковременности триумфов, о том, что вредные насекомые стали более устойчивыми в результате наших же действий против них. Возможно, еще хуже то, что мы сами уничтожаем наши же средства борьбы с ними.
Выдающийся канадский энтомолог д-р Браун провел по поручению Всемирной организации здравоохранения глубокое исследование вопроса сопротивляемости насекомых. В написанной им и опубликованной в 1958 году монографии говорится: «Через каких-нибудь десять лет после начала применения сильнодействующих синтетических инсектицидов у насекомых, против которых они применялись, появилась устойчивость к ним». Публикуя эту монографию, Всемирная организация здравоохранения предупредила, что «энергичному наступлению, которое ведется сейчас на болезни, разносимые насекомыми, такие, как малярия, тиф и чума, грозят серьезные неудачи, если не будет быстро решена эта проблема».
Чем измеряется степень неудачи? В настоящее время в перечень устойчивых видов входят практически все группы насекомых, опасных с медицинской точки зрения. Черные мухи, стенные мухи и мухи цеце, по-видимому, еще не выработали иммунитет против ядохимикатов. А стойкость домашней мухи и платяной вши замечена уже во всех странах мира. Планам борьбы с малярией угрожает сопротивляемость комаров. На Востоке крысиные блохи, главный переносчик чумы, недавно проявили стойкость к ДДТ, что является очень серьезным обстоятельством. Об устойчивости многих видов насекомых сообщают из всех стран.
Вероятно, впервые инсектициды были применены в медицинских целях в Италии в 1943 голу, где Союзная военная администрация предприняла успешную борьбу с тифом путем обработки огромного числа людей ДДТ. Через два года было проведено опрыскивание районов распространения малярийного комара. И вот еще через год появились первые тревожные признаки того, что домашние мухи и комары стали устойчивыми к опрыскиванию. В 1948 году в качестве дополнения к ДДТ был применен новый ядохимикат — хлордан. Результаты обработки проверялись в течение двух лет, и оказалось, что уже к августу 1950 года появились устойчивые к хлордану мухи, а к концу года оказались устойчивыми как все домашние мухи, так и обыкновенный комар. Как только вводились в употребление новые ядохимикаты, у насекомых тут же вырабатывалась устойчивость к ним. К концу 1951 года ДДТ, метоксихлор, хлордан, гептахлор и гексахлорциклотексан оказались в числе неэффективных ядохимикатов. А мухи тем временем «фантастически расплодились».
В таком же порядке развертывались события на Сардинии в конце 40‑х годов. В Дании ядохимикаты, содержащие ДДТ, были впервые применены в 1944 году, а уже к 1947 году стало ясно, что во многих районах страны ДДТ не уничтожает мух. В некоторых районах Египта мухи стали устойчивыми к ДДТ уже к 1948 году; ДДТ был заменен ГХЦГ, но и последний был эффективным лишь в течение года. Ярким подтверждением вышесказанного может служить пример одной египетской деревни. В 1950 году там в результате уничтожения мух инсектицидами почти наполовину снизилась смертность среди детей, однако в следующем году все мухи оказались устойчивыми к ДДТ и хлордану. Количество мух стало прежним, и прежней стала смертность среди детей.
В США устойчивость мух к ДДТ стала широко распространенным явлением сначала в долине р. Теннесси (к 1948 году), а затем и в других районах. Попытки вести борьбу с мухами с помощью диелдрина оказались малоуспешными, так как в некоторых районах у мух выработалась устойчивость к этому ядохимикату за каких-нибудь два месяца. Испробовав почти все имеющиеся хлористые углеводороды, организации, занимающиеся борьбой с вредными насекомыми, обратились к органическим фосфатам, но и в этом случае история с сопротивляемостью насекомых повторилась. Специалисты пришли к выводу: «Использование инсектицидов против домашней мухи не дает положительных результатов, поэтому следует обратиться к методам общей санитарии».
Успешная борьба против платяной вши в Неаполе была одним из первых и наиболее известных свидетельств эффективности ДДТ. Не менее успешно, чем в Италии, ДДТ был применен для этой цели зимой 1945/46 года в Японии и Корее, где было обработано 2 млн. человек. Некоторым предостережением о будущих осложнениях могла бы послужить неудачная попытка борьбы с эпидемией тифа в Испании в 1948 году. Однако, несмотря на эту неудачу, многообещающие лабораторные опыты давали энтомологам основание думать, что у вши сопротивляемость не вырабатывается. Поэтому то, что произошло в Корее зимой 1950/51 года, оказалось полной неожиданностью. Когда группа корейских солдат была обработана порошком ДДТ, вши не погибли, а, наоборот, размножились еще больше. Проверки показали, что 5-процентный порошок ДДТ не убивал вшей. То же самое наблюдалось и со вшами, снятыми с бродяг в Токио, с обитателей трущоб в Стамбуле и с жителей лагерей беженцев в Сирии, Иордании и восточной части Египта. Все это подтверждало неэффективность ДДТ как средства борьбы со вшами и предотвращения тифа. Когда же к 1957 году в перечень стран, где вши стали устойчивыми к ДДТ, вошли Иран, Турция, Эфиопия, Западная Африка, Южная Африка, Перу, Чили, Франция, Югославия, Афганистан, Уганда, Мексика и Танганьика, впечатление от первоначального успеха его применения в Италии чрезвычайно поблекло.
В Греции из всех малярийных комаров устойчивость к ДДТ выработалась прежде всего у комара анофелес. В 1946 году здесь начали проводить сначала успешное массовое опрыскивание, но уже в 1949 году наблюдатели обнаружили много взрослых комаров под мостами, хотя в домах и конюшнях, подвергнутых обработке, их не было. Вскоре их можно было заметить в ямах, пристройках, в голубятнях, в листве и на стволах цитрусовых деревьев. Стало ясно, что взрослые комары приобрели устойчивость к ДДТ и, спасаясь от опрыскивания, пережидали его и набирались сил под открытым небом. Через несколько месяцев они вновь возвращались в дома и расселялись на обработанных стенах.
Это было предупреждением о приближении исключительно серьезной опасности. Устойчивость к инсектицидам у комаров группы анофелес стала быстро возрастать в результате тех самых опрыскиваний зданий, которые проводились с целью ликвидировать малярию. В 1956 году только пять видов этих комаров были устойчивыми, к началу же 1960 года их стало 28! В это число входят очень опасные разносчики малярии в Западной Африке, на Ближнем Востоке, в Центральной Америке, Индонезии и в некоторых восточных районах Европы.
Среди остальных комаров, включая разносчиков других болезней, наблюдается такая же картина. Тропический комар носитель слоновой болезни, стал очень устойчивым во многих районах мира. В некоторых районах США устойчивым стал комар — носитель энцефалита. Еще большую опасность представляет носитель желтой лихорадки, которая в течение многих веков является бичом всего мира. Устойчивые виды этого комара впервые появились в Юго-Восточной Азии и сейчас стали обычным явлением в странах Карибского района.
О том, как сказывается устойчивость на распространении малярии и других инфекционных заболеваний, свидетельствуют сообщения, поступающие со всех концов света. В 1954 году вспышка желтой лихорадки на Тринидаде явилась результатом безуспешной борьбы с комаром — носителем этой болезни, устойчивым к инсектицидам. Были вспышки малярии в Индонезии и Иране. Комары продолжают гнездиться в Греции, Нигерии и Либерии, распространяя в этих странах малярию. Уменьшение количества заболеваний дизентерией в штате Джорджия в результате борьбы с мухами было сведено на нет буквально в течение одного года. В Египте меры против мух, разносящих глазные болезни (острый конъюнктивит), оказались действенными только до 1950 года.
Менее серьезным с точки зрения здоровья человека, но все же весьма нежелательным является тот факт, что комар соленых болот Флориды также стал устойчивым. Хотя здешние комары не являются разносчиками болезней, их кровожадные полчища сделали непригодными для житья большие прибрежные районы Флориды, пока не были приняты меры к их истреблению. Однако комары скоро приспособились.
Иммунитет вырабатывается и у обычного домашнего комара, что должно заставить задуматься тех, кто регулярно опрыскивает растительность в целях его истребления. Эти комары стали устойчивыми ко многим видам инсектицидов, включая ДДТ, широко применяемый в Италии, Израиле, Японии, Франции и в некоторых районах США, например в штатах Калифорния, Огайо, Нью-Джерси и Массачусетс.
Еще одной проблемой являются клещи. Древесный клещ, разносчик пятнистой лихорадки, недавно стал устойчивым к инсектицидам; иммунитет выработался и у собачьего клеща. Коричневый собачий клещ является полутропическим насекомым, и, когда он попадает в такие северные районы, как Нью-Джерси, зимовать он должен в теплых помещениях, а не под открытым небом. Джон Паллистер из Американского музея естественной истории сообщил летом 1959 года, что к ним часто звонили жильцы соседнего многоквартирного дома на Парковой улице. Они жаловались, говорит Паллистер, что весь дом кишит молодыми клещиками, от которых бывает очень трудно избавиться. Клещей может подцепить собака где-нибудь в Центральном парке, занести их в дом, а там они откладывают яйца и размножаются. Эти клещи не боятся ДДТ, хлордана и большинства других ядохимикатов. В Нью-Йорке клещи были редкостью, а сейчас их можно встретить повсюду; они имеются и на Лонг-Айленде, в Уэстчестере и даже в Коннектикуте. Особенно это стало заметным за последние 5–6 лет.
Почти по всей Северной Америке черные тараканы стали устойчивыми к хлордану, раньше считавшемуся одним из лучших ядохимикатов. Теперь там перешли на фосфорорганические препараты. Однако у тараканов вырабатывается устойчивость и к ним, и возникает вопрос, что же делать дальше.
Сейчас проблемы устойчивости переносчиков болезней решаются путем перехода с одного инсектицида на другой. Но так не может идти бесконечно, несмотря на всю изобретательность химиков.
То же самое происходит с насекомыми — вредителями сельского хозяйства.
К десятку вредных насекомых, устойчивых к прежним неорганическим ядохимикатам, в настоящее время добавилось множество других, устойчивых к ДДТ, ГХЦГ, линдану, токсафену, диелдрину, алдрину и даже к фосфатам, на которые возлагались большие надежды. В 1960 году насчитывалось 65 устойчивых видов насекомых — вредителей сельского хозяйства.
Первые признаки устойчивости вредных для сельскою хозяйства насекомых к ДДТ появились в США в 1951 году, приблизительно через шесть лет после начала его применения. Пожалуй, наибольшее беспокойство вызывает яблоневая плодожорка, которая теперь является устойчивой к ДДТ почти повсюду. Устойчивость капустных вредителей создает еще одну серьезную проблему. Во многих районах США вредители картофеля после химической обработки остаются живыми. Шесть видов вредителей хлопка, различные трипсы, фруктовые плодожорки, цикадки, кузнечики, клещи, тли, черви и т. д. в настоящее время не боятся химического оружия фермеров.
Химической промышленности, может быть, не доставляет удовольствия перспектива свертывания производства ядохимикатов из-за устойчивости к ним насекомых. Даже в 1959 году, когда уже было известно более 100 видов насекомых, выработавших устойчивость к ядохимикатам, один из ведущих журналов по вопросам сельскохозяйственной химии делил устойчивость на «действительную и мнимую». Но все же проблема не сходит с повестки дня и ставит нас перед не приятными экономическими фактами. Один из них заключается в том, что расходы на ядохимикаты непрерывно растут. Сейчас нельзя делать запасы химикатов; те ядохимикаты, которые используются сегодня, могут оказаться непригодными завтра. Крупные капиталовложения в разработку и производство того или иного инсектицида могут оказаться брошенными на ветер, когда насекомые еще раз покажут, что над природой нельзя чинить грубого насилия.
Как бы быстро техника ни изобретала новые области и новые способы применения инсектицидов, видимо, насекомые сумеют защититься.
Вряд ли сам Дарвин мог бы найти лучший пример действия естественного отбора, чем выработка устойчивости. Из насекомых, отличающихся друг от друга строением, поведением и физиологическими свойствами, только «стойкие» выживают после химической обработки. Опрыскивание убивает слабых. Сохраняются только те насекомые, которым присущи особые качества, позволяющие им избегать вреда. Это родители нового поколения, которое путем простого наследования приобретает все качества «стойкости», присущие предкам. Поэтому интенсивное опрыскивание сильнодействующими химикатами неизбежно усложняет проблему, которую оно призвано разрешить. Через несколько поколений вместо сильных и слабых насекомых останутся только сильные, стойкие особи.
Средства, которые насекомые используют для защиты от ядохимикатов, вероятно, различны и пока недостаточно изучены. Высказывается предположение, что некоторые насекомые выдерживают химическую обработку благодаря особенностям строения своего организма. Однако мысль эта далеко не доказана. Но факт существования иммунитета у некоторых видов насекомых вполне доказан наблюдениями. В Малайе, в Куала-Лумпуре, комары сначала покидали обработанные помещения. После появления у них устойчивости их можно было уже видеть сидящими на слое ДДТ. В любом армейском лагере на юге Тайваня можно найти устойчивых к ДДТ клопов со следами порошка на теле. Когда этих клопов завернули в тряпку, пропитанную ДДТ, они жили еще в течение месяца, продолжали откладывать яйца, а вылупившаяся молодь росла и нормально развивалась.
Устойчивость может и не зависеть от физического строения. Мухи, устойчивые к ДДТ, имеют фермент, который позволяет им превращать этот инсектицид в менее токсичный ДДЕ. Этот фермент имеется только у мух, обладающих генетическим фактором устойчивости к ДДТ. Фактор этот, конечно, наследственный. Каким образом мухи и другие насекомые обезвреживают фосфорорганические химикаты, еще менее известно.
Некоторые особенности в поведении также могут оберегать насекомых от ядохимикатов. Многие замечали, что устойчивые мухи чаще сидят на необработанном полу и на столах, чем на обработанных стенах. Домашние мухи обычно подолгу сидят на одном месте, в результате чего реже соприкасаются с ядом. Некоторые малярийные комары ведут себя таким образом, что почти совсем избегают воздействия ДДТ. Раздраженные опрыскиванием, они покидают закрытые помещения и этим спасаются.
Обычно устойчивость вырабатывается за 2–3 года, иногда даже за 6 лет; но бывает, что хватает одного сезона, а то и меньше. Большое значение имеет число поколений, производимых насекомыми в год; оно зависит от вида насекомых и климата. У канадской мухи, например, устойчивость вырабатывается медленнее, чем у мухи на юге США, где длинное жаркое лето оказывает благоприятное влияние на рост потомства.
Иногда с надеждой спрашивают: «Если у насекомых вырабатывается устойчивость, то не может ли она выработаться и у человека?» Теоретически да, но так как на это потребуются сотни и даже тысячи лет, вряд ли это может служить утешением для живущих сегодня. Устойчивость вырабатывается не в отдельном организме. Если человек от рождения имеет свойства, делающие его менее восприимчивым к действию яда, то у него больше шансов выжить и вырастить детей. Устойчивость развивается у людей на протяжении нескольких поколений. Человеческий род воспроизводит себя примерно по три поколения за столетие, а новые поколения насекомых рождаются через несколько дней или недель.
«В некоторых случаях лучше примириться с небольшим вредом, чем совсем устранить вред в течение какого-то времени, заплатив за это потерей самих средств борьбы», — говорит голландец Брийе. «Опрыскивай как можно меньше, — советует он. — Истреблять вредных насекомых всегда надо очень осторожно».
К сожалению, эта точка зрения не господствует в американских сельскохозяйственных органах. Ежегодник Министерства земледелия за 1952 год, целиком посвященный насекомым, признает тот факт, что насекомые стали устойчивыми, но при этом заявляет: «Для истребления вредителей надо применять инсектициды чаще или в больших количествах». Министерство умалчивает о том, что будет, когда останутся неиспытанными лишь такие химикаты, которые убивают не только насекомых, но и вообще все живое. В 1959 году, всего лишь через 7 лет после того, как был дан этот совет один коннектикутский энтомолог заявил, что в борьбе против по крайней мере одного или двух видов вредителей пущен в ход последний новый препарат.
Д-р Брийе говорит: «Более чем очевидно, что мы идем по опасной дороге… Мы намерены найти и проверить другие способы борьбы, способы биологические, а не химические. Мы должны направлять естественные процессы как можно осторожнее, без применения грубой силы…
Мы должны лучше ориентироваться и глубже смотреть в корень дела, чего я не замечаю у многих ученых. Жизнь — это чудо, недоступное нашему пониманию, и мы должны быть с ней почтительными, даже когда нам приходится бороться с ней… Обращение к такому оружию, как инсектициды, для регулирования живой природы является доказательством недостаточности наших знаний природы и неспособности направлять естественные процессы без применения грубой силы.
Здесь нужна скромность; здесь нет оправдания научной самонадеянности».