Кусачие комары и зудящие укусы - неотъемлемая часть сибирского лета. Почему же этих насекомых так много в нашем городе и зачем они пьют кровь? О кровососах, их видах и любви к погодным условиям рассказала старший научный сотрудник СО РАН кандидат биологических наук Агния Григорьевна Мирзаева .
В Сибири комары активно начали изучаться в 1960-х годах. Дело в том, что больше всего гнуса обитает на необжитых территориях, и с тогдашних новостроек (в том числе с Байкало-Амурской магистрали, ГЭС) начался отток рабочего контингента: люди не выдерживали нападения этих двукрылых кровососущих насекомых. Для решения проблемы была создана Сибирская координационная комиссия по проблеме борьбы с гнусом и подкожными оводами при Президиуме АН СССР (ныне - СО РАН). В рамках ее работы сотрудники собирали данные о комарах с 1988 года и продолжают по сей день.
Для чего в природе нужны комары?
Комарами и их личинками питаются рыбы, лягушки, птицы, стрекозы. Кроме того, эти насекомые участвуют в обороте микроэлементов, вынося из болот углерод, фосфор, железо, кальций и множество других химических элементов. Еще комары питаются детритом, а также нектаром, являясь опылителями растений. Потому они - важный компонент природного равновесия.
Зачем они пьют кровь?
Кровь комарам необходима для созревания яиц: ею питаются только самки, а самцы пьют воду и нектар. Для того чтобы отложить яйца, самка должна обязательно получить кровь, поесть сладкого и попить воды. Однако есть виды, называемые автогенными: они могут отложить первую кладку без кровососания. Предполагается, что это адаптация - к суровым погодным условиям либо отсутствию потенциальных жертв.
У комаров есть интересная особенность: только часть яиц может выплодиться, а остальные всегда остаются про запас и продолжат развитие лишь при возникновении определенных условий. Все дело в том, что яйца этих насекомых способны выдерживать длительное высыхание и оставаться жизнеспособными до очередного покрытия водой и соответствующего тому или иному виду насекомых температурного оптимума. Так что при благоприятном исходе у комаров происходит одновременный массовый выплод. После этого самки напиваются крови и отправляются на места отдыха для прохождения гонотрофического цикла (процесса питания и размножения) и формирования яиц. Длительность таких циклов также зависит от погодных условий.
Где водятся?
В тайге численность этих насекомых высока, но особенно их много в тундре и лесотундре. Комары обитают вблизи открытых неглубоких слабопроточных водоемов, на болотах и вокруг них, поскольку личинки и куколки развиваются именно в воде. В текущую, подвижную воду комары откладывать яйца не станут. Причем личинки и куколки обитают в основном у поверхности, так как "выныривают" подышать воздухом. В Советском районе наиболее благоприятные для этого места - массив в окрестностях клиники Мешалкина, берега Обского водохранилища и овраг у экспериментального хозяйства : там существует целая цепь водоемов, которые исследователи даже назвали "золотым кольцом".
Какие виды комаров есть в Новосибирске?
В 1960 - 1980-е годы в Новосибирской области доминировали холодолюбивые виды - в частности, Aedes communis. Они обладают высокой плодовитостью и устойчивостью к низким температурам - такая терпимость изначально снижает количество конкурентов. Кроме того, Aedes communis могут образовывать индивидуальные колонии.
Однако конец 1990-х годов оказался аномально теплым: среднесуточная температура поднялась на 3 °С, а также выпало очень мало осадков, из-за чего водоемы не наполнялись. При этом редки были половодья, паводки, предпочитаемые комарами из-за увеличения уровня воды. Ввиду изменения погодных условий численность холодолюбивых видов начала уменьшаться: сейчас их может быть крайне мало - особенно если весна очень теплая. Так что стали плодиться другие виды: прежде всего Aedes vexans. Они обитают в неглубоких водоемах - в частности, поймах: участках долины вдоль направления потока воды, которые периодически затапливаются (соответственно, получаются идеальныe для комаров лужи с неглубокой наполненностью). В основном это происходит во время половодья - из-за того, что вода выходит из берегов рек. Требования к температурному оптимуму у видов различаются: нижний предел развития холодолюбивого Aedes communis составляет 7-9 °С, а вот у теплолюбивых Aedes vexans - 15-17 °С. Последние активнее всего размножаются в том случае, если осадки обильные, а температура выше нормы - 28 - 30 °С.
Численность комаров измеряется сачком. Исследователь производит отлов в течение трех минут вокруг себя - эта единица была установлена научными руководителями еще в 1960-е годы. При этом необходимо не пропустить время развития личинок - важного звена в изучении жизненного цикла комаров, ведь по ним даже легче определить некоторые виды. В особенно пиковые годы количество комаров может достигать до 700 экземпляров за один отлов.
Что выяснилось в результате исследования?
Под влиянием потепления климата стала меняться структура доминирующих видов комаров: на территории нашего города уменьшается численность холодолюбивых, которые были моноциклическими - то есть давали одно поколение в год. Обычно они существовали примерно до середины июля, а второго поколения, как правило, не появлялось - ведь полициклические виды крайне редко приживались в сибирских условиях. Однако позднее начали появляться теплолюбивые, способные дать поколения даже во второй половине лета. Так что в результате изменения погодных условий количество Aedes vexans нарастало из года в год.
А что сейчас?
В 2017 году весна не всегда радовала жителей Новосибирска теплом: несколько раз температура падала до минусовой, но так как перепады были кратковременными, численность комаров не уменьшилась. Однако она в принципе оказалась не слишком большой: летом проходили осадки, в основном не совпадавшие с высокой температурой. Если бы пошли обильные дожди, а жара сохранялась, то и комаров стало бы значительно больше - в таких условиях теплолюбивые виды развиваются за неделю. Вообще, холоднолюбивые комары могут развиваться во взрослое насекомое (имаго) до 1,5 месяцев в зависимости от температуры, а теплолюбивые, в среднем, - до месяца. Так что летом Aedes communis выживают за счет количества, а Aedes vexans - благодаря скорости развития.
Для сравнения, весна 2016 года оказалась самой ранней за весь многолетний период наблюдений. Зима была умеренно холодной, почва промерзла на небольшую глубину и хорошо впитывала тающую влагу, поэтому снег сошел постепенно. В итоге одновременно цвели сирень с рябиной, и в этих условиях уже вылетели комары - даже холоднолюбивые. Численность также не падала из-за сброса влаги в водохранилище, ведь паводковые Aedes vexans любят повышение уровня воды.
Уже к 2015 году теплолюбивые виды доминировали не только во второй части лета, когда в Новосибирске жарче всего и наблюдаются обильные осадки, а даже в первой половине этого времени года. Таким образом, на основе увеличения численности Aedes vexans наблюдается тенденция к потеплению климата. Что будет дальше - неизвестно: трудно давать долгосрочные прогнозы. Некоторые специалисты утверждают, что потепления нет, но это легко заметить не только на комарах, но и на других насекомых.
Алена Литвиненко
В новосибирском Академгородке пройдет фестиваль науки EUREKA!FEST
Программа третьего по счету фестиваля науки EUREKA!FEST под общим названием "Споры будущего" поражает разнообразием и новизной форматов. Новосибирский государственный университет совместно с Фондом "Академгородок" является инициатором фестиваля и основной площадкой этого года.
Юрий Литвинов: «звери готовы к встрече с человеком, внимание им не вредит»
Зоолог Юрий Литвинов - о том, как помогают животным в зоопарках, где в Сибири не хватает заповедников и кого трудно приручить. Вмешательство человека в условия обитания диких животных приводит к изменениям поведения зверей, а некоторые виды, например, кошачьи, находятся под угрозой исчезновения.
Крыса узнает ракового больного по запаху: уникальное открытие российских ученых
Первый в мире диагностический прибор с использованием... спящей крысы представят в среду ученые в Ростовском научно-исследовательском онкологическом институте Минздрава РФ. С помощью его можно обнаруживать рак легких, туберкулез и другие опасные заболевания на самых ранних стадиях.
В ИЦиГ СО РАН прошли переговоры о сотрудничестве с Академией сельскохозяйственных наук Китая
1 ноября ФИЦ "Институт цитологии и генетики СО РАН" посетила делегация представителей китайской науки и бизнеса. Главная цель визита - заключение соглашения о сотрудничестве, в рамках которого должны быть созданы два совместных селекционно-семеноводческих центра, один в Новосибирске (на базе ФИЦ ИЦиГ СО РАН), второй - в Пекине (Институт овощеводства и цветоводства).
Академику Николаю Колчанову исполнилось 70 лет
Николай Александрович Колчанов родился 9 января 1947 года в с. Кондрашино Омской области. В 1971 году окончил Новосибирский государственный университет. С 1974 года работает в Институте цитологии и генетики СО РАН, а с 2008 года - директор этого института.
В том леденящем воображение факте, что основу рациона некоторых животных составляет кровь, нет ничего удивительного (она богата питательными веществами, особенно белками). И нет ничего странного в том, что некоторые животные, в частности представители семейства Culicidae, которых мы называем комарами, приспособились ее добывать.
Благодаря «кровавой диете» самки комаров смогли откладывать яйца не один раз в жизни, как многие другие двукрылые, а несколько. Рекордное количество кладок - 12 - зарегистрировано у малярийного комара. Не случайно потребность в крови испытывают только самки комаров - самцы к ней безразличны, они высасывают нектар и пыльцу из растений. Там почти нет белков, зато достаточно углеводов в качестве источника энергии. Впрочем, самки тоже переходят на вегетарианскую диету, если негде взять кровь, только в этом случае отложить яйца они не могут.
В семействе, которое насчитывает около трех тысяч видов, разные вкусовые пристрастия. Одни комары специализируются на каком-то одном виде хозяев, другим все равно, кого кусать - лишь бы еды было вдоволь. Есть и гурманы, любители холодной лягушачьей крови. Описаны даже насекомые, нападающие на рыб - илистых прыгунов, путешествующих по суше. Некоторые тропические виды способны питаться лимфой гусениц. Но большинство все-таки предпочитает теплую кровь птиц и млекопитающих.
Найти подходящую жертву комарам помогают сенсоры на усиках-антеннах, которые чувствительны к тепловому излучению, исходящему от живого существа, а также к продуктам его обмена веществ: углекислому газу и мочевой кислоте. Поскольку усиков два, то направление на источник крови они пеленгуют очень точно.
Возникновение и рост мегаполисов способствовали появлению новых форм комаров, специализирующихся на питании человеческой кровью, например, городского комара-пискуна Culex pipiens pipiens формы molestus. Недавно установили, что с одного миллиграмма крови человека самка городского комара дает около 40 яиц, а с такого же количества птичьей - вдвое больше. Значит, процесс приспособления еще только в самом начале.
Любопытно, что личинки городских комаров, пируя в сырых подвалах на разлагающейся органике, набирают достаточно запасов, чтобы без дополнительного питания кровью отложить первую кладку яиц. Досаждать нам ночью укусами и писком они отправляются после этого. Такая особенность позволяет городским комарам устойчиво поддерживать численность, независимо от доступности теплокровных жертв.
Вы думали, что комар сосет кровь через трубочку? Как бы не так: у комара не один инструмент, а целый набор - буры, насосы, шприцы и крепежные конструкции.
На самом деле у комара не одна, а шесть игл. На концах двух из них находятся зубья, которыми комар бурит кожу. Эти инструменты настолько тонкие, что человек почти не чувствует укус. Когда отверстие в коже проделано, комар погружает в него гибкую иглу-насос, которая поднимает вверх кровь, а другие иглы в это время служат распорками, расширяя отверстие.
Через одну из игл комар как шприцем вводит антикоагулянт, который не дает крови сворачиваться и облегчает её перекачку. Именно в этот момент мы чувствуем жжение.
Цель самки - получить как можно больше крови, чтобы отложить яйца. Поэтому когда ее брюшко заполняется, она стремится слить лишнюю воду, чтобы освободить место для крови.
Видеоролик для лучшего понимания этого удивительного процесса:
А теперь вернемся к нашему вопросу.
Если речь идет о собственной крови комара (гемолимфе), то она выполняет те же функции, что и кровь человека, - переносит питательные вещества, вредные продукты обмена, гормоны, обеспечивает защиту от инфекций. Только кислород и углекислый газ она не переносит - у комара трахейная дыхательная система, и по тоненьким трубочкам-трахеям кислород доставляется прямо к клеткам. Личинки комаров-звонцов («мотыль») - редкий случай среди насекомых, когда гемолимфа окрашена за счет гемоглобина в красный цвет. Дышат эти водные личинки через покровы, трахеи развиты у них слабо и наружу отверстиями не открываются. Живут они в иле на дне водоемов, где часто кислорода очень мало, и гемоглобин позволяет связывать и запасать дополнительные количества кислорода. (См. также ответ на вопрос «Есть ли у насекомых кровь?»)
Если же речь идет про кровь, которую самки комаров пьют при кровососании, то нужна она им прежде всего для размножения. Самки, как и самцы, могут пить воду и нектар и жить без питания кровью. Но большинство видов и популяций комаров-кулицид (Culicidae; к этому семейству относятся кровососущие комары) без питания кровью не способны к размножению. Кровь, в отличие от нектара, - пища, богатая белками. Белки, содержащиеся в плазме (жидкой части крови) и эритроцитах, перевариваются в кишечнике «комарихи», а образовавшиеся аминокислоты используются для синтеза белков её яйцеклеток.
Через 3–4 дня после вылупления из куколок самки комаров спариваются с самцами. Оплодотворенные самки ищут своих жертв. Напившись крови, самки переваривают ее в течение 2–3 суток. За это время в их яичниках созревают яйца, а затем самка находит подходящий водоем и откладывает яйца на поверхность воды. Некоторый процент самок после этого погибает, а оставшиеся в живых могут вновь напиться крови и только после этого отложить новую порцию яиц. (Спариваться снова им не надо, так как у них сохраняются запасы сперматозоидов в семеприемниках - особом отделе половой системы.) Цикл «питание - переваривание пищи - откладка яиц» по-научному называется «гонотрофическая гармония».
Но некоторым комарам кровь не нужна. Например, самки крупных комаров рода Toxorhynchites питаются только нектаром. Это связано с питанием их личинок. Личинки большинства комаров едят бактерий и мелкие частички мертвой органики - детрит. А личинки Toxorhynchites едят личинок других комаров - белковую животную пищу. Поэтому они запасают на личиночной стадии достаточно белков, чтобы их хватило самке для откладки яиц, и ей не приходится рисковать жизнью, добывая кровь.
Способность к автогении (откладке яиц без кровососания) появилась и у так называемых «городских комаров» - Culex pipiens pipiens forma molestus. Популяции этих комаров приспособились к жизни в полузатопленных подвалах городских домов. Вода в подвалах часто содержит достаточно органических веществ, их запасают при питании личинки, и самки этих комаров могут отложить первую кладку яиц без кровососания. Для следующих кладок нужно питание кровью, но популяция может существовать и увеличивать численность неограниченно долго и без этого. К сожалению, «инстинкт кровососания» у самок этого комара не исчез, и жителей некоторых городов они донимают даже зимой...
Отдых в лесных массивах, на красивых озерах, чистых реках может быть значительно испорчен роями зудящих и кусающих комаров. И не только ими. Масса практически незаметных человеческому глазу существ не против попить нашей кровушки. Они, конечно, миниатюрные насекомые. Прибить их одним щелчком не составит труда. Но черное дело свое успевают довести до конца. А мы потом чешемся и ругаемся. Удовольствие от отдыха испорчено.
Почему комары пьют кровь? Одно дело, когда теплая жидкость служит для них пищей… Что тут обижаться – мы тоже кого-нибудь едим. Но комары – вегетарианцы. Они питаются соком и нектаром растений. Для чего им кровь?
Значение нашей кровушки для комариной семьи
Маленький комарик способен причинить человеку и животному много страданий. Еле различимый, он доставляет столько беспокойства, проявляет такую настойчивость в поисках своей жертвы, что хочется сбежать. Но не всегда и не все комары так активны.
1) Жаждут крови только самки.
2) Они становятся агрессивными охотницами лишь после спаривания.
Самцы же спокойно питаются соком растений. Зачем комарам кровь?
Растительная пища содержит недостаточно белка для формирования яиц. А в крови человека этого элемента хватает. Поэтому самка может вывести потомство. В одной ее кладке находится от двадцати до трехсот яиц. Такая разбежка связана с уровнем насыщенности и качеством кровяной жидкости.
Сколько раз кусает комар? Пока крови не будет достаточно для формирования яиц. Если насекомое не пугать, то на одном месте оно сосет от полминуты до минуты. Отложив яйца, самка успокаивается до следующей случки с комаром. В среднем, комариха живет сорок дней. Самцы – в два раза меньше.
В эпидемиологическом отношении комар не так уж безопасен. Напившись крови на теле больного человека или зверя, насекомое при повторном «приеме пищи» вводит инфекцию со слюной в тело здорового человека.
Комар в своем развитии проходит четыре стадии:
- яйцо;
- личинка;
- куколка;
- взрослая особь, окрыленная.
Продолжительность первых трех стадий – около недели. Развитие происходит в воде. Затем комары вылетают из куколки. Первыми – самцы. Они собираются в рой и поджидают самок.
Оплодотворенная комариха становится кровожадной. Она способна отыскать источник крови на расстоянии до трех километров. За один присест самка способна выпить в несколько раз больше собственного веса. Потом комар теряет интерес к такой еде. До следующего спаривания.
Не все виды комаров сосут кровь и являются разносчиками инфекций. Заглянем в комариную семью.
1. Комар-долгоножка.
Очень крупное насекомое угрожающего вида. Распознать его можно по длиннющим лапкам. Самый безопасный комарик. Истинный вегетарианец. Даже для продолжения рода он не садится на человека.
2. Комар-пискун.
Самый популярный вид. Встречается на всех континентах. Чаще всего именно он лакомиться нашей кровушкой.
3. Кусака.
Населяют тропики и субтропики. Это маленькие насекомые с полосками на тельце и коленках. Несколько видов кусак опасны для человека.
4. Комар малярийный.
Могут проживать везде, кроме Антарктиды. Нет их также в пустыне, на крайнем севере и в Восточной Сибири, где зима слишком сурова для насекомых. У взрослых особей вытянутое стройное тельце, чешуйки на крылышках. Малярийный комар и кушает по-другому. Когда он сидит, то брюшко поднимает вверх.
Не только комарам нужна кровь для продолжения рода. Есть еще немало насекомых, которые нещадно нас едят, оставаясь при этом признанными «травоядными».
Кровососущие вегетарианцы
1) Слепни.
Несмотря на название, имеют яркие большие глаза и видят прекрасно. Правда, когда сосут кровь, ничего вокруг не замечают. Кровь нужна только самкам для откладки яиц. Особенно активизируются они в июне-июле, в теплые и жаркие дни. За один присест слепень поглощает столько крови, сколько семьдесят комаров! Укус насекомого очень болючий и сильно отекает.
Самцы слепней кушают только нектар цветков. Неоплодотворенной самке растительной пищи тоже достаточно. Но после «случки» слепниха становится очень агрессивной. Ее жертвам – людям и животным – приходится отмахиваться изо всех сил и прятаться.
2) Мошки.
Напоминают уменьшенную мушку. В среднем, их размер достигает двух-трех миллиметров. Имеют короткие крепкие лапки и такой же хоботок. Оплодотворенная самка пьет кровь. Причем спрятаться от роя мошек сложно. Они залетают под одежду, заползают в волосы. Укусы покалывают, болят и сильно пекут.
Нападают мошки утром и вечером, а также в пасмурную погоду. Особенно много этих насекомых там, где есть быстротекущие воды: самки откладывают свои яйца в бегущей воде.
3) Мокрецы.
Тельце кровососов – менее двух миллиметров. Но это не мешает мокрецам причинять человеку сильные страдания. Укус самки очень болючий и жгучий. Предпочитают насекомые болотистые и тенистые местности. Там же и нападают. Особенно назойливы перед дождем или во время моросящего дождика. Одежда от мокрецов не защищает. Благодаря своему миниатюрному тельцу они могут заползти, куда угодно.
Комаров, пожалуй, не любит никто. Они способны испортить любой отдых. Назойливое жужжание, боль от укусов, зуд воспаленных мест, перенос заболеваний – всё это проблемы, связанные с этим отвратительным насекомым. Что ж, не такое уж оно и зловредное. Оно играет важную роль в цепях питания, в частности, личинки комара – мотыли – являются одним из основных источников питания многих рыб. Впрочем, вернемся к проблеме укусов. Так почему же комар пьет кровь? Зачем комару кровь? Кровь пьют лишь самки комаров. Самцы, как бабочки, предпочитают сладкий сок и нектар цветов. Самкам же необходим белок крови, чтобы яйца нормально сформировались. Чем больше и чаще насекомое будет пить кровь, тем больше будет потомство. Если самку не отгонять, она выпьет больше крови, чем весит сама! Если самке не удастся выпить крови, она все равно отложит яйца. Правда, для этого ей придется пожертвовать частью собственных тканей, фактически «съев» себя. К тому же, потомства будет очень мало. Некоторых экологов беспокоило, что изобретение кремов от укусов комаров, ультразвуковых средств отпугивания и прочих средств, усложняющих жизнь насекомых, скажутся на их поголовье и нарушит цепи питания. Однако опасения не подтвердились. Даже в пригородах человек не является основным источником крови для комаров. Большую часть пищи обеспечивают домашние животные. Как комары пьют кровь? комарКомар появился намного раньше человека. Учёные считают, что они мучили еще динозавров. Впрочем, некоторые исследователи полагают, что кровь сосать комары «научились» сравнительно недавно. Уж очень несовершенен механизм этого процесса. Комар протыкает кожу тонким острым хоботком и выделяет в кровь слюну, которая препятствует свертыванию крови. Но эта жидкость вызывает у человека раздражение. Это неприятно и человеку, и насекомому. Человек получает зуд и опухоли (в некоторых болотистых местностях бывают случаи, когда тучи комаров становятся причиной гибели животных и даже людей). Боль жертвы не позволяет насекомому напиться крови вдоволь. Комара отгоняют, а то и вовсе убивают. Чем опасны укусы комаров? Слюна некоторых видов кровососущих насекомых способна вызвать не только опухоли, но и тяжелейшие болезни. Самой страшной из них является малярия. Некоторые исследователи говорят, что от этого заболевания погибло больше людей, чем было убито на всех войнах. Врачи утверждают, что малярия унесла больше жизней, чем любая другая болезнь. Поэтому в районах, где водится малярийный комар, всем жителям делают прививки от этой болезни. Как комары находят жертву? В России смертоносные комары не водятся. Но и наши комары способны доставить массу неприятностей. К сожалению, крема, пластинки и прочие меры не всегда бывают достаточно эффективны. Кроме того, спасительное средство не всегда оказывается под рукой. Следует помнить, что комар находит жертву по запаху молочной кислоты, исходящему от кожи человека и по запаху углекислого газа, который мы выдыхаем. Когда человек стоит на месте, он вскоре окружается облаком этого вещества. Поэтому комары значительно реже кусают того, кто движется. «Движется» - не значит прыгает и размахивает руками. Облако газа в таком случае остается, а комар быстро находит по такому поведению жертву. Отмахнувшись от одного комара, можно приманить еще несколько. Поэтому надо пытаться соблюдать терпение и спокойствие. И, конечно, запах крови. Надо стараться держать себя в руках, не чесать укушенное место, иначе выделившаяся кровь привлечет еще больше насекомых, а пораженное место будет медленне заживать.
Загрузка...
