Научимся ли мы делать синтетические листья фасоли не хуже настоящих?

Постельные клопы — один из древнейших бичей человечества, переместившийся вместе с европейцами в Новый Свет, Среднюю Азию и иные регионы мира. И везде борьба с ними была лишь ограниченно успешной. Да, нагрев до полусотни градусов убивает кровососов, но как нагреть стены жилых помещений и иных мест, где могут прятаться клопы? Опять же клопов успешно едят муравьи, но не все склонны менять одних «домашних питомцев» на других ради новых ощущений. Конечно, помогает строгая гигиена, но уж если клопы попали в стены и вентиляционные ходы, обычным пылесосом тут не справишься.

Что интересно, утихшая в середине прошлого века угроза недавно стала возвращаться реактивными темпами: в США в 1995 году скорость роста популяции клопов вызвала в тамошнем здравоохранительном ведомстве едва ли не панику.

И всё же выход есть: народы, населявшие Балканы, веками раскладывали по периметру своих постелей свежие листья обыкновенной фасоли, на которые за ночь набегали клопы, и затем, поутру, сжигали их вместе с листьями, в которых насекомые буквально увязали. Что именно делает фасоль, происходящую из Латинской Америки, где постельные клопы появились лишь после Колумба, столь страшной для них?

Трихомы (волоски) на поверхности листьев обыкновенной фасоли превращают передвижение клопов по ним в ад, буквально протыкая их ноги, — слишком уж тонки эти волоски, всего 10 мкм в диаметре (диаметр человеческого волоса — 100 мкм). Не вполне понятно, для чего именно фасоли это нужно: вероятно, целью был какой-то другой вид насекомых, а не кровососущий паразит из Старого Света. Исследовательница Кэтрин Лаудон Catherine Loudon из Калифорнийского университета в Ирвайне (США) настроена ещё категоричнее: «Нет абсолютно никакой эволюционной связи между бобовыми и постельными клопами, так что ловушечное воздействие, которое их листья оказывают на насекомых, — чистое совпадение». И, кстати, весьма полезное: клопы с каждым годом всё устойчивее к пестицидам, поэтому исследовательница взялась за создание материала искусственного происхождения, который мог бы делать то же самое, что и свежие листья фасоли.

Чтобы воспроизвести размеры и форму трихом, учёные сделали слепок с листа с помощью поливинилсилоксана (с его помощью делают слепки с зубов). Затем полученная форма заливалась смесью эпоксидных смол и разных видов клея, а потом искусственные аналоги испытывались на 158 подопытных постельных клопах.

Увы, эффект был очевидно слабее, чем с природными аналогами: вместо того чтобы протыкать кутикулы на ногах насекомых, синтетические волоски лишь блокировали их, заставляя клопа некоторое время отчаянно бороться, чтобы высвободить свои ноги. Тем не менее даже в нынешнем виде этот материал сделает питание и размножение клопов в том районе, где будет использован, очень сложным: слишком много энергии будет уходить на передвижение, ведь даже самые быстрые клопы двигаются со скоростью два сантиметра в секунду. А значит, на новой поверхности они будут лишь чуть более подвижны, чем человек, попавший в болото.

Авторы исследования отмечают, что, по всей видимости, у трихом фасоли есть ещё какие-то механизмы, одного воспроизведения их размеров и формы недостаточно. Возможно, дело в движениях не только трихомы, но и всей системы (трихома уходит в глубь листа), и именно вместе они позволяют протыкать ногу насекомого.

Словом, учёные продолжают поиски новой формы своего искусственного материала, которая позволила бы ему достичь эффективности свежих фасолевых листьев. И если принцип прокалывания ног насекомых будет понят исследователями, можно рассчитывать на его применение в борьбе и с другим шестиногими душегубами.

Отчёт об исследовании опубликован в издании Journal of the Royal Society Interface.

Александр Березин

по материалам science.compulenta.ru

16/05/2013