Ю. ЕЛИЗАРОВ, KAK ДЕЙСТВУЮТ РЕПЕЛЛЕНТЫ

Репелленты не обладают ни отравляющим, ни удушающим свойствами. Действие их на насекомых заключается в раздражении чувствительных нервных окончаний, сходных с теми, которые у человека имеются в органах обоняния и вкуса.

Почему слабый запах, не вызывающий у человека неприятных ощущений, является для комаров непреодолимым барьером? Пока ученые не могут дать окончательный ответ на этот вопрос. Получить его можно лишь при тщательном изучении физиологии органов обоняния и вкуса — хеморецепторов.

B отличие от позвоночных животных, у которых эти органы находятся в носовой и ротовой полостях, у насекомых чувствительные окончания подходят к наружным покровам тела. Концентрируясь группами под микроскопическими волосками, они образуют чувствительные поля на усиках (антеннах), хоботке и ротовых придатках насекомых. Под каждым волоском имеется несколько рецепторных клеток. Именно здесь и происходит таинственное превращение энергии молекул раздражающего вещества в энергию нервного импульса, бегущего в центральную нервную систему и несущего информацию о внешнем раздражителе.

По поводу возникновения импульсов во вкусовых рецепторах мнения ученых сходятся. Возбуждение возникает при непосредственном действии молекул вещества на клетку рецептора.

А что действует на обонятельный рецептор? Здесь мнения разделяются.

Некоторые считают, что ощущение запаха возникает при соприкосновении молекул пахучего вещества с чувствительной клеткой. Значительную роль при этом приписывают величине зарядов на концах молекул (молекулы пахучих веществ являются диполями: несут противоположные заряды на своих концах). Эти заряды помогают молекулам проникать через оболочку рецепторной клетки. При реакции между молекулами раздражающего вещества и белками протоплазмы чувствительной клетки возникает возбуждение.

Другая группа исследователей придерживается физической теории запаха. Они предполагают, что причиной возникновения возбуждения являются электромагнитные волны, испускаемые, молекулами раздражающего вещества. Достигая особого пигмента внутри рецепторной клетки, эти волны воздействуют на его молекулы. B результате наступает изменение электрического потенциала клетки, заканчивающееся генерацией импульсов возбуждения. Канадский физиолог Райт, например, считает, что репеллентность веществ связана с частотой колебаний их молекул.

B настоящее время ни одна из теорий еще не подтверждена достаточно.

Одно несомненно: репелленты действуют как на рецепторы вкуса, так и на рецепторы обоняния насекомых. Это было показано в опытах, где комары питались на полупроницаемой мембране, под которой находилась кровь. На поверхность мембраны наносился радиоактивный фосфор, а в кровь вводился репеллент, который, проникая через мембрану, равномерно распределялся на ее поверхности.

При больших концентрациях репеллента комар не садится, отпугнутый парами вещества; при малых концентрациях комар садится на мембрану и даже прокалывает ее хоботком, но не пьет и улетает. Радиоактивный фосфор отмечает те места поверхности тела комара, которыми он касался поверхности мембраны. И всегда это были те области, где расположены хеморецепторы.

B центральную нервную систему насекомого от хеморецепторов, возбужденных репеллентами, бегут потоки импульсов. Там информация перерабатывается и в виде приказов идет к летательным мышцам — комар улетает от репеллента.

Изучение отдельных элементов такой, казалось бы, простой реакции, как отпугивание комара, проводят с помощью сложного арсенала методов современной науки. B качестве примера скажем, что чувствительные клетки хеморецепторов насекомых по величине не превышают 10—20 микрон и, чтобы зарегистрировать электрические потенциалы, возникающие при возбуждении клеток, необходимо изготовить электроды диаметром менее одного микрона (их кончики невидимы под обычным микроскопом) и использовать аппараты, усиливающие эти потенциалы в миллионы раз.

Это большой труд. Но такие исследования помогают нашим специалистам в поисках новых высокоэффективных веществ для защиты людей и сельскохозяйственных животных.

Ю. А. ЕЛИЗАРОВ, научный сотрудник биолого-почвенного факультета МГУ.