Космонавты, криминалисты, спасатели: как человек использует насекомых 

Подпишись на наш Telegram
Крупнейший телеграм-медиа об экологии в РФ. Более 57 000 подписчиков
Экология
15 января, 2025 г.

Мы все понимаем, что насекомые важны для природы. Маленькие, вездесущие, многочисленные, они — неотъемлемая часть практически всех экосистем на планете. 

Природа нашла для насекомых самое разное применение. Во-первых, это, конечно, опыление. Хотя всю славу получают пчелы и бабочки, многие другие насекомые стараются ничуть не меньше. Растения с радостью ждут на своих цветах моль, различные виды ос, муравьев, жуков и даже мух. 

Менее красивая, но не менее важная функция насекомых — помощь в разложении органического вещества: опавших листьев, фекалий и умерших организмов. Вместе с червями, бактериями и грибами насекомые-детритофаги обеспечивают возвращение питательных веществ в экосистемы, поддерживая рождение новой жизни. 

Огромную роль играют насекомые в пищевых цепочках. Нет насекомых — нет птиц, рыб, амфибий и рептилий, которые ими питаются. И всех тех хищников, которые питались птицами, рыбами, амфибиями и рептилиями. Насекомые поддерживают равновесие природы и вряд ли бы мы могли без них выжить.

Но вот что касается нашего с ними взаимодействия, то у насекомых тут явно проблемы с пиаром. 

Люди часто считают их противными, страшными или вредными. Кажется, что насекомые обычно попадают в новости, когда они доставляют неудобства людям. 

Такой имидж насекомых сделал их одними из самых недооцененных организмов. Поэтому давайте узнаем, какими полезными могут быть насекомые для человека и как люди используют их в своем хозяйстве. Мы специально не писали о меде и шелке, потому что это вы и так знаете. Но знаете ли вы про мух-криминалистов, ос, борющихся с вредителями, комаров, переносящих вакцины и пчел, которые находят взрывчатку? 

Корм для рыб, коров и собак

Знаете ли вы, что 2 миллиарда человек едят насекомых регулярно? Во многих регионах эту еду любили и уважали тысячелетиями. В пищу используют 1900 видов насекомых в более чем 100 странах. Белок из насекомых не уступает мясу, а выбросов от его производства в 100 раз меньше. 

Читайте также: Поможет ли еда из насекомых спасти планету?

Кроме белка насекомые содержат полезные жиры и клетчатку, и могут служить отличным источником микроэлементов, таких как цинк, кальций и железо, витамина B12 и антиоксидантов. Возможно, это самый недооцененный суперфуд на планете. Но все же, похоже, что значительная часть человечества пока к такой пище не готова. 

Однако нам не обязательно самим есть насекомых, чтобы наше питание стало экологичнее. Мы можем кормить ими наших животных. Такой корм может сделать экологичнее выращивание птиц, рыб, и даже крупного рогатого скота

Читайте также: Почему есть мясо не экологично?

Сейчас огромные территории сельскохозяйственных угодий заняты именно кормовыми культурами, такими как соя, травы, корнеплоды, кукуруза, люцерна. Ради расширения этих полей вырубаются леса, природа загрязняется пестицидами и удобрениями. А насекомые не только очень питательны, но и нетребовательны, быстро растут, им не нужно много места и ресурсов. Производство кормов из насекомых может стать практически безотходным — из отходов жизнедеятельности насекомых можно производить удобрение

Исследований с крупным рогатым скотом пока немного, но те что есть названы многообещающими. Для коров еда из насекомых необычный деликатес, но вот решение кормить рыб и птиц насекомыми кажется естественным и очевидным, ведь это их обычное питание. Даже странно, что несмотря на массу плюсов, корма из насекомых начали активно внедряться в аквакультуре и на птицефабриках только сейчас. При этом для кормления рыб и птиц широко используется рыбная мука — высушенная перемолотая рыба и различный неликвид рыбного промысла. Ее производство сопровождается перевыловом рыбы и случайным приловом в сети морских млекопитающих. Так что даже частичная замена рыбной муки на муку из насекомых позволит сохранить популяции анчоуса, сельди, и других рыб, и спасти часть китообразных от страшной гибели в сетях. 

Кормить насекомыми можно даже домашних котов и собак. Не переживайте за домашних любимцев — это вполне безопасно и естественно. Например, предки собак, волки, в периоды бескормицы поедают крупных жуков и саранчу. А у кошек в дикой среде обитания насекомые могут составлять до трети рациона. Так что не переживайте, что четвероногому другу будет некомфортно. 

Такой корм полезен не только для природы, но и для самих животных. Например, черная львинка, которую часто добавляют в корм, содержит огромное количество протеина, комплекс Омега 6 и 9, витамины и минералы, а еще она не накапливает токсины и не содержит антибиотики и гормоны, чем часто грешит мясо. Это очень важно, ведь около 70% всех антибиотиков в мире используют именно в животноводстве для профилактики и борьбы с инфекциями и воспалениями. Личинки черной львинки от природы устойчивы к заболеваниям и быстро растут самостоятельно. А это значит, что ни гормоны, ни антибиотики при их выращивании не нужны.

Корм с добавлением протеина из насекомых начинает покорять рынки десятков стран. 

А вы рискнули бы угостить таким кормом своего любимца? 

Пчелы в аренду и Чужой против Хищника 

Мы часто слышим о том, что насекомые портят нам урожаи. Но забываем, что часто они их и создают. Насекомые опыляют растения, улучшают почву и даже помогают бороться с вредителями. 

Свыше 80% всех видов цветковых растений опыляются насекомыми, по оценкам от опыления зависит 35-75% всей продукции растениеводства. По сути это насекомые создали для нас цветы, ведь цветок — результат совместной эволюции растений и насекомых. Цветковые растения стали использовать яркие цвета, аромат, нектар, необычные формы цветов чтобы привлекать насекомых. А те в свою очередь развили приспособления для сбора нектара и опыления. 

Насекомые-опылители настолько важны для сельского хозяйства, что иногда пасечникам выгоднее сдавать ульи в аренду, чем производить мед. Например, в штате Калифорния выращивается миндаль, который приносит 11 миллиардов долларов и создает 100 тысяч рабочих мест. Каждый год со всей страны туда доставляют 30 миллиардов пчел для опыления миндальных деревьев за сотни и даже тысячи километров. 

Но, пожалуй, самое необычное использование насекомых в сельском хозяйстве — это борьба с насекомыми-вредителями.

Здесь нужно оговориться, что проблема вредителей отчасти создана нами самими. В естественной среде с высоким биоразнообразием насекомые-энтомофаги (те, что едят других насекомых) уравновешивают вредителей, обеспечивая баланс. Да и вредителей не так много, ведь каждый вид специализируется на своем виде растений, которые растут вперемешку с множеством других видов. Но все меняется, когда вместо этого разнообразия мы создаем монокультурное сообщество — огромные поля хлопка или плантации кофейных деревьев

Читайте также: Очищая белое золото: как меняется грязная хлопковая индустрия

Это невиданное раздолье для вредителей, и их популяция растет как на дрожжах. В то же время их естественные враги лишены естественной среды и уничтожены. 

Поэтому один из видов борьбы с вредителями — возвращать биоразнообразие в сельское хозяйство. Например, участки полей делают меньше, выбирают более разнообразные культуры, используют методы агролесоводства. Чтобы привлечь энтомофагов фермеры ограничивают использование химических препаратов и высаживают растения, которые будут привлекать полезных насекомых, например, пряные и бобовые культуры. А иногда насекомых завозят специально.

Вот, например, трихограмма. Это энтомофаг, который используется для борьбы с целым комплексом вредных насекомых. Трихограмма уничтожает вредителя еще на этапе яйца — она откладывает свои яйца в яйца вредителей. Развивающаяся личинка питается содержимым яйца вредного насекомого. Трихограмма уничтожает более 60-и видов вредителей: озимую, хлопковую, капустную совку, капустную и репную белянку, капустную моль, кукурузного мотылька, яблонную плодожорку, листогрызущих вредителей сада и многих других. Трихограмм выпускают около 3 раз за сезон, 80-100 тыс. особей на гектар. 

И паразиты бывают полезными

Похожую роль выполняют паразитические осы-наездники. Эти маленькие полезные насекомые паразитируют в гусеницах бабочек, съедая их изнутри. 

Божья коровка — всем известное насекомое, охотится на тлю, клещей, белокрылок. Кстати, некоторые вредители так бояться божью коровку, что иногда можно использовать не само насекомое, а только его запах — ученые разработали репеллент со вкусом божьей коровки для защиты растений. Другой пожиратель тли — златоглазки, которые могут съесть от 100 до 150 тлей в день. Любит перекусить вредителями и красавец-богомол.

Трудно представить, что это крошечное ярко-оранжевое существо размером полмиллиметра — хищник. Это фитосейулюс, клещ, который применяется по всему миру против паутинных клещей. 

Его родственник амблисейус применяется для борьбы с различными видами трипсов, паутинным и земляничным клещами на овощных и декоративных культурах. Он спасает землянику, томат, сладкий перец, огурец, дыня, баклажан, фасоль, гербера и даже розы. Пакетики с амблисейусом развешиваются на растениях на пораженном участке. Применять его можно и профилактически, т.к. он может длительное время жить на растении, питаясь пыльцой. 

Применение энтомофагов при выращивании культурных растений позволяет рано заметить вредителя, снизить пестицидную нагрузку и сохранить экологическую чистоту урожая.

Поиск наркотиков и судебная энтомология

Первый зарегистрированный случай помощи мух в деле об убийстве произошел в XIII веке. Китайский судья по имени Сун Цзы был направлен для расследования смертельного ранения на рисовом поле. На месте убийства он попросил всех рабочих положить серпы. Через некоторое время на один из серпов слетелось несколько мух, привлеченных запахом невидимых следов крови. 

Через несколько столетий научные методы с использованием насекомых стали применяться в уголовных расследованиях. Например, мухи помогали определить время смерти.

Британские ученые разработали необычный способ обнаружения взрывчатки — с помощью пчел. На тренировку их уходит всего несколько часов, причем насекомые-саперы практически никогда не ошибаются. Если собака в состоянии учуять взрывчатку в 90% случаев, то пчелы не пропустят ее на все 100%. Правда, насекомых нельзя просто выпустить в зал. Поэтому несколько десятков насекомых помещают внутрь анализатора, надев на них сверхмалые хомутики.

Вот так выглядит устройство с обученными пчелами

Когда пчелы чувствуют запах взрывчатки, их движения становятся более активными — специальные датчики фиксируют это.

Пчелы сидят в специальных кассетах, похожих на стойла для лошадей

Обоняние пчел оказалось острее, чем мы могли представить. А еще пчелы могут заменить собак-ищеек в деле поиска наркотиков

Еще одна интересная разработка последних лет — тараканы-киборги для поисков людей под завалами. Для работы ученые выбрали мадагаскарского шипящего таракана. Эти насекомые вырастают до 6 см и способны нести на себе созданный учеными своеобразный «рюкзак» из датчиков и камеру, способную улавливать тепловые сигналы. Исследователи планируют выпускать тараканов на месте стихийных бедствий. Насекомые будут перемещаться под завалами и с помощью камеры разыскивать находящихся там людей, а датчики будут передавать информацию, например о концентрации углекислого газа. Похожими методами ученые уже учились управлять жуками и стрекозами. 

Японский таракан-киборг

Вакцина в комарах и крем из личинок

Исторически насекомые широко использовались в традиционной медицине. Например, еще с древних времен люди использовали личинки мух для очистки ран (кстати, метод имеет доказанную эффективность и используется и сегодня). Личинки потребляют только мертвые ткани и помогают ранам заживать.

Однако после изобретения антибиотиков доказательная медицина долгое время слабо интересовалась насекомыми. Желающих проверять народные методы и изучать этих странных и не очень-то приятных созданий было немного. Однако рост инфекций, устойчивых к антибиотикам, побудил интерес к изучению новых методов лечения. Насекомые могут быть богатым источником знаний и лекарственных соединений. Например, слюна кровососущих насекомых содержит вещества, которые препятствуют сворачиванию крови вокруг места укуса. Их исследование у разных видов может помочь усовершенствовать или открыть новые антикоагулянты. 

Уже сейчас из насекомых делают некоторые лекарственные продукты. Бывает и более необычное использование насекомых в медицине. Исследователи из Лондонской школы гигиены и тропической медицины сделали удивительное открытие: они показали, что комаров можно использовать для распространения вакцин через укусы. В ходе испытаний на людях такая вакцинация через комаров показала эффективность около 90%! Как такое возможно? Малярию вызывает паразитический протист Plasmodium falciparum, который присоединяется к слюнным железам самок комаров и попадает в кровь человека при укусе. С помощью генной инженерии плазмодия смогли модифицировать таким образом, чтобы тот перестал развиваться в организме человека на определенной стадии. Этого недостаточно, чтобы вызвать болезнь, но достаточно, чтобы выработать иммунитет и быть готовым к борьбе с малярией при повторном заражении обычным плазмодием.

Насекомые содержат много ценных веществ, которые могут использоваться в косметической индустрии. Здесь можно познакомиться с основными из них. Первое место занимают продукты пчеловодства и шелкопрядения. 

Мыло с экстрактом шелкопряда

Хитин и хитозан применяется в уходе за кожей и волосами. Лауриновая кислота известна своими антимикробными свойствами и имеет потенциал в различных средствах гигиены. Белки и пептиды, полученные из личинок черной львинки, обладают увлажняющими свойствами и помогают уменьшить признаки старения кожи.

Конечно, пока эти ингредиенты скорее редкие, посмотрим, смогут ли они стать массовыми и завоевать любовь покупателей. 

Нобелевские премии и лунные тихоходки

Насекомые внесли огромный вклад в науку. Со школы мы помним мелких мушек дрозофил в задачах по генетике. Дрозофилу ученые полюбили еще с начала 1900-х годов. Ее способность процветать и размножаться в лабораторных условиях сделала ее популярным объектом для исследований, и вскоре она была признана любимым «модельным организмом». Дрозофила, помогла нам понять все: от циркадных ритмов до рака — и за это время внесла свой вклад в получение шести Нобелевских премий.

Дрозофил можно встретить не только в лаборатории, но и у себя на кухне вблизи тарелки с фруктами.

Но конечно, использование насекомых в науке не ограничивается дрозофилами. Например, личинка восковой моли широко используется в качестве модели для изучения инфекций, тестирования антибиотиков и других лекарств. 

Еще одно достижение дрозофил — это первые живые существа, которые полетели в космос. Их запустили на баллистической ракете «Фау-2» с полигона США еще в 1947 году. Насекомые достигли высоты 109 км, а затем вернулись обратно. 

С тех пор космонавтами стали многие насекомые. 

Например, Надежда, самка рыжего таракана, летала в космос на беспилотном космическом аппарате «Фотон М-3» в 2007 год. Она стала первым животным, оставившим потомство, которое было зачато во время космического полёта. 

Курьезная ситуация получилась с кораблем с тихоходками — микроскопическими животными, длина которых составляет менее миллиметра. На самом деле тихоходки не относятся к насекомым, хоть и близки к ним, но мы не могли не включить сюда эту странную историю. В 2019 году беспилотный модуль «Берешит» отправился на Луну. Зонд должен был стать первым частным космическим кораблем, совершившим мягкую посадку. Однако произошел сбой и он разбился о поверхность Луны. Обломки разлетелись на расстояние около ста метров, в том числе и емкость с тихоходками. Есть вероятность что тихоходки, которые могут остановить свой метаболизм, до сих пор спят на нашем спутнике.

Описан уже миллион видов насекомых, и это далеко не предел. Ученые думают, что как минимум миллион видов остался неизвестным, а по некоторым оценкам, число видов насекомых доходит до 8 миллионов. 

Наверняка мы не знаем и десятой части того, чем насекомые могли бы быть полезны человечеству. Но вопрос, успеем ли мы узнать об этом, остается открытым. 41% видов насекомых сталкиваются с вымиранием, ученые называют это незамеченным апокалипсисом. Если эта массовая гибель насекомых продолжится, последствия будут катастрофическими. Не только для нашего хозяйства, но и для всей жизни на Земле. 

Автор: Екатерина Радчикова