Сокровищница XXI века - Владислав Иванович Кузнецов

Уже несколько десятилетий применяется препарат ДДТ. Его распрыскивают в садах, заселенных розоватой гусеницей плодожоркой. ДДТ распыляют и на пшеничных полях, зараженных вредителями.

На протяжении многих лет этот ядохимикат считался безвредным для людей и животных. Но тщательные опыты показали другое. Некоторое время ДДТ подмешивали в небольших количествах в пищу кошке. Животное оставалось совершенно здоровым. Наконец появились котята и начали сосать материнское молоко. Вскоре они погибли. Оказалось, что инсектициды накапливаются в организме, и в молоке кошки была уже опасная доза ДДТ.

Кроме того, некоторые насекомые приспосабливаются к инсектицидам, становятся к ним невосприимчивыми, у них вырабатывается своеобразный иммунитет. Поэтому прежде чем применять химическое оружие против насекомых, приходится тщательно изучить их самих.

Без изучения жизни насекомых ни химическое, ни любое другое оружие не будет действенным. И вот это необходимое знание ученые все чаще добывают с помощью ядерных излучений.

Представьте себе, что ученый должен изучить образ жизни точильщика, обитающего в стволах деревьев. Как это сделать, не разрушая среду обитания точильщика, не вмешиваясь в его жизнь? Для этого можно нанести на тело жука метку из радиоактивного кобальта и с помощью детектора гамма-лучей проследить движение насекомого по ходам, проделанным им в древесном стволе.

Радиоактивные метки позволяют надежно определять количество насекомых, заселяющих определенные площади; если насекомых пометить радиоактивным фосфором, то можно определить и расстояния, на которые они перемещаются за время жизни.

Установлено, что радиоактивные метки не изменяют подвижности и других физиологических особенностей насекомого.

Одна миллионная грамма радиоактивного кобальта-60 испускает 60 миллионов гамма-квантов в секунду — число, достаточное, чтобы счетчик обнаружил насекомое на значительном расстоянии. Поэтому, чтобы пометить особь, достаточно наклеить микроскопический кусочек кобальта к ее телу, добавить микроколичества радиоактивного изотопа в окружающую среду или корм — словом, способ применения радиоактивных меток выбирается в зависимости от целей эксперимента.

Ядерные излучения могут быть с успехом направлены не только на получение разведывательных данных, нужных в дальнейшем для правильного применения инсектицидов. С помощью радиации, используя биологические методы, можно уничтожать вредных насекомых, не причиняя ущерба полезным.

На юго-востоке США еще пятнадцать лет назад обитал враг крупного рогатого скота — мясная муха. Она откладывает свои личинки в свежие ранки. Развиваясь в теле животного, личинки губят его. Даже если принять все возможные меры для лечения, зараженный личинками скот, как правило, погибает. Бороться с этой мухой с помощью химических отравляющих веществ трудно — не посыпать же ядохимикатами поголовно шкуры животных.

На помощь пришла энергия атомного ядра. Была построена специальная «мушиная» фабрика. На ней разводили несколько миллионов особей в неделю и подвергали их облучению радиоактивными изотопами. Оказалось, что самец, облученный определенной дозой радиации, не может дать потомства, ни в чем остальном не изменившись. После радиоактивного облучения мух выпускали с самолетов над пораженными районами. Численность выпущенных самцов выбиралась из такого расчета, чтобы стерилизованных насекомых приходилось на единицу площади в несколько раз больше, чем обычных. Высадка мушиных десантов производилась в течение жизни нескольких поколений мясной мухи. Самки мясной мухи гораздо чаще спаривались и не давали потомства. Враг животноводов полностью исчез с пастбищ. Затраты на проведение эксперимента окупились за один год.

Ученые стремятся распространить накопленный опыт для борьбы и с другими видами насекомых. Один из них — похожая на домашнюю фруктовая муха — опасный вредитель садовых культур. Ее родина — средиземноморское побережье, но за последние десятилетия она распространилась по всему миру. Известно, что стерильные самцы фруктовой мухи эффективное средство борьбы с ней. Если ее и не удастся уничтожить полностью, то, во всяком случае, численность вредителя можно ограничить в сильной степени.

Ученые построили фабрику для разведения фруктовых мух. Здесь их облучают, и выпускают в сады, на поля опытных участков.

Конечно, применение нового метода борьбы с вредителями в масштабах, удовлетворяющих народное хозяйство, оправдывается лишь в том случае, если затраты на разведение вредителей, их облучение и транспортировку окупают себя увеличением урожая или поголовья скота. Так, процесс уничтожения мясной мухи оказался экономически выгодным. Разведение же ее фруктовой сестры обходится гораздо дороже. Ученым приходится думать и об экономических проблемах.

Способ стерильных самцов пригоден и для уничтожения всем известной яблочной плодожорки. Небольшая, невзрачная бабочка наносит большой вред. Кроме яблок, она повреждает сливы и многие другие фруктовые деревья. Плодожорку уничтожали большим количеством ядохимикатов. Но тогда наступают другие беды: гибнут от попавших в землю инсектицидов дождевые черви, снижается плодородность почвы, убывает численность полезных насекомых. Поэтому при определенных условиях, прежде всего с учетом экономической выгоды, предпочтительнее биологические методы борьбы с применением радиоактивных изотопов.

Радиоактивные методы — ключ к совершенствованию и основного пока оружия борьбы с насекомыми — инсектицидов.

Прежде всего необходимо следить за динамикой их распространения в среде, в которой живут насекомые, и в их организме. Изготавливают инсектициды, в молекулах которых один из атомов заменен радиоактивным. Радиоактивный атом в сложной молекуле никак не сказывается на химических свойствах (напомним — химические свойства вещества полностью определяются строением электронных оболочек молекул). Зато радиоактивную молекулу легко обнаружить: ведь при распаде ядра радиоактивного атома освобождается энергия, равная энергии превращений сотен тысяч атомов на «химическом» уровне.

Счетчик радиоактивного излучения регистрирует микроскопические количества радиоактивных инсектицидов, буквально отдельные молекулы. Не требуется и химического выделения из исследуемого препарата.

Инсектициды — сложные органические соединения. Под воздействием внешней среды и в других условиях они изменяют свои свойства. Некоторые из них становятся безвредными для насекомых, а другие, наоборот, более ядовитыми и опасными даже для человека. С помощью радиоактивных отметчиков ученые и изучают такие процессы. Радиоактивные вещества полезны и при поисках инсектицидов, которые действуют избирательно только на один определенный вид насекомых и не заражают растений и животных, употребляемых человеком.

Меченные радиоактивными изотопами вещества помогут изучать процессы, скрытые в телах насекомых. По распространению радиоактивности можно наблюдать изменения в организмах малярийного комара и мельчайших москитов. С помощью радиоизотопов удалось даже выяснить природу гормонов, регулирующих развитие малярийного комара, Понимание таких тонких процессов открывает и новые пути борьбы с насекомыми паразитами.

В некоторых случаях радиоактивными излучениями прямо уничтожают вредных насекомых. Громадное количество зерна гибнет в хранилищах. Если мешки с зерном или иную тару, наполненную зерновыми, облучить энергичными гамма-квантами, возникающими при распаде, скажем, осколков деления атомных ядер, то гамма-лучи свободно проникнут на большую глубину и поразят затаившихся в зернах вредителей и их личинки. В облученном зерне гибнут все насекомые.

Для радиационной обработки зерна создают специальные установки. В