Примерно на шестой день я понял, что четыре красные точки у меня на груди не были комариными укусами. Шла третья неделя месячной экспедиции в южноафриканском Национальном парке Крюгера, где я работал в команде из 14 биологов. Мы изучали маршруты перемещения и места ночлега летучих мышей. Небольшой группой мы вышли в поход, чтобы отследить местонахождение нескольких африканских летучих мышей с радиомаячками, и остановились пообедать.

Я заметил, что следы укусов с каждым днем становились все больше и сильнее зудели, но не обращал внимания, думая, что стал более чувствителен к каким-нибудь африканским комарам, добравшимся до меня. Жуя бутерброд, я рассеянно почесывал волдыри через рубашку, и вдруг почувствовал странное ощущение, похожее на слабое щекотание. Я снял рубашку и внимательно осмотрел один из «укусов».

Он шевелился.

За несколько лет до этого я читал о крупных личинках оводов, поселившихся под кожей рук и ног девочки, чудесным образом выжившей после взрыва в воздухе самолета, летевшего в Лиму в 1970-х годах. Она упала на мягкую растительность, и когда очнулась, сидела в самолетном кресле в джунглях Амазонки, пристегнутая ремнями безопасности. Набравшись смелости и вспомнив все, что родители-ботаники рассказывали ей о съедобных растениях, она решительно отправилась на поиски цивилизации. В одиночку она шла по дикой местности, поросшей кустарником, 12 дней.

Мой случай выглядел менее драматично. Это были не оводы. Когда мы вернулись в лагерь, рейнджер парка Лео Браак, оказавшийся специалистом по мухам-паразитам, быстро определил незваных гостей. То были африканские кожные личинки, Cordylobia anthropophaga. Слово anthropophaga переводится как «людоед». Привлеченная едким запахом потной грязной одежды, которую я повесил сушиться, самка мухи отложила туда яйца, и когда я снова надел рубашку, решив, что ничего страшного не случится, если поношу вещи второй день, личинки, которых я потревожил, поползли на тепло тела и залезли под кожу. Забравшись целиком в мою плоть, голодные личинки дышали через крошечные дырочки на поверхности. Четыре малюсенькие ранки не вызывали боли, но чесались.

Должен сказать, что прозвище «людоед» технически оправдано, но это совсем нет тот вид людоедства, который принес дурную репутацию акулам и тиграм. Они не откусили бы мне конечности и не пролили бы ни капли моей крови. Тем не менее я был ужасно смущен, обнаружив существо, грызущее мою плоть, каким бы маленьким оно ни было. Внезапно я перестал думать про обед, и у меня появилась более приоритетная проблема: мне хотелось, чтобы кое-кто покинул меня!

Через час Браак фотографировал меня в лагере на реке Лувувху и рассказывал, как удалить личинок: «Просто вотрите в укус вазелин, и примерно через полчаса их можно будет выдавить». «Утешил, – подумал я. – Легко вам говорить».

Автор позирует, а Лео Браак снимает зону, пораженную африканскими кожными личинками в парке Крюгера, Южная Африка (© Brock Fenton)

Своим успехом мухи во многом обязаны своему физическому строению. Начнем с того, что благодаря общим характеристикам мухи стали доминирующей формой жизни на планете. И как мы увидим позже, они крайне изящно дополнили «базовую комплектацию».

Прежде чем перейти непосредственно к мухам, давайте посмотрим, как устроен организм насекомого. Удивительно, но он работает примерно так же, как и у нас. Эволюция – превосходный инженер, а насекомые – результат чудесной миниатюризации. Когда я смотрю на крошечную мошку, подпрыгивающую вверх и вниз в рое спаривающейся мошкары, или на клеща (технически это не насекомое, а близкий родственник) – меньше точки в конце этого предложения, – ползущего по странице книги, я прихожу в восторг от того, насколько сложно устроенный и скоординированный механизм поместился в столь крошечную упаковку. У насекомых есть восемь общих с нами систем организма из десяти: нервная, дыхательная, пищеварительная, кровеносная, выделительная, мышечная, эндокринная и репродуктивная. Две оставшиеся системы, которые есть у нас, – скелет и кожа – заменены у насекомого экзоскелетом, состоящим из жестких пластин (склеритов), соединенных гибкими мембранами, что обеспечивает эффективную структурную поддержку и защиту для небольшого, но подвижного организма. Все эти системы работают согласованно, подобно группам музыкантов симфонического оркестра.

Гемолимфа (аналог крови) течет по открытой системе кровообращения по всему организму. За исключением случаев, когда гемолимфа проходит через спинной сосуд, находящийся примерно там, где должен быть позвоночник, она течет свободно, омывая внутренние органы, снабжая их кислородом, поступающим через дыхательную систему, и способствуя работе иммунитета. Вентиляционная (или дыхательная) система представляет собой сложную, разветвленную совокупность трубок – трахей, – на которых расположены открывающиеся наружу отверстия, называемые дыхальцами. Дыхальцы выстроены в линию и у некоторых крупных насекомых напоминают иллюминаторы на лодке. Поглощение кислорода и удаление углекислого газа осуществляется путем прямой диффузии в трахеолах, пересекающих внешнюю мембрану, входящих или выходящих из клеток. Организм насекомого работает активно, как кузнечные меха, и благодаря этому обмен происходит эффективно. Примерно так же работает наша диафрагма.

Системы работают благодаря пище, поступающей через пищеварительную систему, которая устроена во многом так же, как наша. Передняя кишка насекомого функционирует как желудок, отвечая за прием и хранение пищи. При приеме пищи слюнные железы смазывают ее, запуская процесс переваривания. У насекомых слюнные железы более универсальны, чем у нас. Некоторые, например, производят шелк, а другие – соединения, имитирующие гормоны роста растений и стимулирующие выработку защитной желчи, так называемого цецидия, вздутия, возникающего на стеблях или листьях. В средней кишке, как у нас в тонком кишечнике, происходит большая часть процессов переваривания и всасывания питательных веществ. Оттуда пища поступает в заднюю кишку, где экскременты насекомого накапливаются в мышечной прямой кишке и выводятся через задний проход.

На случай, если вам интересно, пукают ли насекомые, отвечу: да, они пукают. Газообразные продукты пищеварения нижней части системы должны куда-то уходить, и так же, как и у нас, выходом служит задний проход. К сожалению, я не знаю, слышно ли пукающих насекомых, но я бы не удивился, если бы мухи использовали анальные газы, скажем, для акустического или химического общения. Сельдь общается, выпуская пузырьки из ануса, а жуки-бомбардиры защищаются от хищников, выбрасывая кислоту из заднего прохода. Так что, если вы когда-нибудь услышите пукающую муху, пожалуйста, дайте мне знать.

В каждом офисе необходим ИТ-отдел. Нервная система насекомого представляет собой сеть нейронов, прикрепленных к брюшному нервному стволу. Вдоль него расположены нервные центры, называемые ганглиями. В голове находятся два основных узла: (1) мозг, обрабатывающий сенсорную информацию и формирующий поведение, и (2) подглоточный ганглий, плотный комок нервных клеток, обслуживающих органы чувств насекомого, ротовую часть, слюнные железы и мышцы шеи.

Теперь давайте разберемся, что такое мухи. Настоящие мухи принадлежат к отряду Двукрылых (Diptera, от греч. di = два, ptera = крылья), и это означает, что у его представителей не больше двух крыльев. Унаследованные от предков задние крылья модифицировались в пару булавовидных структур, называемых жужжальцами, они функционируют главным образом как стабилизаторы полета. У остальных летающих насекомых четыре рабочих крыла, за исключением жуков, чьи передние крылья стали прочными защитными щитками – надкрыльями[42].

Существует две основные группы Двукрылых. В подотряд Nematocera (Длинноусые) входят, как правило, небольшие, хрупкие двукрылые, такие как комары, долгоножки и мошки. Несмотря на то что свое название они получили благодаря длинным усикам (учитывая, что название rhinoceros (носороги) переводится как «носовой рог», nematocera переводится как «нитевидные рога»), вы легко опознаете муху из этого подотряда по изящному, хрупкому виду. Подотряд Brachycera (Короткоусые) включает более коренастых, крепких мух с короткими усиками. Наша старая знакомая домашняя муха и каллифориды, чьи личинки поселились у меня на груди, относятся к Brachycera.

Строение мухи (© Bob’s bugs, http://www.bobs-bugs.info/bug-basics-anatomy/)

Мухи действительно очень многообразны. Они бывают самых разных форм и размеров, и каждая удивительно приспособлена к определенному образу жизни. Ктыри должны быть быстрыми и крепкими, чтобы ловить жертву в воздухе; самые крупные из них вырастают до семи сантиметров в длину. Несколько взрослых особей самой маленькой в мире мухи (с которой мы познакомимся в четвертой главе) поместились бы на булавочной головке, и, по моим оценкам, потребовались бы десятки тысяч особей этого вида, чтобы сравняться по массе с мухой-ктырем.

Наша антипатия к мухам непонятна, если учесть, насколько они красивы. Я первый признаю, что личинки не особенно эстетичны, но именно негативные ассоциации с мухами – грязь, разложение, зудящие укусы, инфекции – формируют наше восприятие этих насекомых. Не поддавайтесь беспокойству, навязанному обществом, и вы увидите, что некоторые мухи входят в число самых красивых творений, созданных природой: изысканная симметрия, отливающее металлическим блеском тельце, небесно-голубые, зеленые или золотые щитки, расположенные поперек грудной клетки и сужающегося брюшка, блестящие крылья как будто бы сделанные из паутины, где каждая щетинка и жилка на крыльях словно нарисованы любящей рукой художника по костюмам. Если серьезно, то многие, даже и кусачие, мухи представляют собой произведения искусства. У некоторых комаров на ногах «надеты» элегантные черные пушистые гетры, а фасетки на больших глазах слепней расположены так, что складываются в психоделические узоры из света и цвета. Несмотря на значительную конкуренцию со стороны бабочек и жуков[43] (представителей отдельных отрядов насекомых: Чешуекрылых и Жесткокрылых, соответственно), на обложку третьего тома (Насекомые) второго издания всеобъемлющей и значимой «Энциклопедии жизни животных» Гржимека поместили журчалку (Metasyrphus americanus), или, если конкретнее, муху в пыльце, имитирующую осу на цветке.

Стремясь познакомиться с мухами на биологической станции Арчболд (ABS) в Юго-Центральной Флориде, я встретил энтомолога Марка Дейрупа. Арчболд – это заповедник площадью 21 км², состоящий в основном из характерных для Флориды сухих зарослей кустарника. Станция была основана в 1941 году американским зоологом и филантропом Ричардом Арчболдом. Сейчас там работают более 60 сотрудников и множество волонтеров. Флора и фауна этой природной жемчужины включают в себя несколько редчайших видов Северной Америки, считающихся наиболее тщательно изученными на Земле, кроме того, они превосходно задокументированы.

Семидесятилетний Дейруп работает на станции ABS уже 35 лет. Он очень энергичен, выглядит на шестьдесят. Как и Стивен Маршалл, этот человек талантлив и трудолюбив, однако его достижения часто остаются не замеченными обществом. Впервые я встретил его имя, когда снял с полки книгу «Поразительные насекомые Флориды» (Florida’s Fabulous Insects) в местной библиотеке в Бойнтон-Бич недалеко от меня. Это удивительно живое описание жизни насекомых с красивыми фотографиями, неизменно сопровождающими увлекательную прозу Дейрупа.

Мы встретились в его просторной лаборатории, и Дейруп метнул мне по столу пару увесистых книг под названием «Руководство по неарктическим двукрылым» (Manual of Nearctic Diptera), тома I и II. Открыв наугад, я увидел утонченные рисунки отдельных частей мух. У каждой щетинки было название (к счастью, у более тонких волосков их не было). Дейруп указал на пару грудных щетинок на спинке мухи. «Это субапикальные щитковые щетинки. Они могут быть направлены параллельно, как здесь [мне они напомнили бивни моржа], или скрещены, как тут [пара скрещенных сабель], и их расположение имеет решающее значение при определении вида мухи».

Существует причина, по которой в текстах по анатомии и систематике насекомых огромное количество подробных линейных рисунков внутренних органов, рисунков щетинок и гениталий: мух так много, что некоторые родственные виды почти идентичны. Чтобы определить вид мухи, нужно иметь своего рода определитель, называемый «ключом». Шаг за шагом пользователь отвечает на да/нет вопросы (например: это насекомое или нет?), каждый из которых более специфичен, чем предыдущий. Если все идет хорошо, то процесс определения завершается определенным признаком, характерным для данного семейства, рода или вида. Например, если вы правильно отвечали на вопросы и у вашей мухи есть шпора на средней голени ноги, то это бекасница из семейства Rhagionidae. В книге Стива Маршалла о мухах есть целый раздел, посвященный сбору и хранению двукрылых, и там приводятся 10 таких отдельных «ключей» для определения мух на уровне семейства.

Использование расположения щетинок для определения вида – очень важный инструмент, поэтому у него даже есть свое название: хетотаксия. Рисунок прожилок на крыльях мух тоже специфический, и у каждой есть название и характерное расположение, часто имеющее таксономическую ценность. Если вы пытаетесь определить вид личинок, у которых, как правило, щетинок мало или вообще нет, можно сосредоточиться на расположении и характеристиках дыхалец. И несмотря на знание этих деталей, не считайте, что мы полностью разобрались с анатомией мух. Наше восприятие мух и восприятие мух друг другом сильно отличаются. «Мы понятия не имеем, зачем существуют девять десятых того, что мы видим у насекомых, – сказал мне Дейруп, – потому что мухи функционируют на другом уровне. Просто удивительно, как много у насекомых особенностей строения поверхности покровов и различных структур и как мало мы знаем о том, что все это значит».

Почти всегда на крыле

Мухи неспроста получили свое название: по-английски они называются flies, или летающие[44]. Они искусные воздушные гимнасты: могут неподвижно парить в воздухе, летать задом наперед и приземляться вверх ногами. Вполне возможно, что большинство животных на Земле, находящихся в полете в определенный момент времени, – мухи. Даже жуки, единственная группа, которая (в настоящее время) превосходит мух по разнообразию, более склонны к жизни на земле. Если вы наблюдали за жуками, вы наверняка заметили их общее нежелание взлетать, в отличие от гиперстремительных мух.

Небольшой размер насекомого дает два больших преимущества для полета[45], чем объясняется тот факт, что насекомые начали летать за 150 миллионов лет до всех остальных существ. Во-первых, законы физики диктуют, что чем меньше крыло, тем больше ударов в минуту им можно совершить. Во-вторых, более легкое тело маневреннее. Мы можем махать руками примерно три раза в секунду, в то время как у самой маленькой птицы число ударов в секунду достигает ста. Домашняя муха машет крыльями со скоростью 345 ударов в секунду[46], комар – до 700 ударов, а крошечная кровососущая мошка, только представьте себе, – 1046 ударов![47] Парадоксально, но при наличии маленьких крыльев такая скорость не просто возможна, но и обязательна. Чем меньше насекомое, тем чаще оно должно махать крыльями, чтобы создавать достаточную аэродинамическую силу и оставаться в воздухе. Мухи – обладатели самых мощных летательных мышц на планете с поправкой на размер. А об их маневренности слагают легенды. Несмотря на свои огромные глаза[48], большеголовая муха (одна из семейства Большеглазок; Pipunculidae) способна продолжать лететь в тесном сложенном сачке для насекомых объемом с чайный пакетик.

Если у вас нет сачка, то наглядный пример мастерства мух – это поведение влюбленного самца мухи в полете, высматривающего пролетающую самку. Как-то раз апрельским утром, исследуя естественные заросли кустарника в Южной Флориде, я столкнулся с одним из таких самцов, зеленой падальницей, парящей над тропинкой примерно на уровне глаз. Насекомое длиной в сантиметр выглядело практически неподвижным, его словно подвесили на невидимой нитке. Он казался почти безразличным к моему присутствию. Двигаясь медленно, я смог приблизиться к нему так, чтобы он был примерно в 30 см от моего лица, и тогда он отодвинулся ровно настолько, чтобы сохранить это минимальное расстояние. Я медленно вытянул руку и оказался всего в 10 см от него, после чего он отреагировал на меня. Если я внезапно поднимал руку, муха быстро удалялась, а затем через две или три секунды снова материализовывалась, всегда в одном и том же месте. И смотрел он всегда в одном и том же направлении, в данном случае на запад. Его крылья, бьющиеся сотни раз в секунду, издавали слабый низкий звук. Несколько раз он внезапно улетал, хотя я не делал никаких движений, и я заметил, что эти исчезновения обычно сопровождались звуком другого пролетающего мимо насекомого. Несколько других самцов парили поблизости, и я подозреваю, что этот самец отгонял конкурентов или надеялся перехватить пролетающую самку[49].

Для того чтобы зависнуть в воздухе на открытой местности, нужно постоянно подстраиваться и приспосабливаться, тогда можно компенсировать небольшие порывы ветра и воздушные потоки. В телесериале Life in the Undergrowth («Жизнь в микромире»), снятом BBC, камера замедленной съемки фиксирует самца мухи-журчалки, парящего в свете солнечных лучей на британском лугу. И там действительно видно размытые крылья мухи, угол которых она меняет независимо друг от друга, чтобы удержаться на месте. Ведущий Дэвид Аттенборо стреляет из игрушечного ружья, чтобы продемонстрировать бдительность и быстроту журчалки. Когда горошина проносится мимо, муха мгновенно разворачивается и пускается в погоню. Это невероятное сочетание дальновидности и ловкости, хотя в данном случае она ошибочно принимает горошину за другое насекомое.

Изучением полета мух активно занимаются прикладные физика, энергетика и робототехника. Чтобы быть на передовой в области полетов, мухи применяют высокотехнологичное оборудование. Генерирование частоты 100 или более ударов в секунду выходит за физиологические пределы скорости возбуждения нервной ткани. По этой причине верхние пределы полета мухи достигаются не только за счет нервного контроля; они происходят благодаря особенностям строения мышц и механизмам соединения частей крылового аппарата двукрылых[50].

В ходе эволюции у мух образовался комплекс из системы рычагов, точек опоры, крошечных выступов на жилках крыльев, механизмов сокращения мышц и системы, очень похожей на ручное сцепление в трансмиссии автомобиля, связанной с чем-то вроде коробки передач, которая позволяет мухам управлять каждым крылом по отдельности. Частота взмахов крыльями синхронизируется с помощью скутеллума, или щитка среднеспинки, который механически соединяет крылья друг с другом, тогда как выпуклая нижняя часть груди (субэпимеральный гребень) соединяет и координирует каждое крыло с соответствующим жужжельцем. При этом «механизм сцепления», соединяющий щиток с каждым крылом, может быть задействован (или не задействован) с обеих сторон; и таким образом крылья могут двигаться независимо друг от друга, что повышает маневренность. А «коробка передач», которая расположена в основании каждого крыла и состоит из трех структур, работающих подобно переключению передач в автомобиле, и регулирует амплитуду биения крыльев от низкой до высокой.

Даже учитывая все механизмы для подъема, мухи не ушли бы далеко без баланса и рулевого управления. Система равновесия человека, в отличие от мухи, находится в ушах. Мухи балансируют и управляют жужжальцами и рудиментами второй пары крыльев, которые я упоминал ранее. Во время полета жужжальца двигаются как барабанные палочки: бьют с той же скоростью, что и крылья, но, как правило, в противофазе. Они действуют как гироскопы, качаясь вверх, когда крылья опускаются, и наоборот. Если муха отклоняется от курса, переворачивается или меняет высоту во время полета, жужжальца изгибаются у основания, при этом сохраняя первоначальную плоскость движения. Специальные нервные клетки улавливают повороты[51], позволяя мухе корректировать ориентацию.

Несмотря на название отряда Двукрылых, у некоторых мух вообще нет крыльев. У их предков они были, но, подобно нелетающим птицам на островах, где нет хищников, мухи утратили крылья, поскольку на протяжении многих поколений образ жизни сделал их наличие совершенно бессмысленным и даже излишним. Показательный пример: паразитирующие на летучих мышах мухи-кровососки. Если всю свою жизнь вы проводите, ползая, как краб, по телу летучей мыши, вам не нужно самостоятельно взлетать, чтобы добраться из одного места в другое, за вас это сделают летучие мыши. Перебраться с одного хозяина на другого можно в тот момент, когда летучие мыши собираются вместе и сидят, плотно прижавшись друг к другу, как они довольно часто делают. Итак, мух-кровососк, паразитирующих на летучих мышах (стреблид и мух-паучниц или никтерибиид), насчитывается – что не может не удивлять – 511 известных видов в двух семействах, и они постепенно теряли крылья на протяжении тысячелетий. Я видел некоторых из них, изучая летучих мышей, когда учился в университете, и, если бы мне никто не сказал, я бы никогда не подумал, что это мухи.

Если вы задавались вопросом о способности мух преодолевать гравитацию и ходить по окнам и потолку, то это возможно благодаря двум или трем подушечкам на каждой лапке, называемым пульвиллами. От каждой из них отходят тысячи трубочек, заканчивающихся очень гладкой плоской подушечкой. Когда-то считалось, что пульвиллы работают как присоски, но сейчас известно, что они похожи скорее на липучки. Крошечные капли клейкого вещества, состоящего из сахаров и масел, просачиваются через эти трубочки, и муха прикрепляется даже к самой гладкой поверхности благодаря силе молекулярного притяжения. Муха ходит, меняя угол наклона подушечек лап, чтобы ослабить фиксацию[52]. Домовые гекконы используют тот же трюк, охотясь на насекомых и бегая по стенам и потолкам.

Быстрота мух и их наглость, с которой они не двигаются с места или тут же возвращаются, несмотря на наши усилия отогнать их, отчасти объясняются использованием тех самых щетинок и волосков, о которых мы узнали во время нашего визита к Марку Дейрупу. Основание каждого фолликула иннервировано, это делает муху чувствительной к мельчайшим изменениям воздушного потока. Такая система раннего предупреждения помогает мухе обнаружить приближающегося врага[53], и это объясняет, почему муху так трудно прихлопнуть.

Когда ученые внимательно изучили, как летают комары, то обнаружили кое-что новое. При помощи восьми камер замедленной съемки удалось рассмотреть полет под различными углами и создать трехмерную модель движений крыльев писклявого насекомого, степень подвижности которых ничтожные 40°, что почти вдвое меньше, чем у пчелы. Этого поверхностного движения должно быть недостаточно, чтобы комар летал, используя только разгонный вихрь (воздушный карман, который помогает создавать подъемную силу). Благодаря камерам удалось разглядеть второй вихрь на задней части крыльев. Поскольку задняя линия крыла повторяет траекторию передней, она улавливает вихревой след предыдущего взмаха, повторно используя энергию. Это обеспечивает дополнительный подъем, за счет которого комар и доставляет нам неприятности. Благодаря второму вихрю энергия экономится за счет уменьшения размера траектории, которую должно пройти каждое крыло. При скорости 700 ударов в секунду это дает значительную экономию.

Полеты с высоким КПД позволяют мухам мигрировать на удивительно далекие расстояния, как, например, мармеладная муха-журчалка. Миллионы таких мух дважды в год пролетают над швейцарскими Альпами во время путешествия туда и обратно из Северной в Южную Европу. Основываясь на наблюдениях за массовыми миграциями насекомых с воздуха, английский генетик из Университета Эксетера Карл Уоттон предположил, что миллиарды журчалок различных видов ежегодно мигрируют по всей Европе нескончаемым потоком крошечных тел, сверкающих на фоне гор. При попутном ветре они летят высоко, при встречном – низко. «Они летят быстро… и не останавливаются, – говорит Уоттон. – Бабочки снуют по кругу, как в барабане стиральной машины, но журчалки просто пролетают прямо над нами»[54].

Датчики движения

Картинка в поле зрения летающих организмов меняется очень быстро, поэтому хорошее зрение им необходимо, за исключением разве что летучих мышей, обладающих эхолокацией. Глаз насекомого существенного отличается от нашего. Глаз позвоночного состоит из одной секции, а у насекомого – из многочисленных фасеток, вместе составляющих шестиугольники, напоминающие соты. Каждая фасетка, или омматидий, – полностью функционирующий орган зрения, независимо посылающий сигнал в мозг. Фасетки глаз насекомого обладают шириной обычно около 10 мкм, то есть на булавочной головке одновременно их уместится около 20 000.

Такая структура предполагает, что то, что видит насекомое, представляет собой мозаику из взаимосвязанных маленьких изображений. Да, именно так было написано в учебнике по энтомологии для студентов, где приводилась схематичная иллюстрация. Это была довольно расплывчатая картинка в стиле пуантилизма, заставившая меня задуматься о необходимости шлема на случай, если мне придется лететь по жизни с таким плохим зрением. Однако, судя по поведению насекомых, включая мух, кажется, что видят они куда лучше, и сейчас уже достоверно известно, что мозг насекомых интегрирует отдельные сигналы от каждого омматидия в одно целое точно так же, как наш мозг объединяет изображения из наших двух глаз в одно. Сложный глаз насекомого[55] послужил источником вдохновения для исследований и разработки камер видеонаблюдения с датчиком движения, которыми пользуются военные.

У мух есть группы нейронов, работающие согласованно, и они прекрасно справляются с проблемами со зрением на клеточном уровне. Чувствительные к движению нейроны отслеживают оптический поток объектов, перемещающихся в поле зрения мухи, помогая ей поддерживать курс полета. Другой набор нейронов использует оптический поток для контроля самопроизвольных движений. Третий набор нейронов, по-видимому, анализирует визуальное содержание ситуации, например отделяет фигуры от фона путем обнаружения относительного движения среды. Этот процесс называется параллаксом движения. Три однофасеточных глазка, светочувствительных органа, расположенные на макушке головы и полностью отделенные от глаз, улавливают изменения интенсивности света, и муха быстро реагирует на приближение объекта.

У многих мух есть более приземленный способ справиться с потоком зрительной информации, вызванным быстрым полетом: они бросают несколько быстрых косых взглядов. Например, синие падальницы, или синие мясные мухи, перемещают взгляд благодаря быстрым, прерывистым поворотам тела и головы (саккадам), удерживая его более или менее неподвижным между саккадами. (Наши с вами зрительные органы производят подобные саккады[56], когда мы смотрим в окно движущегося автомобиля или бежим; глаза ненадолго фиксируются на ближайшем объекте, затем переходят к другому, при этом глаз совершает быстрое движение из стороны в сторону.) Из-за быстрых движений поток зрительной информации между саккадами проходит почти плавно и поступательно, и муха получает информацию о пространственном расположении объектов окружающей среды. Я помню, как испытал легкое волнение, когда в первый раз заметил, что муха внезапно посмотрела в сторону. Взгляд показался мне таким целеустремленным, я даже не удивился бы, если от ее взгляда проезжающие машины остановились бы как вкопанные.

Исследования плодовых мушек, глаза которых состоят из скромных почти шестисот фасеток каждый, показали, что они используют визуальную систему приоритизации. Статичные объекты остаются размытыми, при этом все движущиеся, независимо от зрительных изменений, вызванных движениями самой мухи, находятся в четком фокусе. Как пишет Питер Воллебен в книге The Inner Life of Animals («Духовный мир животных»): «Можно сказать, что эти крошки видят самую суть вещей, и, конечно, вы не ожидали этой способности от маленьких мух»[57]. Мы делаем почти то же самое. Читая эту книгу, посредством периферийного зрения вы замечаете многое на странице и за ее пределами, но вы не фокусируетесь на этом. Даже слова, находящиеся всего в нескольких сантиметрах от тех, которые вы читаете в данный момент, размыты. То есть наше зрение работает подобно разуму, который в любой конкретный момент может думать только о чем-то одном.

Профессор биоинженерии Калифорнийского технологического института Майкл Дикинсон и аспирант Гвинет Кард рассмотрели изображение плодовых мушек, которых вот-вот должны были прихлопнуть мухобойкой, сделанное в высокоскоростном цифровом режиме. Ученые определили, что крошечный мозг насекомого вычисляет местоположение надвигающейся угрозы, разрабатывает план побега и ставит ноги в оптимальное положение, чтобы отпрыгнуть в сторону. Все это происходит примерно в течение одной десятой доли секунды после того, как муха замечает мухобойку. После тщательно контролируемых экспериментов, снятых замедленной съемкой[58], где использовался черный диск («мухобойка») диаметром 14 см, любопытные ученые отметили, что мухи объединяют визуальную информацию, полученную из обзора практически на 360° с механосерсорными данными от собственных ног, что помогает им уйти от надвигающейся угрозы, толкая среднюю пару ног по направлению к ней. Если муха осознанно переживает подобный опыт (см. следующую главу), можно добавить, что мысль о побеге сопровождается эмоцией страха.

Если вы хоть раз пытались прихлопнуть муху, вы помните, насколько это сложно, и понимаете, как хорошо им служит зрение. Когда я был подростком и дежурил на кухне в летнем лагере, то придумал довольно эффективную технику ловить домашних мух голыми руками. Когда муха сидела на плоской поверхности, такой как столешница или вертикальная деревянная балка, я медленно придвигал руку «со спины» мухи (осторожно, на деревянных поверхностях могут быть занозы!). Как только моя рука оказывалась в 10–12 см от цели, я останавливался, чтобы собраться с духом перед атакой, а затем с максимально возможной скоростью накрывал муху рукой. Чаще всего моя жертва взлетала в воздух до того, как я касался ее ладонью, и тогда у меня не было времени среагировать на ее движения. Но если я действовал достаточно быстро, а муха располагалась удобно, то насекомое оказывалось в ловушке. На пике мне удавалось достичь показателя улова в 60 %, и в редких случаях я даже ловил двух мух за один удар. Мухи увлекали меня всю жизнь, поэтому я выпускал их на свободу, где их ждала лучшая участь, чем липкие полоски, свисающие с потолка. Обычно я чувствовал, как моя пленница мечется в кулаке, но не всегда. Много раз я либо случайно выпускал хитрую муху обратно на кухню, потому что думал, что промахнулся, либо осторожно раскрывал ладонь, но там никого не было.

Говоря о разнице между самцами и самками, важно отметить, что отличия в физических характеристиках между ними обычно имеют отношение к размножению. В соответствии с этим принципом у самцов многих видов мух, как правило, большие глаза, сходящиеся на средней линии. Подобные голоптические глаза обеспечивают практически 360-градусный обзор, что оптимально для поиска самок. Есть особо экстремальные примеры, такие как большеглазки: у них глаза занимают большую часть головы, и она выглядит раздутой. У большинства самок, за редким исключением, дихоптические глаза, и они не соединены вместе. Интересно, выдерживают ли самцы с более продвинутым органом зрения больше нападений хищников, чем самки, или же их визуальное преимущество компенсируется меньшей маневренностью[59].

Если у голоптического зрения и есть еще один недостаток, так это возможное нарушение бинокулярного зрения. Глаза мух-ктырей хорошо разделены, поэтому они обладают бинокулярным зрением, благодаря которому они хорошо воспринимают расстояние. Это имеет решающее значение для координации при атаках летающей добычи и, вероятно, для обнаружения приближающегося хищника и возможности сбежать от него. Я понял, что, только очень медленно двигаясь, могу подобраться на расстояние вытянутой руки к сидящей мухе-ктырю (подробнее о них в четвертой главе).

Хорошее зрение, и не важно, голоптическое или нет, еще ни разу не пошло на пользу домашней мухе, бьющейся в окно. Стеклянный барьер полностью сбивает с толку насекомое, привыкшее ориентироваться на визуальные раздражители. Муха никогда не сталкивается со стеклом в природе, поэтому она видит только пейзаж за окном и не в состоянии преодолеть желание приблизиться к нему. Насколько я знаю, никто не пытался выяснить, приспосабливаются ли мухи к окнам или другим искусственным предметам.

Как мухи чувствуют вкус

Мухи летают из пункта А в пункт В, причем пункт В – часто источник пищи. Иногда кажется, что мухи довольно привередливы в еде, однако органы, при помощи которых мухи чувствуют вкус, говорят об обратном. Как и в случае с обонянием, чтобы распознать вкус, нужно включить хеморецепцию, но вкус отличается от обоняния тем, что требует физического контакта с веществом. Органы, необходимые мухам для восприятия вкуса, в отличие от наших органов с аналогичной функцией, не ограничиваются ротовой полостью. Помимо хоботка, через который они всасывают пищу, вкусовые рецепторы мух расположены на щетинках, разбросанных по всему телу, включая ноги, крылья и яйцеклад. Интереснее всего то, что вкусовые органы находятся даже на мягких подушечках лап. Я подозреваю, что большинству людей не приходило в голову, что можно хотеть иметь возможность пробовать пищу ногами, разве что тем, кто топчет виноград при традиционном виноделии. Но эта способность позволяет мухе понять, можно ли поживиться, сев на спелый банан, руку или столешницу.

Хоботок домашней мухи – чудо с точки зрения строения и функции (© Susumu Nishinaga/Science Source)

Если рассматривать губчатый хоботок домашней мухи очень крупным планом, он представляет собой орган, отдаленно напоминающий цепкий кончик хобота слона. Встроенный «пылесос» покрыт похожими на рубчики каналами, через которые всасывается жидкая пища, после чего она попадает в горло. При этом у «пылесоса» есть механизм обратного хода: через те же каналы слюна капает на потенциальную еду, растворяя твердые предметы до формы, пригодной для всасывания.

Похожая на губку нижняя губа позволяет большинству мух сначала сделать сладкую или просто вкусную для мух пищу жиже, а затем поглотить ее. Это может быть сухая медвяная роса, разбрызганная по поверхности листьев другими насекомыми, которым свойственно ее собирать. Специалист по мухам Стивен Маршалл подозревает[60], что мухи питались этим вездесущим источником нектара задолго до того, как цветы эволюционировали и начали его производить. Современные мухи в 100 раз более чувствительны к вкусу сахара, чем мы[61].

Как же мухи чувствуют вкус? Тщательное изучение плодовых мушек показало, что у них эту задачу выполняют лапки. Они чувствительны к вкусу благодаря крошечным тонким, похожим на волоски, ворсинкам, каждая из которых заканчивается порой. В каждой поре находятся отдельные нейроны, чувствительные к различным группам химических веществ[62]. Эти и соседние нейроны передают сигналы в мозг мухи.

Прежде чем муха съест потенциальную пищу, еда должна пройти два теста на вкус. Если вещество, попавшееся на пути мухе, например капля варенья или лужица воды, проходит вкусовой тест ног, то мозг мухи отдает команду вытянуть хоботок. Однако муха не поглощает вещество до тех пор, пока оно не пройдет второй тест с помощью сенсорных волосков на кончике хоботка. Эти волоски полые, и на кончике каждого есть отверстие, внутри которого находятся пять клеток. Две из них чувствительны к соленому, одна – к воде, и одна – к сахару. Пятая клетка не участвует в определении вкуса[63]; она служит для того, чтобы обнаруживать поверхностное сопротивление и упругость по изгибу, возникающему, когда муха ставит лапку. При тщательном подсчете количества чувствительных к вкусу волосков у мясной мухи (Phormia regina) обнаружили, что на передней ноге их 308, на средней ноге – 208, 107 на задней ноге, плюс 250 на хоботке. Кроме того, есть 132 химически чувствительных сосочка (маленькие выступы, похожие на пальцы). То есть у мухи есть в общей сложности около 1600 вкусовых датчиков.

Несмотря на сотни миллионов лет сегрегации в ходе эволюции, восприятие вкуса у мух работает довольно похожим на наш образом. Поведенческие и генетические исследования, проведенные Кристин Скотт из Калифорнийского университета в Беркли, показали, что у плодовых мух есть рецепторы, предназначенные для определения сладкого и горького, как и у людей. И, как и у нас, устройство детекторов вкуса у мух проще, чем детекторов запахов; органы обоняния различают гораздо более тонкие оттенки. Еще одна особенность восприятия вкуса, свойственная и мухам, и человеку, заключается в том, что они тонко настроены на свое внутреннее состояние. По словам Скотт, «животные динамически регулируют процесс поглощения пищи, уравновешивая потребление калорий и расход энергии»[64]. Проще говоря, сытая муха не интересуется едой.

Обоняние и слух

Как и следовало ожидать от существ, способных ощущать вкус разными частями тела, мухи хорошо чувствуют запахи. Запах они ощущают усиками, многофункциональными тонкими щупиками, покрытыми хеморецепторами. Усики чрезвычайно чувствительны к целому ряду химических сигналов и реагируют на запахи в гораздо более низких концентрациях, чем мы. Некоторые мухи-падальщики способны обнаружить гниющую тушу на расстоянии более 15 км.

Большая часть исследований обоняния мух касалась двух основных аспектов связи мухи и человека: кровопийц, распространяющих болезни, и вредителей сельского хозяйства. Кровососущие мухи питаются химическими веществами, выделяемыми их источником пищи, как и мухи, питающиеся растениями. Обонятельные рецепторы, расположенные на усиках, специализированы для обнаружения химических веществ, характерных для того, чем или кем они питаются: от экскрементов до тюльпанов, в зависимости от типа мухи. Выбор химических веществ огромен. Человеческий запах состоит из 300–500 компонентов, в зависимости от того, кого вы нюхаете (и когда). Исследовательская группа из Университета Джона Хопкинса работает над выявлением специфических компонентов человеческого запаха, воспринимаемых обонятельными центрами мозга комара Aedes aegypti, главного переносчика вируса Зика. У этой мухи есть три обонятельных органа с тремя группами рецепторов, заточенных на реагирование на запах человека. План состоит в том, чтобы разработать искусственный химический аромат, имитирующий запах человека, который можно было бы использовать в качестве ловушки для комаров, чтобы контролировать переносчиков инфекции и предотвратить распространение вируса Зика и другие болезни. Уже существует устройство, называемое магнитом от комаров, в котором для привлечения, ловли и уничтожения комаров используется углекислый газ[65].

Есть еще одна сенсорная функция универсальных усиков мух: слух. Как и люди, мухи различают разные частоты. Механика слуха мухи включает в себя невероятный каскад реакций, начиная с обнаружения колебаний воздуха (звуков) дистальными отделами усиков и заканчивая нервными сигналами, передаваемыми в мозг. Каскад начинается с очень, очень небольшого отклонения усиков: на несколько 10-тысячных ширины волоса. Это заставляет растягиваться нижележащие сенсорные клетки, благодаря чему открываются ионные каналы, через которые проникают заряженные молекулы, вызывая электрический импульс. В этот момент в игру вступает механический усилитель, своего рода двигатель, который усиливает эффект отклонения. Если муху стимулировать с определенной частотой, чувствительность к этой частоте увеличивается с каждым колебанием, как при толчке качелей на детской площадке. Более низкие звуки предполагают большее расширение[66].

Слухом мухи обычно пользуются во время ухаживания, и считается, что большинство мух, не использующих звук при ухаживании, глухие. Ухаживания плодовых мушек – довольно громкий процесс. Для привлечения самки самцы «поют» песни, генерируемые быстрыми колебаниями крыльев. Исследования, проведенные в Университете Айовы, показали, что слух плодовых мушек ухудшался, если их подвергали воздействию громкого шума, подобного тому, который создается на рок-концерте. Такое воздействие приводило к структурному повреждению нервных клеток, отвечающих за слух. Как и у людей, слух у мух восстанавливался через неделю. Длительное воздействие высоких децибелов на человека приводит к постоянной потере слуха[67]. Однако ввиду куда более короткой продолжительности взрослой жизни мухи, она менее уязвима, даже если невольно оказывается на концерте группы Metallica.

Мастера адаптации

Учитывая невероятное разнообразие мух, а также их приспособленность к окружающему миру, можно смело назвать их оппортунистами эволюции. В следующих главах мы увидим, что мухи разработали невероятное количество оригинальных решений проблем, связанных с выживанием в сложном мире. Великий писатель и юморист Марк Твен восхищался мухой, которая большую часть времени проводит под водой в озере Моно, штат Калифорния. При помощи воскового волосатого панциря крошечная муха-береговушка Ephydra hians задерживает воздух, благодаря чему ныряет на дно и питается водорослями. Твен радовался тому, что ему не удалось утопить мух, о чем написал в путевых мемуарах Roughing It («Налегке»): «Можно держать их под водой столько, сколько вам заблагорассудится, они совершенно не против, более того, только гордятся этим. Когда вы отпускаете их, они всплывают на поверхность сухими, как бухгалтерский отчет».

Эти мухи образуют вокруг себя пузырь, надавливая определенным образом на поверхность воды. Они ползут головой вперед, пока на озере не образуется своего рода углубление. По мере того как «вмятина» становится глубже, давление окружающей воды достигает порогового значения, и оно внезапно поглощает муху, которая оказывается внутри серебристого воздушного кармана. Когтистые лапы и ротовая часть мухи свободны от пузырьков воздуха, что позволяет насекомому скользить по дну. За исключением солоноводных креветок, эта муха – едва ли не единственный организм, обитающий в высокощелочном озере. «Они отлично приспособились, ведь в озере нет рыбы», – говорит Майкл Дикинсон[68], который не так давно описал удивительное поведение мухи, а точнее, более чем через столетие после того, как Твен осыпал ее комплиментами.

С 1940-х годов озеро становится все более соленым. Но, несмотря на это, после отвода в Лос-Анджелес нескольких пресноводных ручьев, которые ранее впадали в Моно, мухи сохранились. Они летают большими стаями, привлекая полчища чаек, которые носятся через них с разинутыми клювами. Мух так много, что они способны поддерживать местную экосистему, привлекающую около 2 млн птиц более 300 видов, каждую весну мигрирующих на озеро Моно. Здесь они находят пищу и размножаются. Все новые отводы воды уменьшают площадь озера, повышая концентрацию карбоната натрия до опасно высоких уровней, даже для мухи. Другая угроза заключается в том, что после купающихся в озере вода содержит остатки солнцезащитного крема[69]; он смывает восковую оболочку мухи, и без нее муха тонет.

Было бы грустно видеть, как их количество сокращается, однако стоит отметить, что мухи способны эволюционировать быстрее человека. Неудивительно, что именно мухи столь разнообразны и так успешно процветают на Земле, учитывая, что за одно наше поколение у мух их сменяется 500. Это важный урок, касающийся нашей способности адаптироваться к антропогенным изменениям, к чему вернемся в заключительной главе.

Есть такой анекдот. Вопрос: «Что в последнюю очередь приходит в голову мухе, когда ее ударяют мухобойкой?» Ответ: «Задница».

Шутка, конечно, показывает довольно непочтительное отношение к мухам, однако все-таки допускает наличие у них разума.

Осознанны ли мухи? Переживают ли они полученный опыт? Муха – вещь или существо? Думаю, эти вопросы можно задать обо всех насекомых. И если одно насекомое можно назвать осознанным, то и всех остальных тоже. Однако могут ли настолько маленькие существа переживать какой-либо опыт? На первый взгляд это маловероятно, однако, если остановиться и понаблюдать внимательно за насекомыми, рассмотреть, насколько скоординированы их движения, насколько сложно поведение (кажется, как будто бы они ведут себя исходя из ситуации), труднее представить их маленькими чистыми досочками, живущими в ментальном вакууме без малейших признаков сознания. Когда я наблюдаю, как муха чистит лапки, потирая их друг о друга, или крылья, проводя по ним задними лапками, или когда я вижу, как оса или жук чистят ртом усики, я понимаю, что передо мной мыслящее существо. И если вы когда-нибудь видели, как богомол будто на шарнирах поворачивает к вам голову и смотрит вам прямо в глаза, вы, возможно, испытывали жуткое чувство, что на вас смотрит существо, знающее, что вы там, где вы есть.

Я не берусь прямо утверждать, что мухи или вообще все насекомые обладают сознанием. Никто не готов это сделать. Попытка установить наличие сознания у другого существа описана влиятельным австралийским философом Дэвидом Чалмерсом как «сложная проблема» науки о жизни. Но это не повод оставаться невеждой до конца дней. У науки есть инструменты для изучения подобных вопросов, включая анатомию, физиологию, эволюционную биологию, нейробиологию, поведение и генетику. Кроме того, мы способны испытывать сильную эмоцию, называемую эмпатией, которая помогает нам взглянуть на ситуацию с другой точки зрения. Мы видим, как другие существа выражают боль, страх, радость, игривость, гнев и т. д., и соотносим эти эмоции с собственными в аналогичных ситуациях.

Конечно, одно дело смотреть, как собака гоняет мячик и представлять себе, как радуется животное, и совсем другое наделять тем же чувством двух спаривающихся мух. По мере того как мы, следуя по древу эволюции, отдаляемся от людей, наша способность проявлять эмпатию ослабевает.

Одна из причин, по которой нужно с осторожностью приписывать наличие сознания и способности ощущать тем, у кого они могут отсутствовать, заключается в том, что кажущееся разумным поведение может происходить без осознания. Эволюция – мастер решать проблемы. Располагая бесконечным временем и огромным разнообразием природных ресурсов, доступными для экспериментов, эволюция создала организмы, умеющие потрясающим образом приспосабливаться к жизни. Некоторые из способов адаптации предполагают наличие интеллекта, во что сложно поверить.

Вот один из примеров «умной» адаптации двукрылых: предусмотрительная стратегия зимовки мухи, называемой «золотарниковая муха-пестрокрылка» (Eurosta solidaginis). В конце лета взрослая муха откладывает яйцо в стебель золотарника. Под действием химических веществ яйца (или же самой мухи) растительная ткань, окружающая яйцо, образует защитную опухоль вокруг развивающегося насекомого, называемую галлом. Такая стратегия сводится к тому, чтобы заставить растение-хозяина построить хранилище с хорошо укомплектованной кладовой для продуктов. К концу лета вылупившаяся личинка будет питаться разросшимся галлом, достигнув максимального размера. В это время само растение, галл и личинка перестают расти. Перед первыми заморозками личинка мухи поступает на удивление предусмотрительно: она зарывается во внешний слой галла при помощи жевательных органов, затем, непосредственно перед тем, как пробурить поверхность, отступает обратно в центр укрытия, где проводит зиму. Когда приходит весна, взрослая муха, в которую превратилась наша личинка, проползает по заранее подготовленному туннелю, проталкивается сквозь тонкую внешнюю мембрану и улетает навстречу приключениям. Причина, по которой личинка буравит канал от центра галла к поверхности, заключается в том, что, в отличие от нее, у взрослой мухи нет жевательных органов. Прокладывая спасительный путь за несколько месяцев до того, как он понадобится, личинка избегает ситуации, в которой, превратившись во взрослую муху, она будет беспомощной погребена в своем зимнем обиталище[70].

Наверное, правильнее было бы интерпретировать такое поведение слепой личинки мухи как инстинкт, а не интеллект. По крайней мере, мне так подсказывает интуиция.

Но практичные инстинкты личинки мухи-пестрокрылки не отрицают возможности того, что насекомые осознают, что делают. Возможность наличия разума у насекомых вызывает все больше интереса ученых. В статье 2016 года, опубликованной в авторитетном журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, австралийский биолог Эндрю Бэррон и философ Колин Кляйн утверждают, что насекомые способны испытывать ощущения, основанные на наличии особенностей мозга, которые структурно и функционально похожи на работу мозга позвоночных. Например, грибовидные тела[71] поддерживают обучение и память, центральное тело обрабатывает пространственную информацию и контролирует движение, а анатомически сложный протоцеребрум соединяет другие области мозга и собирает поступающую сенсорную информацию. Авторы приходят к выводу, что насекомые уже использовали разум для поддержания активного образа жизни в поисках пищи и охоты еще в Кембрийский период, около 500 миллионов лет назад[72].

В этой главе я привожу несколько наиболее убедительных доказательств сознательного восприятия насекомых, в частности у мух, и надеюсь, вы сделаете собственные выводы.

Прежде чем перейти к науке, позвольте мне поделиться личным опытом. Возможно, он заставит вас задуматься, прежде чем сделать вывод о том (как, я подозреваю, делает большинство), что насекомые неспособны к сознательному опыту.

Однажды летом я поехал в гости к приятельнице в загородный дом в Южном Онтарио. Я обратил внимание на небольшую белую керамическую миску, стоявшую на кухонном столе. Ничего необычного в этом нет, подумал я, пока не заглянул внутрь. И там мне открылось весьма любопытное зрелище. В миске было несколько кусочков персика, и выглядели они уже совершенно несъедобными для человека. На них сидели примерно пятьдесят плодовых мушек. Миска была плотно закрыта пищевой пленкой. Большая часть мушек толпились, как гости, потягивающие вино на коктейльной вечеринке. Некоторые небрежно прогуливались по забродившим фруктам, по краям покрытым белыми пятнами плесени. Кто-то сидел или ползал по «стеклянному» потолку, как это обычно делают мухи, бросая вызов гравитации.

Я с изумлением наблюдал странную сцену из жизни. Нет ничего необычного в том, чтобы увидеть на кухне плодовых мушек. Но как, во имя всего святого, они оказались под плотной пластиковой пленкой внутри миски? Может, это хозяйка дома, Селия, подкралась к миске с полиэтиленовой пленкой в руке и быстро ее натянула? Однако мухи так проворны и осторожны, что наверняка все, за исключением разве что пары штук, улетели бы прежде, чем пленка опустилась бы на миску. Или мухи уже были в персиках и «вылупились» из них уже после того, как миску накрыли пленкой? Этого быть не могло, потому что не было характерной шелухи куколок.

Когда Селия вошла на кухню, я спросил ее о миске с персиками, и загадка была разгадана. Это была мухоловка. Конструкция предельно проста: вы кладете кусочки перезрелого персика в миску, закрываете полиэтиленовой пленкой, проделываете примерно дюжину крошечных отверстий в пленке острым кончиком ножа, ждете несколько часов, и вуаля: мухи пойманы.

Что?

Если вы мыслите так же, как я, то вы сейчас пытаетесь представить себе плодовую муху, протискивающуюся через крошечную щель в пищевой пленке. Прежде всего, как они находят отверстия? Большинство людей объяснили бы, что это происходит так же, как когда притягательный зловонный аромат персика просачивается сквозь трещину в стене, а ученые применили бы термин «химический градиент». Чуткие мухи улавливают запах и четко следуют к его источнику. Но как они попадают внутрь? Как маленькая муха протискивается через щель? Об этом я скажу буквально через минуту. Дело в том, что они проникают внутрь, наслаждаются персиком и, насытившись соком, если у них остается время, спариваются и откладывают яйца.

«Это работает как ловушка для омаров, – сказала Селия. – Они попадают внутрь, но выход им найти трудно».

К моему удивлению, на следующее утро мухоловка стояла на том же месте, и персики были покрыты плесенью, что было похоже на последствия оргии мух. Но мух в миске больше не стало. Их стало меньше. Я схватил бинокль (я же орнитолог, поэтому никогда не путешествую без бинокля, а если его перевернуть, он превращается в хорошее увеличительное стекло) и подошел поближе. Увиденное поразило меня. Муха быстро ползла по пленке изнутри, наткнулась на одно из отверстий и вылезла наружу. Крошечное насекомое раздвинуло пленку двумя передними лапками, просунуло голову в щель, затем поработало оставшимися четырьмя лапами и высвободило пухлое, полное персиковой мякоти брюшко. Операция требовала значительной координации и заняла минуту или больше. Выбравшись наружу, муха на мгновение замерла, а затем улетела.

Плодовые мушки нашли отверстия в пищевой пленке, закрывающей миску с фруктами, и готовы выбраться наружу (фото автора)

Теперь мы знаем, что такое мухи, как они устроены и почему мы считаем, что у них есть сознание. В следующих пяти главах вы узнаете, как организована жизнь мух. Будьте готовы, что порой их образ жизни странен и мрачен, и иногда вам будет казаться, что я все придумал.

Мухи – опытные паразиты. Их стратегия выживания предполагает, что по крайней мере часть своей жизни они живут за счет тканей организма-хозяина, обычно не убивая его. Кроме того, мухи бывают паразитоидами, что внушает еще больший ужас. Паразитоид подобен паразиту на стероидах. Он вторгается в организм как паразит, но, вместо того чтобы сохранить жизнь хозяину, паразитоид в конечном счете убивает его, предварительно присвоив себе его жизненные ресурсы. Все из примерно 10 000 известных видов мух семейства Tachinidae, неофициально называемые мухами-убийцами[125], – паразитоиды. Все они развиваются внутри организма другого насекомого. Поскольку большинство насекомых-хозяев питаются растениями, паразитоиды чрезвычайно полезны в борьбе с сельскохозяйственными вредителями.

Паразиты и паразитоиды обладают сверхъестественной способностью сначала съедать нежизнеспособные ткани своих хозяев. По очевидным причинам это полезная стратегия; слишком раннее уничтожение запасов пищи означает, что убийца скоро останется голодным.

Показательный пример: мухи, убивающие улиток, известные как тенницы. Их хищные личинки зарываются в кладки улиток и разоряют их. Взрослые тенницы нападают на улиток, кусая их за ногу, за мясистую часть, на которой улитка скользит по земле. Улитка реагирует, втягивая ногу в раковину. Так личинка оказывается внутри. Некоторым видам личинок достаточно одной улитки, но другие убивают по нескольку, одну за другой. Внутри хозяина-улитки личинка питается, соблюдая определенные правила, чтобы у нее всегда оставались свежие запасы пищи, благодаря чему улитка живет еще несколько дней. Учитывая подобную «сдержанность», некоторые виды личинок тенницы питаются по нескольку штук сообща на одной и той же улитке, воздерживаясь от каннибализма. Однако у других видов[127] из улитки выходит только одна личинка тенницы, предположительно потому, что первая личинка, попавшая в организм хозяина, впоследствии съедает всех вновь прибывших.

Клептопаразитизмом называется особая форма паразитизма, предполагающая, что паразит берет пищу у хозяина. Например, взрослые особи по крайней мере одного вида галлиц питаются телесными жидкостями добычи, пойманной пауками. Некоторые клептопаразиты очень требовательны к источнику пищи; например, мокрецов, распространенных в Центральной и Южной Америке, привлекают только термиты, пойманные одним видом амазонского паука-тенётника, подвешивающим свою добычу в виде шариков на шелковых нитях. Мошки набрасываются на свисающие кусочки, как на шведский стол[128], за это их прозвали мухами-нахлебниками.

Мухи, клептопаразитирующие на термитах, применяют мимикрию, чтобы снискать милость своих хозяев. Попав в гнездо термитов, взрослые самки мух необычным образом трансформируются: они сбрасывают крылья, их брюшко раздувается и становится похожим на изображение бледного термита, распластавшегося на спине мухи. Обманутые термиты принимают самозванцев за своих, и мухи угощаются припасами термитов.

Другие мухи-паразиты добиваются своего в большей степени поведением, чем внешностью. Комары рода Malaya любопытным образом клептопаразитируют на муравьях, питающихся сахаром. Комар исполняет танец, паря, раскачиваясь перед муравьем. Затем он вытягивает передние лапы и гладит зачарованного муравья по голове. Ласки и танцы, сопровождаемые, возможно, звенящим аккомпанементом, заставляют муравья открыть рот. Тогда комар высасывает оттуда сладкую кашицу с помощью похожего на соломинку хоботка. Если вам кажется это малопривлекательным, возможно, вы никогда не задумывались, откуда берется мед[129].

Как вы, наверное, догадались, на таком обильном и разнообразном источнике пищи, как мухи, тоже будут обитать собственные паразиты. Одним из наиболее бессовестных из них можно назвать гриб кордицепс, споры которого, попадая в комнатную муху, прорастают своего рода усиками, которыми гриб всасывает питательные вещества, вызывая вздутие брюшка у мухи. Когда гриб созревает до определенного уровня, он превращает муху в обслуживающего робота. У мухи возникает непреодолимое желание забраться на высокое место, например на куст или карниз здания. Забравшись повыше, муха высовывает хоботок и использует его в качестве зажима, приклеиваясь на высоте. Несколько минут муха машет крыльями и жужжит, затем фиксирует крылья вертикально, держась брюшком вверх. Когда муха умирает в этом положении, кончики плодовых тел грибов проталкиваются наружу из тела насекомого. Труп мухи становится идеальной ракетной установкой для спор, которые грибы катапультируют вверх из плодовых тел, создавая в воздухе туман. Так споры гриба с большой вероятностью попадут на других, ничего не подозревающих мух, и их жизненный цикл начнется заново. Гриб контролирует даже время выброса спор: их высвобождение откладывается до захода солнца[130], когда прохладный, влажный воздух обеспечивает наилучшие шансы для того, чтобы споры нашли летающих хозяев.

Есть смерть, а есть миаз. За редким исключением, это не то, о чем хочется узнать из личного опыта. Миаз – это заболевание, когда муха оказывается у вас под кожей. Конечно, этот дерзкий поступок совершает не взрослая муха, скорее личинка, вылупившаяся из яйца, которое взрослая муха отложила на вашем теплом, притягательном организме или рядом с ним. В истории, которую я рассказал в начале книги, я говорил о примере миаза, однако существо, которое вторглось в мои ткани, было жалкой мясной мухой. В природе есть и более страшные варианты.

Взрослые оводы часто бывают очень большими, однако они живут недолго и скрываются от людей. За те 60 лет, что я, любознательный натуралист, брожу по Земле, я лишь однажды столкнулся со взрослым оводом. Это случилось в детстве, в летнем лагере в Южном Онтарио. Большая неуклюжая муха в красивом черно-белом наряде и, что примечательно, без каких-либо признаков рта появилась из скошенной травы на кочке рядом со столовой. Возможно, она еще недавно была куколкой, потому что я легко смог взять ее в руку и полчаса любовался ею, прежде чем отпустить. Только несколько лет спустя, когда я случайно встретил фотографию похожей мухи в книге, я узнал, кто это был.

По крайней мере, один вид оводов, человеческий кожный овод (Dermatobia hominis), обитающий от Юго-Восточной Мексики до Центральной и большей части Южной Америки, открыл способ избежать контактов с хозяевами. Способ столь же невероятен, сколь изобретателен. Для выполнения всей опасной работы D. hominis использует комара или какую-нибудь другую кусачую муху. Муха-мать, готовая отложить яйца, находит и ловит самку комара и приклеивает яйцо к телу меньшей двукрылой родственницы, а затем отпускает ее. И оводу очень повезет, если комариха найдет источник крови, чтобы поживиться. Влажное тепло кожи жертвы комара стимулирует яйцо овода, крошечная личинка вылупляется и либо падает, либо быстро карабкается вниз на ничего не подозревающего хозяина. Комар оставляет удобное отверстие, через которое личинка овода протискивается внутрь хозяина. Так у нее появляется отдельное помещение и питание на следующие приблизительно шесть недель. Когда личинка вырастает размером с небольшую оливку, она протискивается наружу через дыхательное отверстие, которое проделала в коже хозяина, а затем падает на землю и окукливается. Одним махом бедное существо (а таковым можете быть и вы) стало донором крови и будущим поставщиком плоти. Если комар окажется переносчиком микробного заболевания, такого как малярия или лихорадка денге, то несчастное млекопитающее становится жертвой втройне.

Известно, что более 40 видов комаров и других мух, а также один клещ, использовались в качестве переносчиков яиц человеческого кожного овода. И, несмотря на свое название, человеческие оводы поражают не только людей[131]. Когда я связался с Томасом Пейпом, куратором и экспертом по оводам из Музея естественной истории в Дании, он объяснил, что эти оводы обитают только в жарких и влажных лесах Нового Света и что крупный рогатый скот и собаки гораздо чаще бывают хозяевами для D. hominis.

«У нас довольно много данных, – продолжил Пейп, – однако окончательного ответа пока нет. Вполне возможно, что первоначальным хозяином D. hominis был один или несколько видов мегафауны, которые вымерли с приходом людей около 11 000 лет назад. Когда местные хозяева исчезли, D. hominis выжил у людей и собак. Коровы и другой домашний скот появились гораздо позже. Первоначальным хозяином вполне мог быть слон, несколько видов которого в доисторические времена бродили по Северной и Южной Америке. Однако сложно это доказать, поскольку у нас в Новом Свете не находили мумий слонов, на которых мы бы увидели следы нашествий оводов». Но у нас есть и Старый Свет. Мамонтовая муха[132] известна по единственной личинке, найденной в желудке шерстистого мамонта возрастом 100 000 лет, обнаруженного в сибирской вечной мерзлоте в 1973 году.

У некоторых оводов более прямой, хотя и не менее дерзкий подход к хозяевам. Носоглоточный овод получил свое название из-за коварной способности вбрасывать личинок прямо в ноздри копытных хозяев, обычно овец или коз. После созревания личинки пробираются в пазухи хозяев, те чихают или фыркают, и личинки падают на землю, где окукливаются. Возможно, вы уже заметили, что часто мухи готовы пожертвовать эстетикой ради личной выгоды.

Несмотря на, мягко говоря, странные, отталкивающие варианты приспособления, они весьма подходят к образу жизни овода. Есть носоглоточные оводы, личинки которых развиваются в горле и пазухах носа оленей, северных оленей, лосей и карибу. Есть овечий носоглоточный овод, лошадиный и верблюжий. Слоны, газели, антилопы и бородавочники также входят в число мишеней овода в Африке. Благодаря специфичности хозяина конкуренции у оводов почти нет, однако в современном антропоцене у такой локализации вида есть недостатки. Ввиду того что сокращается популяция хозяев, носорожий желудочный овод стал одним из самых редких насекомых Африки. То же самое случилось с одной из самых крупных мух Африки, достигающей почти 5 см в длину[133]. Если черные и белые носороги полностью исчезнут, весьма высока вероятность, что не останется и оводов, паразитирующих на них.

Если вы хоть чуть-чуть похожи на меня, то вас наверняка гложет любопытство, вам так и хочется узнать, каково это, когда овод питается вашей плотью. Коллега посоветовал мне обратиться к Робу Воссу, куратору отдела млекопитающих в Американском музее естественной истории, имевшему дело с оводом во Французской Гвиане. Я немедленно связался с ним. Роб согласился встретиться и поделился своим опытом. Все началось во время похода. Роб со своей женой и коллегой Нэнси Симмонс отправились в поход на 10 км от лагеря в тропическом лесу в Ле-О-Клер, где провели неделю, отлавливая летучих мышей, до города Сауль в Центральной Французской Гвиане.

«День был теплый, – сказал мне Роб, – и, пока мы шли, я воспользовался мужской привилегией снять рубашку. Возможно, именно поэтому комары, несущие яйца оводов, садились на мою спину, куда более широкую мишень, чем кожа головы, ноги или руки, то есть более привычные места поражения. Это объясняет, почему паразиты поселились на мне, а не на моих спутниках, которые не снимали рубашек». (Роба и Нэнси сопровождал ассистент-аспирант.)

Роб ничего не знал о своих крошечных гостях до тех пор, пока несколько дней спустя, вернувшись домой в пригород Нью-Джерси, он не начал испытывать «странные чуть заметные покалывающие ощущения». Нэнси осмотрела его и обнаружила три крошечных, безобидных на вид красных пятнышка, напоминающие раздраженные укусы комаров. В течение нескольких дней ощущения становились все более неприятными и красные пятна стали похожи на небольшие ранки. Все еще ничего не понимая, Нэнси делала Робу горячие компрессы, благодаря которым одна из трех личинок погибла. Однако две другие язвы продолжали увеличиваться, и периодические ощущения стали еще более болезненными.

Тогда Роб решил обратиться к дерматологу.

Возможно, сейчас вы задаетесь вопросом: почему, черт возьми, Роб – биолог, специалист по тропикам – не заподозрил, что в нем живут личинки овода? Сам он считает, что на то есть две причины: «Во-первых, во мне никогда раньше не селились личинки оводов и я не знал никого, у кого бы такое было. (Местные жители распознают личинок на ранних стадиях заражения и выдавливают их до того, как они успевают закопаться достаточно глубоко, чтобы это было уже невозможно.) Во-вторых, сам я не видел раны, а жена описала их мне как открытые ранки, поэтому я подумал, что у меня может быть кожный лейшманиоз, протозойное заболевание, которое прогрессирует медленно и довольно легко устраняется. Поэтому я не подумал, что это может быть срочно».

Дерматолог осмотрел язвы, отметив их идеально круглую форму и чистые края. Сказав, что никогда раньше он не видел ничего подобного, он незамедлительно порекомендовал «специалиста по тропическим болезням», которого я буду называть доктор X. Роб был занят делами, накопившимися за время работы в поле, поэтому записался к доктору X только спустя пару дней.

«Мне показалось, что доктор X был очень рад меня видеть, – сообщил Роб. – Возможно, дерматолог уже успел ему про меня рассказать. После краткого и довольно болезненного из-за возможной инъекции лидокаина осмотра он вызвал медсестру. “Я думаю, у тебя миаз, – сказал он. – Но нужно в этом убедиться”».

Далее со спиной Роба делали что-то, чего он не видел и не чувствовал.

«Точно, вот оно!» При помощи щипцов он преподнес мне большой конический кусочек окровавленной плоти с маленькой личинкой мухи, извивающейся на нем.

«Так вот, я нисколько не брезглив, – сказал мне Роб, – и не испытываю нежелания избегать необходимых хирургических процедур, однако в данном случае это было явное вмешательство без моего ведома. Меня никто не спросил, можно ли отрезать кусок ткани спины, и не было никакого обсуждения вариантов лечения. Я подозреваю, что доктор X просто хотел получить образец для своей коллекции. Когда он объявил: “Теперь давайте вынем вторую”, я сказал: “Нет”».

Перед походом к доктору X Роб начал подозревать, что у него может быть заражение личинкой овода, и он кое-что об этом почитал. Он узнал, что поражения от личинок овода никогда не дают заражения и, как правило, заживают, не оставляя следов. Он также узнал, по крайней мере, о двух биологах, под кожей которых личинки выросли до окукливания. Движимый любопытством ученого и обиженный на доктора X за то, что тот забрал паразита без спроса, Роб сообщил врачу, что спасибо, конечно, но он хочет оставить свою последнюю личинку.

«Он возмущался и негодовал, – сказал Роб, – пытался отговорить меня от принятого решения. Но научный интерес победил страх».

Доктор Х, ворча, зашил разрез.

«Когда я попросил вернуть мне мою личинку, он попросил оставить ему ее, предложив считать, что операция была проведена за счет клиники. Мне по-прежнему жаль, что я принял его предложение».

Вернувшись домой, Роб поделился своим решением с Нэнси, и она, опытный териолог, работающая вместе с мужем, сразу же поддержала его. Так начался своего рода проект, который они назвали «Наблюдение за оводом». Чего они не знали (среди прочего), так это того, что личинки обычно развиваются до восьми недель, а после возвращения из Французской Гвианы прошло всего две. То есть оставалось шесть долгих недель жизни с паразитом, и за это время личинка становилась куда больше по размеру.

«Совместное существование с моей гостьей стало для меня рутиной, – сказал Роб. – Большую часть времени личинка находилась в состоянии покоя, и я почти забывал о ней, но каждые несколько часов ей, похоже, нужно было менять положение, и она ворочалась в своей мясистой постели, после чего дискомфортное ощущение не проходило довольно долго. Я думаю, что его вызывали кольца крошечных крючков, которыми личинки оводов цепляются, чтобы закрепиться в своем убежище, а также с помощью которых они перемещаются по нему вверх и вниз. Значительно менее приятным моментом были периодические выделения коричневатой жидкости с запахом аммиака, которые, как я полагаю, были продуктами выделения и ужасно щипали. Обычно это происходило один раз в начале дня и один раз ночью, как правило, сразу после полуночи».

По мере роста личинки увеличивалась и ее дыхательная трубка. Большую часть времени мне закрывали отверстие, где пряталась личинка, неплотной марлевой повязкой, чтобы выделяемая жидкость не пачкала одежду и простыни; или просто оставляли его в покое. Никто не применял никаких местных антисептиков.

Роб начал испытывать удивительное чувство.

«Между мной и мухой возникло что-то вроде связи. По крайней мере, я чувствовал, что во мне растет новая, отдельная форма жизни и что в наших отношениях есть своего рода договор: я не пытался отделаться от своей гостьи, она же делала все возможное, чтобы не быть навязчивой и не допустить заражения. Как я как-то сказал Нэнси, это было очень похоже на беременность. В последние несколько дней “моей жизни с паразитом” личинка вела себя очень тихо, придвинулась поближе к отверстию убежища (где Нэнси ее хорошо видела), и все признаки движения и выделения прекратились. И вот однажды, снимая потную футболку после пробежки, я почувствовал, как она за что-то зацепилась на спине. Я позвонил Нэнси. Личинка медленно выбиралась наружу, кольцо за кольцом, и я… абсолютно ничего не чувствовал. Возможно, личинка обезболила окружающие ткани. Я не могу придумать другого объяснения, потому что не было вообще никаких ощущений».

Нэнси поймала личинку, когда та выпала, и они держали ее в банке на влажном бумажном полотенце в темноте, пока через пять недель из куколки не появилась взрослая муха. Муха и пупарий (шелуха куколки) теперь находятся в энтомологической коллекции в Американском музее естественной истории. Роб сказал мне, что выходное отверстие быстро зажило и следа не видно, в то время как после разреза доктора X остался стойкий и хорошо заметный шрам.

Чтобы закончить описание смелого проекта Роба по разведению оводов, я связался с доктором Дэвидом Гримальди, зоологом по беспозвоночным из Американского музея естественной истории, чтобы увидеть экспонат и узнать его пол. Он любезно согласился.

По словам Гримальди, овод был самцом и крепким малым. «Должно быть, хорошо питался», – заключил он.

Взрослый самец овода, развивавшийся в спине Роба Восса, сидящий на куколке (© David Grimaldi)

Двукрылые вторгаются в наши жилища, покушаются на нас и поэтому считаются чуть ли не самыми назойливыми насекомыми (не говоря уже о передаче серьезных болезней, о которых поговорим в десятой главе). Однако, несмотря на все их достижения, доставляющие нам неприятности, сильнее всего досаждает их привычка пить у нас кровь. К сказанному в стихотворном эпиграфе могу добавить, что именно их жажда крови и заставляет нас преследовать их, гонять и уничтожать.

Образ жизни, при котором двукрылым нужна человеческая кровь, присущ не многим, скорее благодаря этой особенности двукрылые принадлежат к экологической нише меньшинства: тех, кому выгодны люди. Ни для кого не секрет, что своим присутствием современный человек наносит ущерб большинству видов на Земле. Рост городов, изменение климата, сокращение биологического разнообразия, надвигающееся «Шестое великое вымирание» – таковы трудности эпохи антропоцена. Учитывая, что площадь поверхности человеческой кожи на Земле составляет почти 12 000 км², люди составляют одно из едва ли не крупнейших в мире местообитание для кровососущих существ[166]. С нами соперничают только коровы и козы.

Я задавался вопросом, сколько раз в день в отношениях двукрылых и человека слышатся раздраженные или случайные шлепки, хлопки, удары, сколько взмахов делает человек при приближении насекомого. Конечно, комары и другие кусачие двукрылые досаждали человеку на протяжении всей истории существования людей, включая наших ныне вымерших родственников Homo erectus, H. habilis, австралопитеков и др. Во время исследовательских экспедиций в Южной Америке с 1799 по 1804 год Александр фон Гумбольдт и его французский коллега-исследователь Эме Бонплан страдали от укусов и опухшей, зудящей кожи. Они кашляли и чихали, поскольку, делая вдох, втягивали насекомых ртом и носом. Бонплан отвечал за ботаническую коллекцию[167], и он стал использовать в качестве средства спасения небольшие печки, позаимствовав их у местных жителей. Туземцы готовили в них пищу. Печки сильно дымили, но жара и дым были предпочтительнее мерзких кусачих тварей.

Не нужно быть исследователем, чтобы знать, как неприятно кусаются различные двукрылые. Большинство людей знакомы с коварными комарами, и многие не понаслышке знают гнус, мокрецов, оленью кровососку и слепней. Как же им удается оставаться такими нахальными и продолжать вести весьма опасный образ жизни? Давайте выясним это.

Писатель Дэвид Лоуренс в стихотворении 1923 года с простым названием «Комар» (Mosquito) назвал этого представителя двукрылых «Крылатой Победой». Очень подходящее сравнение. На сегодняшний день известно примерно 3568 видов[168] настоящих комаров[169]. Они живут на всех континентах за исключением Антарктиды, и на Земле их насчитывается чуть ли не 110 трлн[170]. То есть на каждого из нас приходится примерно по 15 000 комаров. Побывав в Монреальском инсектарии, я узнал, что только в Квебеке насчитывается 57 видов комаров! К счастью, подавляющее большинство из них не претендуют на человеческую кровь[171], а из тех, кому она нужна, на нее охотятся только самки. Однако учитывая, насколько вездесущи комары, это слабое утешение.

Слово «комар» в английском языке (mosquito) имеет испанское происхождение и означает «маленькая муха». Обращаясь к комару в своем стихотворении, Лоуренс предположил, что благодаря длинным ногам он мягче приземляется: «Ты весишь как воздух, садясь на меня, / Стоишь на мне невесомо…» Многие двукрылые меньше и изящнее комаров, но тонкое тело комара приспособлено для того, чтобы он приземлялся на свою добычу, касаясь ее с минимальной силой. Легкость имеет дополнительное значение: так меньше балласт после того, как вы наполнили бак топливом.

Коллективно комары отлично справляются с достижением цели. Согласно статье, рекламирующей Zevo, ловушку для насекомых в помещении от Procter&Gamble, комары ежегодно высасывают около 6 млн литров крови американцев[172], хотя всем известно, что рекламодатели печально известны благодаря преувеличениям. (Прежде чем вы придете к выводу, что эти электронные штуки эффективны в борьбе с комарами, вы должны знать, что исследования неоднократно показывали: возможно, они не просто неэффективны, но даже контрэффективны[173].) Кто-то, кого в равной степени можно назвать храбрым или глупым, однажды выяснил[174], что на внутренних территориях Аляски можно получить 280 укусов комаров в час на одно человеческое предплечье площадью 361 см². Возможно, вам станет легче, если я скажу, что это приблизительная оценка[175]. Таким образом исследователи экстраполировали результаты более короткого сеанса выборки. Еще большее облегчение вы испытаете, когда узнаете, что, для того чтобы умереть от потери крови, вам понадобится от 200 000 до 2 млн комариных укусов. Это по нескольку сотен укусов на каждые 2,5 см² кожи[176].

Как же они это делают? Рабочий конец хоботка самки кусающего комара – чудо эволюционной инженерии. Внутри видимого хоботка скрыты наборы лезвий, игл и трубок, и все они удивительным образом скоординированно работают, чтобы хоботок проник под кожу. Сначала комар протыкает им небольшой кровеносный сосуд, впрыскивает слюну, содержащую разжижающее кровь вещество, отсасывает кровь и по завершении задачи извлекает все это оборудование и улетает. Представители рода Anopheles проникают в кожу при помощи пары пильных лезвий, выполняющих возвратно-поступательные движения, скользя друг по другу, как пара электрических разделочных ножей.

Какую бы ненависть мы ни испытывали к дьявольски неприятным манерам комаров, нельзя не восхищаться животным, задача которого состоит в том, чтобы приблизиться к большому, разумному, бдительному млекопитающему, вонзить в него гарпун и выпить его крови. Не помогает им и то, что скорость полета комаров составляет обычно всего около 5 км/ч[177]. Дополнительно комары раздражают (трудно предположить, как к этому относятся другие животные) неприятным писком. (Затравка: подробнее об этом мы узнаем в восьмой главе, где будем обсуждать брачное поведение мух.) Великим днем для комаров можно будет считать тот, когда они изобретут глушитель.

Несмотря на все опасности, которые подстерегают комаров, они отлично справляются, если судить по обилию данных насекомых на планете. В большей степени их успех обусловлен огромным количеством потомства, которое они производят на свет, а не настойчивостью взрослых особей. Согласно исследованию, на 9 дм² воды на корейском рисовом поле может развиваться более 1390 личинок комара Culex[178]. Я с тревогой отметил, что, возможно, некоторые рисовые поля дают больше кусачих насекомых, чем риса. Надо бы поблагодарить рыбу гамбузию, бойцовых петушков и других животных, питающихся комарами на рисовых полях и в других местах обитания кровососов.

Обилие комаров также связано с их привычкой откладывать яйца во временных водоемах. Раньше они ограничивались размножением в эфемерных лужах и относительно редких дуплах деревьев, но в настоящее время водные формы личинки комара легко приспособились к жизни в покрышках, бочках для дождевой воды, цветочных горшках, пивных банках и других емкостях для хранения воды, включая даже и крестильные купели. Пластиковый мусор также значительно расширил возможности размножения для этих насекомых[179].

Подобные ниши размножения почти не используются, если не считать нескольких видов хищных жуков, которые то появляются, то исчезают. Яйца комаров устойчивы к засухе. Часто комары откладывают их в почве, которая хранит запах личинок предыдущих поколений. Этот след не проходит годами[180], и жизнеспособные яйца могут накапливаться в засушливые годы, а затем все личинки сразу вылупляются во влажный год.

Однако способность сохранять таким образом личинок не была бы такой неприятной, если бы не желание комаров нападать на человека. Для этого они используют целый ряд сигналов. Комары чувствительны к движениям, теплу организма, запаху, испарениям от пота, дыхания и углекислому газу, который мы выделяем. (Я экспериментировал с задержкой дыхания во время пеших прогулок по лесу. Результаты пока неубедительны, и эффективны они в лучшем случае на время.) Нет ничего удивительного в том, что комар питается еще теплой кровью недавно умершего животного[181]. У комаров даже есть специальные сенсорные структуры, благодаря которым они обнаруживают излучение добычи в инфракрасном спектре света. Именно эта их особенность используется в ловушках для насекомых с инфракрасным излучением. Инфракрасный свет, отражающийся от воды, помогает комарам распознавать потенциальные места для размножения.

Не важно, как комары находят людей, но иногда кажется, что одних находят чаще, чем других. Наверняка вы слышали, как кто-то со смесью гордости и раздражения утверждал, что особенно привлекателен для кровососов. Может быть, даже вы и сами, как магнитом, притягиваете комаров. Согласно исследованию, проведенному в 1966 году, комаров больше привлекают мужчины[182]. Есть также свидетельства того, что комаров привлекает темная одежда, движение, пот и люди, пьющие пиво. Так что в следующий раз, оказавшись в краю москитов, наденьте что-нибудь белое и предложите друзьям сделать несколько упражнений, чтобы отработать пиво.

Откуда-то взялась идея о том, что комар может напиться, если выпьет крови у алкоголика. Доказательств этому почти не существует, возможно потому, что фактическое количество алкоголя, попадающего в организм комара, ничтожно мало. Кроме того, маленькие кровососы отводят примеси в отдельный пищеварительный мешок, где они расщепляются ферментами[183].

Будь то мужчина или женщина, пьющий, трезвенник или магнит для комаров, совет для всех один: прихлопнуть комара. Недавнее исследование комара Aedes aegypti, специализирующегося на человеке, показало[184], что насекомое запоминает тревожный опыт сильного удара, если человек промахивается, связывает его с соответствующим запахом, и перемещается на более безопасную добычу. Исследователи подвергли насекомых испытаниям, использовав крошечные летные тренажеры, своего рода мини-аэродинамические трубы и запах людей, крыс и кур.

Что происходит, когда любимая добыча недоступна? Исследования показали[185], что комары, специализирующиеся на людях, в крайнем случае переключают свое внимание на собак или крупный рогатый скот, но, как только представится возможность, возвращаются к человеку. У комаров есть веская причина выбирать добычу, потому что, по крайней мере, для некоторых паразитических двукрылых важно, кто хозяин. Скажем, если взять комаров вида Culex quinquefasciatus, питающихся кровью птиц и млекопитающих, то в неволе более высокая плодовитость (количество отложенных яиц) и фертильность (репродуктивный успех) отмечается у тех, кого кормят птичьей кровью.

Личинки комаров питаются точно так же, как самые крупные животные на Земле, усатые киты. И те и другие фильтруют воду в поисках пищи[186], а затем отрыгивают отфильтрованную воду. Остроглазые личинки, которые так же, как и киты, дышат у поверхности воды через трубку[187], так же чутко реагируют на опасность, как и взрослые. Многие любознательные натуралисты отметили, что они бросаются ко дну при виде движения над головой или движущихся теней.

Ротовые части для сосания крови есть только у самок комаров, и кровь они используют в большей степени как источник белка для яиц, чем для собственного питания. Самцы поглощают нектар и другие растительные сахара[188], равно как и некоторые самки также могут дополнять ими свой рацион. Самцы комаров нескольких видов подлетают к людям или другим теплокровным, однако не для того, чтобы питаться ими; они ждут прибытия голодных самок, чтобы спариться с ними. Самцы других видов в этом случае собираются роем.

Больший научный интерес представляют жидкости, которые комары вводят в наш организм, а не красное вещество, которое высасывают. Слюна комара содержит антикоагулянты, облегчающие перекачивание крови. Они не смогли бы выпить кровь без разжижающих веществ, так как те предотвращают закупорку хоботка свернувшейся кровью. Возможно, вы этого не заметили, но большинство из нас к концу сезона становятся менее чувствительными к слюне комаров. Это иммунологический ответ: больше воздействия, меньше реакция[189].

В кишечнике насекомого существует множество вместительных дивертикул, слепых ответвлений, где насекомое накапливает кровь, выпитую за один укус. За раз наш незваный гость выпивает одну или несколько капель красноватой жидкости. В основном это вода, что позволяет насекомому накапливать более концентрированную кровь. Несмотря на то что комар всасывает крови в два-три раза больше своего веса, это все равно около пяти тысячных миллилитра (одна тысячная чайной ложки). И если комар улетает от вас, поживившись, порадуйтесь, что вы только что обогатили рацион ящерицы или паука[190].

Зуд, ощущаемый после укуса комара, вызван белками слюны, оставшимися на месте преступления. Если бы слюна была единственным, что оставляли после себя комары, то проблемы бы не существовало. Ротовые, кусающие части комаров слишком малы и чисты, поэтому они крайне редко переносят такие болезни, как вирусы простуды или СПИД/ВИЧ. К серьезным заболеваниям, переносимым комарами[191], относятся те, возбудители которых научились избегать попадания в пищеварительный тракт комаров и передаваться при помощи слюнных желез, то есть непосредственно через укус. Мы так внимательно изучаем комаров не столько из-за самого укуса, сколько из-за переносимых ими смертельных болезней. Существуют целые журналы, посвященные изучению комаров. В библиотеке Манна в кампусе Корнеллского университета я нашел следующие: Mosquito Systematics («Систематика комаров»), Mosquito News («Новости о комарах»), Journal of the American Mosquito Control Association («Журнал Американской организации по борьбе с комарами»), а также переплетенная коллекция переизданий, охватывающая период с 1896 по 1956 год.

После всего изложенного здесь о комарах скажу, что считаю самым загадочным в них: способность перехитрить нас, несмотря на то что мы кажемся умнее. Или же это просто способность взять нас измором. Когда ночью надо мной зудел одинокий комар, я, бывало, прибегал к технике капитуляции. Не имея возможности схватить нападавшего и не желая полностью просыпаться, включать свет, я просто ждал, пока он сядет меня и напьется крови. Насытившись, он теряет ко мне интерес, и я могу спать спокойно. Вроде бы.

Несмотря на триумф комаров, в царстве маленьких двукрылых кровососов есть и более мелкие представители, причем некоторые из них совсем малюсенькие. Наиболее разнообразен мир кусачих мошек, известных в Северной Америке под различными прозвищами: sand flies (москиты)[192], nosee-ums (песчаные мушки), punkies (мокрецы). В мире насчитывается более 6200 известных видов кусачих мошек. Название семейства, Ceratopogonidae, происходит от греческих слов keratos, «рог», и pogon, «борода», благодаря вертикально стоящим волоскам на усиках самцов, которые, когда самец не ухаживает за самкой, лежат вдоль усиков и делают их похожими на волосатые рога.

Однако наше внимание привлекают не похотливые самцы, а самки, жаждущие нашей крови. В исследовании неотропических невидимок выяснилось, что 70 из 266 видов Culicoides питаются людьми. К счастью, лишь немногие из них, такие как C. Phlebotomus, C. insinuatus и C. pseudodiabolicus, представляют серьезную опасность.

У мокрецов самые разнообразные пищевые привычки из всех кровососущих насекомых[193]. У тех, кто охотится на позвоночных, очень богатое меню[194]: в него входят несколько видов млекопитающих, птиц, рептилий и амфибий, а также по крайней мере одна рыба, дышащий воздухом илистый прыгун из Малайзии. Другие ищут более мелкую пищу, кусая жилки крыльев стрекоз, златоглазок и других сетчатокрылых, мотыльков или бабочек, или другие части кузнечиков, палочников, долгоножек, пауков, щитников или гусениц. Подобно клещам, мокрецы настолько набухают от крови, что брюшко у них увеличивается иногда во много раз по сравнению с нормальным размером, тогда их ноги, голова и грудная клетка напоминают небольшие отростки, прилипшие к волосатой дыне.

Во время онлайн-интервью Арт Боркент[195], с которым мы вскоре познакомимся поближе, показал фотографию стрекозы, на крыльях которой было около 170 мокрецов. Боркент считает, что эти крошечные нахлебники получают от своей большой добычи не только еду.

«Я думаю, что стрекозы выступают в качестве полезных агентов для рассеивания мокрецов, – сказал мне Боркент. – Некоторые стрекозы улетают от родного пруда на расстояние до 100 километров. Это своего рода дешевый рейс для маленьких двукрылых, которые тоже размножаются в водной среде».

Их добыча проживет по крайней мере еще один день. Другие мокрецы, которые охотятся на насекомых своего размера, применяют более смертоносные методы. Самка налетает на рой некусающихся мошек-самцов, хватает одного из них и вводит ему растворяющий фермент, после чего высасывает его внутренности. Другим не чужд прямой каннибализм, и они поедают свою пару во время совокупления. Во время спаривания роковая самка пронзает, как правило, голову самца и вводит ему ферменты, разжижающие содержимое, а затем высасывает его досуха. Потом она сбрасывает пустую оболочку бывшего любовника[196], а его гениталии, по-прежнему крепко сжимающие самку, отрываются, образуя эффективный барьер против будущих поклонников. Самое время поговорить о преданности своему делу!

Большинству мокрецов требуется от 2 до 5 минут на то, чтобы насытиться кровью. Некоторые действуют медленнее, от 5 до 12 минут. Казалось бы, при таком темпе риск погибнуть гораздо выше. Однако благодаря крошечному размеру – не зря по-английски они называются невидимками – мокрецов не замечают. Многие кусают поверхности, зарываясь в волосы или мех. Также им помогает способность обезболивать жертву, едва прикоснувшись к ней. Об этом свидетельствует канадская писательница Маргарет Этвуд[197], которая провела годы ранней юности в дикой местности в Северном Квебеке и Северном Онтарио, где ее отец работал энтомологом: «В лесу я носила штаны не потому, что хотела быть похожей на мужчину. Если не надеть брюки и не заправить [их] в носки, то ноги тут же облепляла мошка. Они проделывали в коже маленькие дырочки, куда вводили антикоагулянт. Ты не чувствуешь их, пока они кусают тебя, но как только снимаешь одежду, обнаруживаешь, что ты весь в крови».

К сожалению, эффект онемения носит временный характер. Со временем после укусов мошки и другой кусачей мошкары остаются непропорционально большие следы, которые постоянно чешутся. К счастью для северян, кусачая мошкара, живущая в умеренном климате, не передает болезней, в отличие от ее тропических собратьев. Мошка питается не только кровью[198]. И самцы, и самки едят нектар, пыльцу и медвяную росу, выделяемую тлей и другими насекомыми. Однако в сезон мошки в Канаде вам бы это в голову не пришло.

Мошка, как и их сородичи, комары, до того как полететь, живет в воде. Личинки, развивающиеся в ручьях, при помощи крючочков цепляются за подушечки из шелка, которые они наклеивают на камни. Здесь могут быть хищники, и у некоторых видов личинок мошки есть отличное приспособление, чтобы спастись от них: они привязываются к закрепленным на камнях шелковым нитям и временно дрейфуют вниз по течению. Как только опасность проходит, они карабкаются по своей шелковой страховке обратно на камень[199].

В стадии куколки, которая приклеивается к подводным камням, такого механизма спасения нет, поэтому многие становятся жертвами хищных личинок мух-толкунчиков. Иногда личинки толкунчика используют пустую шелуху от куколок мошки и сами окукливаются в них[200]. Появляющиеся взрослые особи мошки не хотят, чтобы их обнаружили, поэтому резко всплывают на поверхность в потоке воздуха[201], который как будто взрывается пузырьками, выпуская крылатую взрослую особь над поверхностью воды.

Есть одна группа кусачих мошек, которая выбрала очень любопытную жертву: лягушек. Когда я думаю про лягушек и мух, в моем представлении обычно муха служит пищей лягушке, но с семейством Corethrellidae ситуация совершенно иная, хотя все не так смертельно.

Если вы хотите узнать больше о комарах, кусающих лягушек, то вам к Арту Боркенту. Я познакомился с Артом в Ванкувере на совместном заседании Энтомологического общества Канады и Энтомологического общества Америки. Боркент питает к мухам глубокую страсть. К 13 годам он ловил и выращивал личинок мошкары, и его хобби не раз мешало ему завести отношения с потенциальными подружками.

Боркент формально считается научным сотрудником Королевского музея Британской Колумбии и Американского музея естественной истории, однако работает он самостоятельно и практически бесплатно. Арт обладает заразительным энтузиазмом касательно интересной ему области, и он потрясающе в лицах рассказывает про мух. Его жена Аннет, которая сопровождает (и финансирует) Арта в большинстве полевых поездок, не менее бесстрашная исследовательница, чем ее супруг. В 1993 году они упаковали троих детей в старый Volvo station wagon, прицепили сзади небольшой прицеп и уехали из Британской Колумбии в Коста-Рику. Дети ходили в местную школу, а Арт девять месяцев изучал кусачих мошек, в частности лягушачьих. Аннет оказывала техническую поддержку Арту практически во всем. В одной из работ, трактате, где рассказывается о семинедельной экспедиции в Западную Австралию в 2001 году в поисках редкой кусачей мошки, есть ее фото крупным планом, где на веках и на щеке женщины пристроились несколько крошечных мух, готовых перекусить.

В настоящее время известно 113 видов мошек, кусающих лягушек (их было 97, когда я начал писать эту книгу), и, учитывая показатели новизны и исходя из того, что усилия по сбору образцов ограничены, можно предположить, что существуют еще по крайней мере 500 неоткрытых видов. В основном они встречаются в тропиках. Только один вид живет далеко на севере, в Канаде. Южные границы ареала обитания включают Буэнос-Айрес и Новую Зеландию.

Поскольку существует всего несколько десятков образцов[202] и все они разбросаны по миру, об этих мошках мало что было известно до середины 1970-х годов, когда у американского энтомолога по имени Стерджис Маккивер появилась идея в период проведения полевых исследований в штате Джорджия.

Давно известно, что метко прозванный по-английски «летучей мышью-лягушкоедкой» (frog-eating bat) бахромчатогубый листонос прислушивается к кваканью, чтобы найти свою добычу. Предположив, что мошки могут делать то же самое, Маккивер включал предварительно записанные лягушачьи концерты во время исследований на местности. «Он собирал мошек ведрами», – сказал мне Боркент. Воспроизводя записанное кваканье над ловушкой – вентилятором, загоняющим воздух в сеть, – за один вечер можно было собрать множество экземпляров. Во время одной из своих первых вылазок Маккивер с коллегой поймали 566 мошек за полчаса[203]. Внезапно у биологов появился инструмент – кассетный магнитофон; его стали использовать для сбора и изучения группы мух, которых в течение столетия никто не знал. Возможно, неуловимые самцы[204], которые не охотятся за кровью, либо глухи, либо их не привлекают лягушачьи песни, поскольку в ловушку попадали только самки.

Как только мошка принимает «позывной» от подходящей лягушки[205], она подкрадывается к добыче: летит короткими «скачками» в течение каждой песни, приземляясь, когда лягушка замолкает, и снова взлетает, когда слышит голос лягушки. Учитывая довольно мясистую середину бедра, прыгают мошки довольно хорошо. Оказавшись примерно в 30 сантиметрах от лягушки, мошка переключается с определения голоса на углекислый газ, выделяемый лягушкой при дыхании. Если животное находится на суше, мошка направляется прямиком к лягушке; если же плавает, мошка летит, будто подпрыгивая в воздухе, изящно, как бы случайно ударяясь о поверхность воды, пока не находит добычу. Насытившись, раздутая мошка ковыляет прочь от лягушки, поскольку взлететь ей слишком тяжело. Сначала ей приходится выпустить несколько капель воды, отфильтрованной из крови, и тогда она станет достаточно легкой и сможет взлететь.

Непонятно, что за механизм помогает мошке слышать лягушачьи крики. Вероятно, она опознает певца с помощью органа Джонстона, скопления нейронов у основания пушистых усиков мошки, которые реагируют на отклонения отдельных волосков. Считается, что эти органы улавливают тонкие звуковые колебания воздуха. Усики невероятно чувствительны и реагируют на отклонения менее чем на тысячную долю градуса[206], что составляет около 60 000 отклонений на сантиметр.

Укусы мух обычно не опасны для лягушек, если, конечно, мушки не облепляют лягушку полностью. По оценкам, небольшая лягушка может потерять почти треть своего общего объема крови за час при большом скоплении этих мух[207]. Некоторые, а возможно, и все мухи, кусающие лягушек, переносят трипаносом – одноклеточных простейших паразитов. Болезнь передается другим лягушкам, и считается такой же древней, как и союз лягушек и мошек. У нас близкородственные трипаносомы в Африке вызывают африканский трипаносомоз, или сонную болезнь, и болезнь Шагаса в Южной Америке, однако известно, что для лягушек эти паразиты не смертельны.

При этом лягушки не остаются в долгу против такого жестокого обращения. Когда мошки нападают на них, они их стряхивают, смахивают лапой или трут место, куда те садятся. Кроме того, на коже лягушки выделяется широкий спектр химических веществ[208], и некоторые из них почти наверняка появились в процессе эволюции, чтобы отпугивать кусачих насекомых, из которых мошки – наиболее распространенные. Боркент считает, что, устраивая концерты, лягушки сбивают с толку двукрылых. Некоторые самцы лягушек вообще не издают звуков, сидя рядом с теми, кто квакает, в надежде перехватить приближающуюся самку. Другие лягушки квакают на частоте выше 4000 Гц, то есть за пределами чувствительности слуха мошек[209]. Еще одна тактика борьбы с мошкой заключается в том, чтобы удаляться от мест размножения мошек, в том числе повыше и подальше от воды. Если же вести себя как обычно, находясь частично под водой, то уязвимая площадь поверхности лягушки меньше.

Более поздняя адаптация – перемещение лягушек в города, где самцы развили более сложные и более привлекательные для самок песни. При этом лягушки сталкиваются с дилеммой[210], поскольку такие звуки мошек тоже привлекают сильнее, но в городских условиях кусачие насекомые и хищные летучие мыши встречаются реже. Когда ученые пересадили городскую лягушку в сельскую местность[211], та стала издавать звуки попроще, чтобы не быть столь уязвимой. При этом деревенские лягушки не смогли разнообразить свое кваканье, переехав в город.

Лягушки не единственные, кто поет брачные песни. Кусающие лягушек мошки тоже исполняют такие. Чтобы привлечь партнеров, они быстро взмахивают крыльями. Тут возникает вопрос о том, что появилось раньше: сначала двукрылые стали петь песни ухаживания, а затем расширили свои акустические возможности, чтобы обнаруживать лягушек, или они сначала слушали земноводных, а потом стали «петь песни» для привлечения партнеров? Развитие и использование органа для выполнения второстепенной функции – широко распространенное явление в природе. Например, изначально язык нам был дан, чтобы пробовать еду на вкус, а уже, возможно, потом стал выполнять более важную функцию – формирования речи. У многих млекопитающих хвост служит одновременно сигнальным устройством и мухобойкой. Рыбы используют плавательный пузырь, эволюционировавший для обеспечения плавучести, как орган производства звука. Применение звука у мух при спаривании гораздо более распространено в нескольких семействах комаров и кусачих мошек, чем его использование для подслушивания лягушек. Мне кажется, что мошки намного позже стали использовать навыки акустического поиска партнеров для поиска добычи[212].

Нельзя сказать, что мухи стали охотиться за кровью недавно. Есть свидетельства, что мошки кусали лягушек еще, по крайней мере, в ранний меловой период. Самые старые окаменелости лягушек относятся к раннему юрскому периоду[213], около 200 млн лет назад, а самая ранняя находка питающейся лягушками мошки в куске ливанского янтаря имеет возраст 127 млн лет[214]. Свидетельства многочисленных находок вымерших родственных групп этих представителей семейства Corethrellidae – некровососущих мошек и комаров – и анатомии мух и лягушек говорят нам о том, что питающиеся лягушками мошки и их хозяева взаимодействовали друг с другом на протяжении не менее чем 190 млн лет.

Может быть, кто-то из этих кусачих не гнушался и более крупной добычи? Как насчет динозавров? Боркент описал мне часть расследования, которое он провел с кусачими мошками, сохраненными в янтаре, с точки зрения обитателей парка юрского периода.

В исследованиях, проведенных в 1970-х годах, энтомолог Энтони Даунс из Министерства сельского хозяйства и продовольствия Канады заметил закономерность: у видов мошек, которые пили кровь более крупных животных, были мелкозубые мандибулы (режущие придатки рта) и меньше сенсорных волосков на верхнечелюстных щупальцах (пара похожих на усики сенсорных отростков, связанных со ртом), чем у тех, кто ищет меньшую добычу. Эти волоски функционируют как детекторы углекислого газа[215].

«Предположу, что не нужно отращивать много таких волос, чтобы обнаружить запах огромного зверя, – сказал мне Боркент, – в то время как уловить запах маленькой мыши или птицы сложнее. Набухшие от крови мошки, сохранившиеся в канадском янтаре возрастом 78 млн лет, не редкость. И у некоторых из тех, кого я исследовал, было мало таких волосков: четкий показатель того, что они преследовали гигантов. И поскольку в то время, когда миром правили динозавры, крупных млекопитающих не было[216], можно поспорить, что эти мошки нацеливались на утконосых динозавров и тираннозавров».

Жизнеспособна ли какая-нибудь часть этой законсервированной крови? Основной вопрос здесь заключается в том, сохранилась ли ДНК. Этот вопрос широко обсуждался, когда вышел фильм «Парк Юрского периода». В книге Майкла Крайтона, написанной в 1990 году, по которой был снят фильм, делалось предположение, что ДНК остается жизнеспособной в течение миллиардов лет, благодаря содержимому желудка кровососущей мухи, застрявшей в янтаре. К сожалению, с тех пор уже доказали, что даже в идеальных условиях ДНК полностью деградирует за один-два миллиона лет.

Возможно, найдется другой способ воскресить динозавров, однако, похоже, кусачие мухи здесь не помощники.

Комары, мошка и кусачие мошки, возможно, самые известные кровососы, однако они не монополисты на этом рынке. Точно есть кусачие существа поменьше, но есть и более крупные и быстрые. Есть даже мухи-кровососы, которых так затянул паразитический образ жизни, что они перестали походить на мух.

В качестве небольшой личной жертвы для исследования, проведенного при написании этой книги, я позволил слепню себя укусить. Меня часто кусали слепни, но если я чувствовал укус, то никогда не давал ему закончить трапезу. Подобные краткие встречи научили меня тому, что боль от укуса мухи пропорциональна размеру мухи. Поэтому я полагаю, что слепень довольно редко успешно питается за счет человека, оснащенного чувствительной кожей и руками, которыми он способен прихлопнуть насекомое и которыми он может дотянуться до любой поверхности на теле. Неудивительно, что слепни пугливы, часто взлетают сразу после приземления и, как правило, быстро удаляются, когда приближается рука несчастного.

Возможность мне представилась жарким июльским днем к северо-западу от Орильи в Онтарио. Мой крылатый противник был довольно мал для слепня, но при том все равно примерно в два раза больше слепней-пестряков, кружащих у меня над головой. Я обнаружил слепня, когда он укусил меня в правую икру. Когда он вонзил ротовые части примерно на миллиметр в мою плоть, я почувствовал боль, но меньшую, чем ожидал. Полакомившись около двух минут, слепень убрал от меня ротовые части, сдвинулся на сантиметр, затем снова начал сверлить. На первой ране появилось маленькое пятнышко крови. Я наблюдал и ждал, а он в это время пил из второго «стакана», затем из третьего. Живот насекомого пульсировал, а глаза, окруженные радужными зелеными ободками, переливались на солнце. Затем он выпустил крошечный шарик жидкости из задней части, как это делают комары, чтобы повысить концентрацию крови. Когда по ноге у меня начала стекать капелька крови из раны от второго укуса, слепень нагло приготовился проделать четвертое отверстие, я решил, что на этом хватит, и прогнал его.

В целом, это был довольно посредственный опыт. По шкале от 1 до 10 я бы оценил боль примерно на 4 балла. По общей шкале неприятных ощущений, без зудящего рубца на теле я оцениваю этот укус ниже укуса комара.

Неделю спустя, когда я вылез из воды передохнуть от подводного плавания на берегу озера Онтарио, я воспользовался возможностью быть укушенным другим распространенным крылатым кровососом: мухи-жигалки. Любой, кто хочет отточить рефлексы, просто обязан провести время с этими хитрыми маленькими кусаками, и я рекомендую посетить скотные дворы, где их множество, или пляжи в середине лета, там тоже велика вероятность их повстречать[217]. Внешне они напоминают своих близких родственников, комнатных мух. Самцы жигалок, как и самки, питаются кровью при помощи жесткого штыкообразного хоботка с острым, усеянным зубчиками кончиком. Они чертовски проворны, по сравнению с ними домашняя муха кажется вялой. Их невероятная скорость и тот факт, что их сложно прихлопнуть, объясняются (частично) тем, что, кусая, они не погружают ротовой аппарат в кожу добычи, как это делают комары. Хоботок, похожий на штык с пилообразным наконечником, остается у поверхности[218], поэтому они могут мгновенно сбежать. Если вы столкнетесь с жигалкой, у вас будет масса возможностей оценить это, потому что их укус редко не сопровождается острой болью, и даже самый яростный удар не помогает отбить атаку.

Боль, причиненная этой удачливой, наевшейся мухой, как и укус слепня, не оправдала ожиданий. Возможно, здесь работает психология, и боль ощущается меньше, если мы готовимся к ней, в то время как внезапное осознание того, что вас кусает муха, ее усиливает. Однако исследования боли от нагревания на людях показали, что болевые ощущения сильнее, когда мы их ожидаем. Я надеюсь, что какой-нибудь проницательный специалист по двукрылым когда-нибудь проверит мою гипотезу, отличную от общепринятой.

Если у сверхбыстрой жигалки может быть полная противоположность, я бы назначил таковой муху, с которой столкнулся во время восьмикилометрового похода в 2018 году вокруг одного из озер Грин-Ривер в Национальном лесу в Бриджер в Вайоминге. Нас с товарищем посетило множество маленьких серо-черных мух, жаждущих крови. Позже я идентифицировал их как кусачих мух Скалистых гор (Symphoromyia) из семейства бекасовых мух Rhagionidae. Больше всего меня поразило, когда я наблюдал за этими кровожадными компаньонами, что они почти полностью игнорировали мою защиту. Я настолько благоговею перед жизнью, что не убиваю насекомых, если только они не нападают на меня постоянно. Однако бекасницы были настолько упорны, что через некоторое время я начал убивать их одну за другой. Я поразился, насколько это было легко, когда я небрежно раздавил одну из них между большим и указательным пальцами совершенно неприкрыто и не торопясь. Мне стало интересно, и я обнаружил, что могу точно так же осторожно поднять такую муху и держать, пока она болтает ногами. Также у меня получилось прижимать мух кончиком пальца, когда они шагала по коже или рубашке в поисках подходящего места для укуса. Я позволил одной из них на несколько секунд впиться челюстями в мою плоть и обнаружил, что она не может самостоятельно освободиться, если ее прижать. Пришлось выселить ее силой. Я задался вопросом, может ли такое равнодушие мух в отношении жизни и смерти быть общевидовой чертой или же просто мухи в конкретном месте и именно в этот день были чем-то сбиты с толку, и обратился ко всегда готовому мне помочь эксперту по кусачим мухам – Арту Боркенту.

«Рагиониды глупы, – сказал он. – Тебе не нужно даже прихлопывать их, достаточно просто приложить палец и медленно раздавить такую муху до смерти. Я всегда думал, это потому, что их местные хозяева [олени] не могут прихлопнуть их и не делают этого, но я могу ошибаться». Несколько месяцев спустя Арт написал мне по электронной почте, что только что вернулся из Новой Зеландии, где столкнулся с «ужасными мошками западного побережья Южного острова (там их называют “песчаными мухами”). Они тоже были тупыми, как пробки, вероятно, потому, что эволюционировали без млекопитающих, которые могли их убить». (В Новой Зеландии не было крупных млекопитающих, пока в конце 1200-х годов не появились люди.) «Там были только моа и жили, должно быть, долго и счастливо, пока маори их не прикончили».

У вас не возникнет проблем с тем, чтобы прихлопнуть новозеландскую муху-паучницу или кровососку, но для этого нужно сначала ее повстречать, что маловероятно, учитывая их скрытный образ жизни[219]. Я видел первых всего один или два раза, когда изучал в дикой природе летучих мышей.

Многие мухи, живущие на летучих мышах, не умеют летать, а некоторые вообще бескрылы[220]. В конце концов, зачем утруждать себя полетами, когда ваши крылатые хозяева могут сделать это за вас. Этих странных насекомых можно назвать мухами, только детально их изучив, как поясняет Стив Маршалл: «Самцы и только появившиеся самки выглядят как обычные крылатые паразиты летучих мышей, но [некоторые] самки меняются необычным образом, как только находят своих хозяев. Найдя подходящего хозяина, самка почти полностью зарывается под кожу летучей мыши, теряет крылья и ноги, а затем у нее сильно вздувается живот, так что он обволакивает голову и грудную клетку. Попав под кожу летучей мыши, самка мухи становится не более чем кровососущим мешком, в котором находится развивающаяся личинка[221]. В ней вообще сложно распознать насекомое, не говоря уже о мухе».

Из кожи летучей мыши выступает только задний кончик тела самки, с помощью которого «муха» вытолкнет единственную крупную личинку, созревшую в чреве. Жирная личинка выпадает и окукливается почти сразу после удара о землю. Через несколько недель она вылупится и завершит жизненный цикл. Это свидетельство странных поворотов эволюции: молодая муха, щедро вскормленная матерью, в конечном счете должна провести, казалось бы, крайне скучную взрослую жизнь, зарывшись головой в плоть своего хозяина.

Большинство их близких родственников, мух-кровососок, живут в перьях птиц. Однако одна из них, миниатюрная овечья кровососка (или овечий рунец) длиной 4–6 миллиметров, бескрыла и проводит весь свой жизненный цикл, уютно устроившись в шерсти и потягивая кровь своего копытного хозяина. Подобно бескрылой летучей мыши, мать овечьей кровососки вкладывает значительные средства в свою единственную личинку, которая питается из «молочной» железы в чреве самки[222]. Эти мухи встречаются практически по всему миру, учитывая, насколько повсеместно разводят овец[223]. Инсектициды и карантинные меры стали причиной их недавнего, почти никем не замеченного исчезновения с большей части территории США и Канады.

Наша антипатия к кровососущим мухам понятна. Тем не менее, предполагая, что эти летающие флеботомисты[224] останутся с нами навсегда, необходимо принять во внимание некоторое количество выгод в дополнение к тому существенному факту, что они служат пищей для многих других видов животных, причем в виде как взрослых, так и личинок.

Одной из самых незаметных выгод от кровососущих мух можно назвать тот факт, что кровь – это хранилище информации, которую можно использовать, например, для раскрытия преступлений. Мухи, пьющие кровь и питающиеся падалью, поглощают следы ДНК животных, чьими тканями они питаются. Определение ДНК человека по крови, взятой у напившихся комаров, возможно в течение трех с половиной дней после «приема пищи». В то время как любые следы ДНК динозавров давно исчезли из кишок сытых комаров или кусачих мошек, сохраненных в янтаре, ДНК современного человека, извлеченную из комара, можно сопоставить с образцами крови подозреваемого в убийстве. Таким образом, комары, найденные на месте преступления, мертвые или живые, могут содержать ценные улики судебной экспертизы[225]. В одиннадцатой главе мы погрузимся в увлекательный мир судебной энтомологии.

Кровь, выпитая мухами, полезна биологам, изучающим дикую природу, так как они обнаруживают присутствие патогенов, угрожающих природе. Из 498 мух, собранных в Национальном парке Таи в Кот-д’Ивуар при помощи ловушек для комаров и ловушек с мясной приманкой, 156 мух (31 %) содержали ДНК млекопитающих. И хотя только восемь из них содержали образцы ДНК, пригодные для амплификации и секвенирования, исследователи смогли обнаружить и идентифицировать десять видов приматов и грызунов. Наличие аденовирусов (распространенные вирусы, вызывающие у нас целый ряд заболеваний, в первую очередь простудные симптомы) в большинстве образцов указывает на то, что эти патогены довольно широко распространены в регионе. Один образец содержал то, что, вероятно, представляет собой новый аденовирус грызунов. Подобный подход применяется для раннего выявления патогенов[226], угрожающих массовой гибелью диких животных в труднодоступных районах. В настоящее время эти методы экономически не эффективны, но развитие методов анализа ДНК может изменить ситуацию.

Что подводит меня к одному из наименее признанных преимуществ кормления мух кровью. Мухи предотвращают потерю среды обитания и биоразнообразия, ограничивая присутствие человека в экологически уязвимых районах. Примечательный пример – муха цеце[227]. Колониальная эпоха, а также последующие за ней взлеты и падения скотоводства в Африке плотно связаны с цеце. Сонная болезнь человека передается цеце[228] вместе с наганой, которая поражает крупный рогатый скот (местные виды подвержены ей в меньшей степени, поскольку у них выработался иммунитет). Защитники природы иногда называют эту муху «лучшим егерем в Африке». Она считается настолько необходимой для сохранения биоразнообразия Южной Африки, что защитники природы в этом регионе даже оспорили неконституционное предложение (попытаться) уничтожить этих мух[229].

Конечно, нечего радоваться, если возникла перспектива серьезно заболеть. Относительно безобидные кусачие мухи могут быть эффективными защитниками природы. Скажем, в районах Шотландии, где процветает местная кусачая мошка, плотность населения и количество дорог заметно ниже. Еще одна кусачая мошка заставляет застройщиков держаться подальше от мангровых болот в тропиках Нового Света, где она размножается[230].

Я нахожу странное удовлетворение в том, что скромная кусачая муха может оказывать такое влияние на судьбу экосистемы. Обычно мы не считаем насекомых существами, находящимися на вершине пищевой цепочки, однако муха может пообедать волком или тигром. Просматривая прекрасную иллюстрированную книгу Томаса Дарента «Тропический лес» (Rainforest), вышедшую в 2006 году, я обратил внимание на крупное изображение черного каймана на охоте, у которого только глаза и ноздри торчали из воды. При ближайшем рассмотрении выяснилось, что зубастый хищник также служит добычей. Пять комаров с раздутыми от крови животами сидели на веках каймана, которые только что послужили им источником пищи[231].

Есть еще один аспект касательно мух, превосходящий их надоедливую и часто опасную привычку кусаться, – это стремление к грязи и разложениям. Непонятно, как вообще существо может так непреодолимо тянуться к тому, что нам кажется отвратительным, например экскременты или гниющая плоть. У нас отвращение, скорее всего, развивалось как механизм, помогающий свести к минимуму контакт с потенциальным источником патогенов. При этом отходы жизнедеятельности появляются неизбежно, создавая безопасное и уютное убежище, содержащее ценные питательные вещества и калории, так что не нужно удивляться тому, что многие животные (и растения) в процессе эволюции начали их использовать.

Мне кажется ироничным тот факт, что мы часто унижаем существ, считаем их приземленными из-за склонности к навозу и разложению. Ладно, отвращение… но презрение? Многие ли из нас задумывались о важной роли мухи в поддержании чистоты в мире? Имейте в виду, что средний американец производит около 11 400 кг кала за свою жизнь[233]. Это примерно вес трех взрослых бегемотов. Умножьте на несколько миллиардов человек – и у вас получится цифра 1,3 трлн кг (1,5 млрд тонн) человеческого помета в год[234]. И это не считая всех нечеловеческих экскрементов. Я не знаю, как вы, но моя первая мысль: «Слава богу, что это органические отходы и они разлагаются». Но благодаря кому? Благодаря множеству крошечных организмов. Если бы не мухи (и жуки), мир очень скоро был бы заполнен органическими отходами и жили бы мы в гораздо более грязном и заразном месте. Питаться экскрементами – это не просто прекрасная стратегия с точки зрения эволюции, это еще и подарок всем, кто ценит гигиену.

То же самое относится и к мертвым телам. Там, где позвоночные падальщики, такие как собаки и стервятники, не справляются, за дело берутся беспозвоночные, большую часть которых снаружи и внутри трупа обычно составляют мухи. Стоит отметить, по словам канадского специалиста по мухам Стивена Маршалла[235], что «любое живое существо, включая вас и меня, в конечном итоге умирает и разлагается, и велика вероятность того, что мы станем частью первобытной почвы благодаря личинкам, пожирающим микробы».

Когда мой знакомый узнал, что я пишу книгу о мухах, он вручил мне пуговицу с мультяшным изображением мухи и словами по кругу: РАБОТАЮ ЗА ДЕРЬМО. Если отбросить косвенную отсылку к минимальной оплате, то копрофаги (насекомые, питающиеся экскрементами) действительно делают свою работу, и их рвению можно только позавидовать.

Нравится вам это или нет, но если вы проводите время на открытом воздухе, то неизбежно столкнетесь с мухами на фекалиях. Дерьмо появляется, и, независимо от того, насколько в обществе соблюдают правила гигиены, всегда найдется парочка негодяев, не убирающих за своими собаками. Даже когда это делают все, будьте начеку: бывает всякое. Пару лет назад, когда я жил в живом комплексе в Южной Флориде, большая соседская собака Пэдди испражнилась на лужайке за домом. Бриджит – ответственная хозяйка, и у нее наготове были мешочки для уборки, однако она вежливо закончила общаться со мной и только потом занялась уборкой. Прошло четыре минуты к тому времени, когда мы отправились на лужайку убирать последние достижения Пэдди в области улучшения местной экологии. Найти их было легко, однако они представляли собой совсем не коричневую кучу, как можно было бы ожидать. Это был мерцающий объект, иссиня-черный, облепленный отливающими металлическим блеском телами сотни или более синих мух. Все они улетели, жужжа, как только Бриджит наклонилась с мешочком в руке, но мы поразились скорости, с которой насекомые нашли свою добычу.

Твердые отходы жизнедеятельности распространены так же, как и производящие их существа, так что дефицитным ресурсом их точно не назовешь. Однако есть два фактора, могущие привести к сокращению охотников за фекалиями в антропоцене. Во-первых, люди делают все возможное, чтобы изолировать фекальные отходы и как можно дальше спрятать их от тех, кто в противном случае мог бы их поглотить. Во-вторых, растущие глобальные экологические последствия ведут к утрате биоразнообразия, а это означает меньшее количество производителей продуктов питания для тех, кто любит полакомиться экскрементами.

Чтобы получить представление об эффективности, с которой мухи перерабатывают фекалии, полезно взглянуть на цифры. Биологи из Института биологии в Чэнду и Нанкинского университета[236] разместили 180 искусственно сформированных кусочков свежего навоза яка (диаметром 17,6 см и высотой 4 см) на альпийском лугу в Западном Китае. Каждый кусочек весил около 1 кг, при сухом весе 1/4 кг. 45 из них ученые накрыли мелкоячеистой сеткой, чтобы блокировать доступ для мух, и стали отслеживать изменения веса экскрементов в течение 32 дней. При помощи хитрых методов и работы с сеткой, они оценили воздействие навозных жуков (без учета мух) на другие 45 кучек, а также совместное воздействие мух и жуков на отдельные 45. Четвертую группу кучек не трогали ни мухи, ни жуки. К чести жуков, они превзошли мух, за месяц сократив кучки, над которыми трудились эксклюзивно, на две трети, по сравнению с половиной у мух. Сухой вес набора из 45 кучек, которого не касались ни мухи, ни жуки, снизился всего на десятую часть.

Сотни маленьких навозных мух пируют на лепешке свежего конского навоза в Мэриленде (фото автора)

Мы склонны ассоциировать мух с грязью и разложением, поэтому упускаем из виду гораздо более удивительный аспект: связь мух с цветущими растениями. Величайший пример взаимодействия на планете – своего рода договор между цветущими растениями и их опылителями, возможно, сравнимый лишь с «договором» полезных бактерий, которые живут в организме животных (в том числе и в нашем). Мутуализм – отношения, при которых два или более организмов извлекают выгоду из взаимодействия друг с другом, – демонстрирует несколько прекрасных примеров того, насколько в природе возможно взаимовыгодное существование. Чрезвычайно успешный мутуализм наблюдается между растениями и опылителями. Учитывая, сколько миллионов лет развиваются эти отношения, сформировались довольно странные специализации мух, оказывающих услуги по перемещению пыльцы. До сих пор ученые так или иначе игнорировали вероятность того, что насекомые-опылители могут испытывать приятные чувства по отношению к растениям, однако появляются свидетельства сознания и чувствительности насекомых, о которых я говорил ранее. Считается даже, что «ботаника желания» – подходящее здесь выражение Майкла Поллана – проникает в самые глубокие ниши природы.

Многие мухи питаются тканями растений, и некоторых из них мы классифицируем как серьезных вредителей. Но многие ли из нас задумываются о роли насекомых с точки зрения опыления растений? Из 150 описанных семейств двукрылых[276] по меньшей мере 71 включает мух, которые питаются цветами во взрослом возрасте.

Несмотря на то что мы испытываем истинное наслаждение, наблюдая феерию ярких красок цветов, эволюционировали они, чтобы привлекать главным образом насекомых, которые пьют сладкий нектар и за это переносят пыльцу. Облепленное крошечными зернышками пыльцы, насекомое летит к другому цветку, где его попытки полакомиться еще одной порцией нектара неизбежно приводят к тому, что часть пыльцы остается на цветке, а пыльцу с нового цветка оно уносит с собой. Это обмен «еда для мух на секс для растений».

Примерно 218 000 из 250 000 цветущих растений в мире[277], включая 80 % видов, которые люди считают пригодными в пищу, зависят от опылителей[278]. Менее 7 % съедобных растений опыляются исключительно при помощи ветра или воды, менее 4 % – птицами и менее 2 % – летучими мышами. Получается, что около 90 % растений опыляют насекомые[279]. Опыление настолько важно, что, даже если бы это было единственным преимуществом насекомых, этого было бы достаточно, чтобы причислить их к наиболее важным группам животных. Дэвид Макнил хорошо описывает это в книге «Жучки»[280], опубликованной в 2017 году: «Жучки почти так же необходимы людям, как дыхание».

Если оценивать в долларах, то коммерческая стоимость опыления пищевых растений насекомыми составляет почти четверть триллиона долларов во всем мире[281]. Шведский энтомолог Энн Свердруп-Тайгесон приводит более свежую оценку (2019 год): 577 млрд долларов. Конечно, оценка в деньгах слишком антропоцентрична. Следовало бы признать бесконечное количество преимуществ всех организмов, не являющихся людьми, которые составляют здоровые экосистемы благодаря взаимодействию.

О мухах реже вспоминают как об опылителях цветов, чем об их родственниках, пчелах. По большинству оценок (на данный момент), Hymenoptera (пчелы и осы) превосходят двукрылых (Diptera), жуков (Coleoptera), бабочек и мотыльков (Lepidoptera) в этом качестве. Но все эти группы вносят важный вклад, и в каких-то вопросах пчелы отходят на второй план. Например, в арктических и альпийских условиях, где ввиду погодных условий пчелы менее активны, и мухи часто становятся основными опылителями. «Большинство людей видят только пчел, – сказал Арт Боркент[282], когда позвонил мне по скайпу из Британской Колумбии. – Но если вы присмотритесь повнимательнее, то заметите среди цветочных головок массу маленьких насекомых. Они составляют подавляющее большинство опылителей в подобных климатических условиях».

Показательный пример: исследование опылителей 19 видов цветковых растений на альпийских лугах Национального парка Меркантур во Франции, проведенное в течение шести недель в период с мая по июль 2012 года. Почти две трети опылителей составляли двукрылые, и более половины от общего числа были членами семейства мух-толкунчиков. Вывод: «Двукрылые массово заменяют пчел в качестве основных насекомых на цветах на высоте»[283].

Аналогичные закономерности наблюдаются и в северных широтах. Коротким арктическим летом там кишит множество насекомых, и большинство из тех, кто садится на цветы, это мухи. Во время наблюдений за цветущими растениями пяти видов[284] в арктическом районе в Нунавуте в Канаде в июле 2010 года журчалки и комнатные мухи составляли 95 % потенциальных опылителей. Исследование, проведенное в 2016 году европейскими и канадскими учеными[285], прятавшими липкие бумажные ловушки среди цветов на северо-востоке Гренландии, показало, что родственник домашней мухи Spilogona sanctipauli[286] был самым главным опылителем цветов. Результаты этого исследования повторили результаты другого, проведенного в Арктической Канаде на сорок лет ранее.

Некоторые цветы в холодную погоду очень активно привлекают мух, поскольку обеспечивают насекомым теплое укрытие, температура которого может быть более чем на 5 °C выше температуры окружающей среды[287]. Так летательные мышцы мух не мерзнут, что позволяет им передвигаться при температурах, при которых большинство пчел не смогли бы летать.

Есть арктические цветы, которые используют другую уловку для привлечения мух: они источают вонючий запах. Боб Армстронг прислал мне восхитительное видео, снятое недалеко от города Джуно на Аляске. Он установил мини-видеокамеру так, чтобы с нескольких сантиметров снять бордовые цветки рябчика камчатского, который называют дворовой лилией или «леди на горшке». Над цветами роятся десятки синих мух. Выглядит это роскошно, когда мухи останавливаются под раздутыми пыльниками, их блестящие металлические синие брюшки сверкают на солнце, а волосатые спины покрываются золотистой пыльцой[288].

В разных частях света, в зависимости от того, где вы находитесь, количество видов мух, кружащихся вокруг цветов, может быть равным или даже превосходить пчел и ос, независимо от высоты. В Австралии, Новой Зеландии и на прилегающих островах почти в два раза больше видов мух, опыляющих цветы, чем пчел и ос. Для неотропиков характерно обратное соотношение[289].

Могли ли мухи вообще быть первыми опылителями? «Это пример древнего мутуализма, – сказал мне Арт Боркент. – Существует ископаемая находка, кусачая мошка в куске янтаря, найденная в Нью-Джерси, возрастом 97 млн лет. Именно в это время началось развитие многообразия цветковых растений. Можно ли счесть резкий скачок количества видов цветов и мух просто корреляцией? Возможно. Или это нечто большее: мощная эволюционная радиация в двух группах организмов, извлекающих выгоду друг из друга? Да почти наверняка!»[290]

Независимо от того, были мухи первыми или нет, усовершенствованные методы мониторинга насекомых демонстрируют разнообразие мух-опылителей и огромный спектр услуг этих насекомых. В Европе провели исследование[291], в ходе которого в предгорьях Швейцарских Альп за сутки собрали с цветов 1762 насекомых. Выборка включала 316 видов из 10 отрядов, обнаруженных в общей сложности на 94 видах растений. Более половины насекомых (974, или 55 %) составляли двукрылые, которых насчитывалось 130 различных видов, по сравнению с 61 видом пчел и ос.

Используя радар для отслеживания характерных признаков полета мармеладной мухи-журчалки, эколог из Университета Эксетера Джейсон Чепмен подсчитал, что до 4 млрд этих насекомых ежегодно мигрируют на сотни километров между Южной Англией и Восточной Европой. Они садятся на миллиарды цветов, перенося каждую весну от 3 до 8 млрд зерен пыльцы в южную Англию и унося обратно до 19 млрд зерен каждую осень. При этом их хищные личинки пожирают около 6 трлн тлей весом 6350 тонн. Кроме того, влияние этих насекомых ощущается и выше по пищевой цепочке[292], где их совокупная питательная масса в 35 млн килокалорий помогает накормить бесчисленное множество птиц, млекопитающих, рептилий, амфибий и рыб.

Неожиданная закономерность проявляется, если обратить внимание на типы мух-опылителей. До недавнего времени считалось, что львиную долю помощи растениям в половой жизни оказывало особое семейство мух – журчалки (Syrphidae). Но оказалось, большинство мух-опылителей в предгорьях швейцарских Альп – две трети выборки мух в одном исследовании, 643 особи, принадлежащие к 85 видам, – таковыми не были.

Исследования, подобные описанным выше, не попадают в заголовки газет, а миф о пчеле как единственном опылителе постоянно укрепляется в популярной культуре. В британской телепередаче о живой природе «Растущие» (Rooted) за 2018 год есть серия коротких эпизодов, где показывают насекомых, летающих над цветами. В кадре видно, что мух на пышных цветах куда больше, чем других насекомых, однако упоминаются только пчелы и жуки-опылители.

Во время посещения Монреальского инсектария, относящегося к гораздо более крупному по размеру Ботаническому саду, я столкнулся с подобной ситуацией пренебрежения мухами. Несмотря на небольшие размеры, инсектарий, как утверждается, – крупнейший музей насекомых в Северной Америке. Если бы вы были мухой, вы никогда бы не догадались, что это так. В вестибюле на дисплее с подсветкой висели фотографии 41 насекомого, и, хотя там есть раздел «Самые известные опылители», в нем не было ни одной мухи, только привычные нам пчелы, осы и шмели. (Сейчас, когда я набираю этот текст, сидя в международном аэропорту Торонто, плодовая мушка энергично порхает вокруг моего стакана с пивом, как бы подзадоривая меня.)

Мало того что мух упускают из виду, замечая только пчел, но также их ошибочно принимают за пчел. Многие цветочные мухи, или журчалки, в частности, имеют форму тела как у пчелы и брюшко в черно-желтую полоску. Так они становятся очень похожими на своих жалящих собратьев, тем самым отпугивая потенциальных хищников без необходимости тратиться на дорогостоящий яд. Такая мимикрия настолько убедительна[293], что часто студенты-энтомологи ошибочно включали цветочных мух в коллекции перепончатокрылых. В 57-м выпуске (октябрь 2016 г.)[294] североамериканского информационного вестника общества специалистов по двукрылым Fly Times есть краткая заметка и фотография, на которой изображена банка меда, а на этикетке – привлекательная фотография «пчелы» на розовом цветке. Компания не заметила, что насекомое – не пчела, а похожая на нее журчалка, в жизни ни разу не давшая ни капли меда. В предыдущем номере Fly Times был опубликован отрывок из статьи в крупной газете, где жаловались на сокращение популяции пчел из-за смертельного пчелиного вируса. На прилагаемой фотографии изображена другая журчалка, ильница-пчеловидка. Энтомолог Ф. Крис Томпсон с иронией отметил: очевидно, пчел становится так мало, что газета не смогла найти ни одной фотографии. Но иногда все совсем иначе[295]. Прямо под пчеловидкой Томпсон разместил иллюстрацию с обложки издания культового романа Уильяма Голдинга «Повелитель мух», изображающую большое насекомое, угрожающе сидящее на пухлом мальчике. Насекомое с четырьмя крыльями и жалом определенно не муха. Как заметил Аристотель почти 2400 лет назад, придумав название diptera, «ни у одного двукрылого насекомого нет сзади жала».

Одно дело мед, но есть вероятность, что благодаря мухам у вас есть и другие любимые продукты. Многие фрукты и ягоды, по крайней мере частично, опыляются цветочными мухами, включая яблоки, груши, клубнику, манго, вишню, сливу, абрикос, малину и ежевику. Именно во время написания этой книги я узнал, что ранняя осенняя папайя, которую я ел, катаясь на велосипеде по реке Потомак в Мэриленде, опыляется мухами. Это восхитительные фрукты, но слишком скоропортящиеся, чтобы их можно было выращивать в коммерческих целях. На вкус они нежные, а по консистенции напоминают заварной крем. Кроме того, мухи опыляют травы и овощи, в том числе фенхель, кориандр, тмин, лук, петрушку и морковь. В целом, это более 100 культивируемых культур[296]. И для того, чтобы на них завязались плоды и появились семена, должны поработать мухи.

Шоколад едва ли можно назвать основным продуктом питания. Однако учитывая репутацию шоколада как одного из самых любимых съедобных веществ в мире, почетное место в человеческой культуре ему обеспечено. Дерево какао, из бобов которого делают шоколад, считается одним из самых трудных с точки зрения опыления. Следует сказать спасибо американскому энтомологу Аллену Янгу, который несколько лет изучал опыление деревьев какао в Коста-Рике и пролил свет на то, как это работает. Дерево какао относится к самонесовместимым, то есть оно не способно оплодотворять само себя. Для опыления ему нужны насекомые. За исключением одного вида цветочной мухи, известно, что только очень маленькие мошки опыляют беловато-розовые цветки размером с ноготь, растущие непосредственно на стволе и нижних ветвях дерева. В книге «Шоколадное дерево: естественная история какао» (The Chocolate Tree: A Natural History of Cacao), опубликованной в 2007 году, Янг поясняет, что пять лепестков каждого цветка направлены внутрь, оставляя крошечное отверстие, через которое может протиснуться только очень небольшое насекомое. Самих мошек Янг с любовью описывает как «таких крошечных, что они напоминают едва заметные пылинки, проносящиеся сквозь тенистые заросли какао». Мошки, которых сфотографировал натуралист Марк Моффет по прозвищу Доктор Багз[297], имеют вид худых существ с длинными, хрупкими на вид ногами и двумя элегантными длинными усиками, похожими на нитку жемчуга из-за отдельных сегментов, изгибающимися назад над телом, окутанным широкими тонкими крыльями.

Человеческий нос не способен уловить аромат, исходящий от цветов какао[298], но, когда Янг и его коллеги из Висконсинского университета положили перед мошками ватные шарики, пропитанные цветочными маслами, выделенными из цветов, крошечные двукрылые слетелись на приманку. На дереве какао может вырастать огромное количество цветов, но даже с помощью мошек только незначительная их часть превратится в зрелые стручки. Влажный густой подлесок с подушкой гниющих листьев внизу обеспечивает идеальную среду обитания для личинок. Если вам интересно узнать об этой системе опыления подробнее, рекомендую книгу Янга.

Довольно мало известно об опылении джекфрута, или хлебного дерева, однако это тоже любопытная история. Популярность джекфрута на Западе быстро растет, чему отчасти способствует спрос со стороны азиатских иммигрантов, уже знакомых с этим вкусным плодом. Сейчас его выращивают в тропических и субтропических регионах по всему миру.

Крошечные мошки – единственные известные насекомые, опыляющие сложный цветок дерева какао, из плодов которого делают шоколад (© Vinayaraj VR)

Мушиный секс доходит до пятидесяти оттенков коричневого. Мухи не могут не размножаться, поэтому природа наделила их массой экстравагантных особенностей для привлечения партнера, равно как непреодолимая потребность в пище привела к появлению разнообразных способов, которыми растения притягивают мух. В процессе написания книги стало заметно, что наиболее интересные аспекты жизни мух связаны с репродуктивными привычками. Следовательно, трудно было решить, что включить в эту главу, а что вычеркнуть за ненадобностью. Для многих мух – равно как и других насекомых – стадия зрелости коротка и почти полностью посвящена размножению. Многие взрослые насекомые даже не считают необходимым есть, если это не способствует выработке яйцеклеток или сперматозоидов. При этом на гораздо более длительной стадии личинки они поглощают огромное количество пищи. Из тех, кто питается, делают это исключительно ради размножения, как, например, самки комаров, которые пьют кровь, чтобы насыщать и питать растущие яйца, а не самих себя. С возрастом я узнал, что подёнок (Ephemeroptera) назвали так потому, что взрослая жизнь насекомого мимолетна, длится часто всего один день, посвященный спариванию. Еще более экстремальный пример – очень короткая взрослая стадия изящных деутерофлебиид. Период между моментом их появления в воде, спаривания и откладывания яиц до смерти составляет менее двух часов. Это показывает, насколько важное значение мать-природа придает продолжению рода: эволюция сделала очень много, чтобы взрослая муха стала сложным организмом – все эти конечности, органы чувств и приспособления для жужжания, при этом их единственная цель – спариться с партнером.

Когда расстроенный Ромео в пьесе Шекспира сетует, что «у навозных мух / гораздо больше веса и значенья, / чем у Ромео: им разрешено / соприкасаться с белоснежным чудом / Джульеттиной руки»[326], я поймал себя на мысли, что поэт, должно быть, разбирался в энтомологии – навыки ухаживания у мух действительно таковы, что самцы здорово конкурируют между собой. В данном вопросе мухи тоже демонстрируют разнообразие. Самцы ктырей парят неподвижно, демонстрируя себя сидящим самкам, сверкая украшениями, такими как длинная бахрома на задних лапках или серебристые гениталии. Некоторые мухи зеленушки[327] в процессе ухаживания энергично машут крыльями и яркими лапами, а иногда даже эффектно кувыркаются назад и делают разные другие акробатические трюки. Если вам интересно, что же может заставить муху крутить сальто на потолке, списывайте это на привередливых самок. В ходе эволюции выкрутасы мужчин становились сложнее с каждым новым поколением взыскательных дам, отдававших предпочтение шустрым поклонникам с интересной программой представлений.

Ухаживания мух-сигнальщиц или широкоусок и мухи-лентокрылки сочетают визуальные, тактильные, вкусовые и, возможно, обонятельные и акустические элементы. Свое название мухи получили из-за заметного узора на крыльях, которые они могут поворачивать и сгибать независимо друг от друга, делая движение, энтомологами называемое гребком. Если все эти движения, похожие на сигнализацию флажками, сработали и возникла симпатия, можно приступать к продолжительному поцелую, «сомкнуть губы» и обмениваться слюной. Иногда самцы переносят эту жидкость на заднюю часть[328] самки и поглощают ее там. Другие самцы поглощают анальные выделения самки. Самцы ходуленожек[329] при обольщении пользуются своего рода «духами», надувая выворачивающиеся мешочки с двух сторон на брюшке. Самцы комаров, которые могут спариваться до восьми раз[330], выделяют в свою сперму феромон под названием матрон, который подавляет стремление самки к дальнейшему спариванию.

Однако шоу руководят отнюдь не самцы. Самцы толкунчиков могли бы применять парфюмерию, однако в качестве стратегии ухаживания выбрали дарение подарков. И на то есть веские причины. Взрослые самки толкунчиков обладают ненасытным аппетитом. Они едят, чтобы лучше стимулировать производство яиц, и самцы входят в меню. Поэтому помимо воздушного танца самка получает в подарок только что пойманное насекомое, которое по размеру может быть таким же, как сам самец. Самка не будет спариваться с самцом, если тот придет без подарка. Самцы некоторых видов просто передают добычу самке, чтобы она ела, пока они совокупляются, вися над ней в воздухе. Другие заворачивают пойманную добычу в шелк, выпущенный из полых волосков, находящихся у утолщения в основании передних лап. Эта уловка дает самцам драгоценное время: они спариваются с самкой, пока та разворачивает подарок. Однако самцы не слишком благородны, делая любовные подношения. Иные сначала съедают большую часть добычи, оставляя только фрагмент внутри шелкового шара. Самцы некоторых видов пошли дальше и дарят только упаковку, без добычи внутри. Другие пытаются выйти сухими из воды, поднося своим избранницам ворсистые семена или какие-нибудь другие несъедобные предметы[331]. Будет ли самка в этом случае недовольна? Самки многих видов сами не охотятся, а питаются нектаром или пыльцой, поэтому считается, что брачный дар обеспечивает белок, необходимый для развития потомства.

Учитывая щедрые подарки и возможность потом перекусить самцом, конкуренция среди самок растет. Пытаясь заманить подходящего самца[332], некоторые самки толкунчиков прибегают к использованию «косметики»: раздувают брюшки, чтобы выглядеть так, как будто бы они полны зрелых яиц. В таком виде они неотразимы, и зрелище очень волнует самцов.

Привлечение партнера – не единственная функция процесса ухаживания. Поскольку многие виды выглядят почти идентично, специфическое для вида поведение в процессе помогает идентифицировать вид. Спарившись с неправильным видом, муха не получит потомства, поэтому эволюция предусмотрела инструменты для определения своего вида. (Не забывайте, что в роде комариков Chironomus насчитывается 647 видов, и теперь попытайтесь представить, что существует множество видов человека рода Homo.)

В качестве иллюстрации можно рассмотреть брачные танцы плодовых мушек – наших маленьких знакомых, обитателей вазы с фруктами. У каждого вида есть сложная многоступенчатая последовательность движений, включающая наклоны крыльев, подергивание одним или обоими крыльями вперед, расправление крыльев по сторонам и быстрые взмахи крыльев, при которых создается жужжание различной тональности. Важно сделать все в правильном порядке и достаточно хорошо, иначе танец нужно прервать и начать все заново с самого начала танца (а то и раньше). Во время танцевальной фазы ухаживания одна или обе мухи часто делают перерывы и отдыхают, умывая в этот момент лапу, крыло или усик. Важно вести себя непринужденно на ранней стадии, потому что ставки высоки, учитывая, что это может быть единственный сексуальный контакт в вашей жизни. Если танец срабатывает, то действие усиливается, что в конечном итоге приводит к физическому контакту. Самец постукивает и поглаживает тело самки разными частями лапок. Если все идет хорошо, он начинает целовать свою возлюбленную, ритмично прижимаясь мягкими частями рта к ее спине и брюшку. Иногда ласки становятся более интенсивными, и поцелуи переходят на гениталии. Совокупление длится около двух часов[333]. За сексом обычно следует отдых пары и приведение себя в порядок и совместный просмотр телевизора.

Звуки, генерируемые крыльями плодовой мухи во время ухаживания, – не побочный эффект визуального представления. Часто это главная цель движения крыльев, производимых самцом. Эти «песни» бывают двух видов, иногда они похожи на комариный писк, а иногда напоминают мурлыканье кошки. Вторые получаются путем вытягивания и взмахивания одним крылом. Это очень мягкие звуки, и, чтобы услышать их, мы должны усилить их в миллион раз. В 2016 году исследователи из Принстонского университета обнаружили[334], что самцы плодовых мушек меняют интенсивность брачных песен в зависимости от расстояния до самки. Напевать громче, когда твой возлюбленный далеко, сродни тому, что нужно громче крикнуть, если тот, кого мы зовем, находится дальше. Это полезная способность для самца, поскольку таким образом он сводит к минимуму высокие энергетические затраты на пение для самок, которые бывают довольно привередливы, и тогда петь приходится долго. На сегодняшний день известно, что способностью регулировать громкость пения, учитывая расстояние до реципиента, обладают только люди и певчие птицы.

Я уверен, многие задавались вопросом, почему, черт возьми, комары так громко пищат. Самка комара должна молчать как рыба, приближаясь к настороженному существу, обладающему большим хвостом, отгоняющим мух, или смертоносной парой рук. Аристотель описал звуки мух как «нечто противоположное осмысленной речи»[335] и ошибочно заключил, что у мух «нет ни голоса, ни языка».

Более пристальное изучение объясняет смысл этого безумного поведения. Оказывается, писк комара, создаваемый взмахами крыльев со скоростью до 600 раз в секунду, существует не для того, чтобы раздражать добычу. Одним из ключей к разгадке наличия этой функции становится то, что у многих видов звук издают только самки. Еще одна подсказка: самцы «слышат» этот звук посредством волосистых усиков, которые вибрируют в унисон, принимая только правильный тон своего вида. Сенсорные клетки у основания волосков преобразуют вибрации в нервные импульсы, посылаемые в мозг, которые затем стимулируют самца к полету в поисках своей пары.

В качестве дополнительного упрека Аристотелю скажу, что комары, как и плодовые мухи, контролируют взмахи крыльев. Несмотря на то что самцы комаров, как правило, издают более высокий писк, делая более быстрые движения крыльями, оба пола активно модулируют тон звучания во время полета, чтобы соответствовать верхним обертонам, характерным для брачных полетов.

Несмотря на акустическую точность, комары не застрахованы от ошибок[336]. У некоторых видов окраска крыльев молодых самцов напоминает расцветкой крылья зрелых самок, что приводит к неловким ситуациям при спаривании. Один энтомолог рассказал мне[337], что комаров можно привлечь камертоном, и есть хорошо известный случай, когда комары облепили оборудование электростанции, потому что самцов привлек особый высокий звук, который оно издавало.

Недавно появившийся самец комара находится, так сказать, в препубертатном состоянии. Его гениталиям требуется день, чтобы созреть, и в процессе созревания они поворачиваются на 180°. Удобно, что самцы в этой возрастной стадии не только импотенты, но и глухие. Чтобы иметь возможность услышать любовную песню партнерши, усики мальчика-комара должны выпрямиться, и только после завершающего поворота гениталий начинается выпрямление волосков. Это позволяет избежать печального и непродуктивного сценария[338], когда сексуально некомпетентные самцы спариваются со зрелыми самками[339].

Мошки, кусающие лягушек, как и их двоюродные братья-комары, тоже используют пение во время ухаживания, а у самцов также есть ворсистые усики, чтобы «слушать». Исследовательская группа, куда входили ученые из Шри-Ланки[340], Соединенных Штатов и Панамы, обнаружила, что быстрыми взмахами крыльев мошки создают тона и обертоны, различающиеся в зависимости от пола. После объединения в пару самец и самка синхронизируют взмахи крыльев, чтобы соответствовать высоте тона друг друга. Возможно, чтобы отпугнуть своенравного ухажера, самцы, на которых сел другой самец, меняют настрой так, чтобы он не совпадал с потенциальным претендентом, своего рода способ сказать другому комару: «Отвали от моего зада!» Ученые также полагают, что использование звуков и задействование слуха при ухаживании, возможно, и способствовало мухам в отслеживании лягушек по кваканью.

Брачное пение часто говорит о наличии какой-нибудь примечательной физической особенности[341], например, у недавно обнаруженного вида зеленушек, найденных на юго-западе США. У всех 28 исследованных самцов Erebomyia exalloptera левое крыло было на 6 % больше правого, при этом крылья ближе к кончику имели разную форму. Нет ни одного летающего животного, у которого тоже были бы асимметричные крылья. В конце концов, что может быть важнее способности летать прямо? Секс, вот что. Эти хрупкие мухи размером около 4 мм ухаживают за партнерами и спариваются в темных углублениях под скалистыми выступами вдоль ручьев Аризонского каньона. В процессе ухаживания они обмахивают себя крыльями, генерируя при этом характерные звуки, поэтому наличие асимметричных крыльев ради воспроизведения звуков кажется вполне оправданным. Самец подлетает и стучится в темное пятнышко в скале, и если там самка, он садится позади нее и приближается примерно на 2,5 см. Затем вытягивает оба крыла горизонтально и делает ими несколько коротких взмахов. Если самка не отодвигается, воодушевленный самец продолжает махать крыльями, располагаясь над ее брюшком и пытаясь совокупиться.

Почему эволюция одобрила такой физический недостаток, как асимметричные крылья? Можно подумать, что возможные преимущества во время ухаживания перевешивают недостатки полета. Однако блестящий израильский биолог по имени Амоц Захави в 1975 году опубликовал теорию[342], где предлагает потенциальное решение загадки. Согласно принципу «гандикапа» Захави, самки выбирают партнера с гандикапом[343], превосходящим по всем параметрам остальных, потому что, как это ни парадоксально, это указывает на генетическое превосходство. Другими словами, если придерживаться этой идеи, мужчина, преодолевший трудности и достигший репродуктивной готовности, несмотря на препятствия, должен быть очень опытным в игре на выживание, и это гены, которые стоит заполучить.

Удивительно длинные глазные стебельки самца мухи-лентокрылки из Эквадора представляют собой продукт ожесточенной конкуренции поколений между самцами за внимание привередливых самок, для которых размер имеет значение (© Rob Knell)

Как быть с соперниками

Проницательные самки мух – не единственная сложность, с которой должен столкнуться жаждущий совокупления самец мухи, если хочет размножаться. Другие самцы соревнуются за тот же приз. Конкуренция за право спаривания между самцами широко распространена у животных, и у мух она не менее интенсивна.

Самцы плодовых мушек дрозофилы[344] могут состязаться за партнера до пяти часов. Они настолько тщательно изучены, что ученые определили своего рода поведенческие модели, свойственные им во время соревнований. Когда читаешь про них, кажется, что взял в руки руководство по смешанным боевым искусствам. Здесь в порядке возрастания следует[345]: приближение, когда муха движется к другой на полусогнутых лапах; угроза с помощью крыльев, когда муха резко поднимает крылья, направляя их в сторону противника; выпад, когда муха бросается вперед на соперника; бокс, когда противники встают на задние лапы и бьют друг друга передними; борьба, когда обе мухи падают друг на друга; удары задними лапами (пинки) и защита передними; а также преследование и удержание. Именно так все описала бельгийская исследовательница Лизбет Цвартс со своими коллегами в 2012 году. Поведение мух напоминает физическую агрессию у позвоночных животных, я не говорю сейчас об организованных поединках между людьми, блефа и ритуальных демонстраций обычно достаточно для разрешения спора, поэтому более агрессивное поведение, которое может привести к травмам, такое как бокс и драка, относительно редки.

Насильственной агрессии также можно избежать, когда противники знают свое место в иерархии доминирования. При такой иерархии муха должна быть способна запоминать предыдущего противника[346], и группа ученых из Медицинской школы Гарварда задокументировала наличие данной способности у дрозофилы. Исследователи помещали пары мух-самцов в ситуации, когда те должны были сражаться друг с другом. Затем их отделяли друг от друга на полчаса, а потом повторно объединяли в пары с уже знакомыми или незнакомыми противниками. В знакомых парах было меньше драк, чем в незнакомых, предположительно потому, что каждая муха знала свое место. Бывшие проигравшие сражались против знакомых победителей иначе, чем против незнакомых победителей, но они никогда не выигрывали ни у противника, ни у самцов мух без боевого опыта. Пары победитель/победитель, проигравший/проигравший и новичок/новичок показали, что проигравшие меньше напирали в последующих боях, поэтому вряд ли продвинутся в иерархии[347]. Похоже, самцы плодовых мушек учатся и запоминают свое социальное положение среди других самцов на основе боевого рейтинга.

Следует отметить, что не вся агрессия между самцами связана с самками; другая причина – пища. Кроме того, агрессия свойственная не только самцам. Самки дерутся за еду, особенно если в нее входят дрожжи, ценное питательное вещество для развивающихся личинок.

Соревнования между самцами, соперничающими за самок, бывают удивительно сложно организованы для таких маленьких существ. Чтобы проиллюстрировать это, давайте рассмотрим Prochyliza xanthostoma, или вальсирующих мух (waltzing flies), из Северной Америки с очаровательным радужным брюшком под идеально овальными крыльями. Они устраивают территориальные бои на свежих тушах убитых зимой животных или рядом с ними во время раннего весеннего таяния снега. Стоя во весь рост на задних лапах, соперники для начала расставляют передние лапы и держат друг друга за передние так, чтобы оценить относительный размер соперника, распространенный предиктор результатов соревнования. В течение двух минут они сцепляются[348] и боксируют передними лапами и усиками, а также бодаются головами удлиненной формы, чем напоминают оленей на гоне, только делают это с молниеносной скоростью. Эти мухи получили свое название благодаря скоординированным движениям из стороны в сторону, совершаемым парами. Кульминация ухаживания – маневр самца, достойный олимпийских соревнований по спортивной гимнастике с пометкой «18+». Когда самец и самка стоят лицом друг к другу, соприкасаясь передними лапами, самец делает быстрый кувырок через тело самки, поворачиваясь на 180°, пытаясь приземлиться ей на спину. Если у него получится, произойдет сцепление гениталий, и совокупление продлится около шести минут[349].

Самцы навозных мух менее разборчивы в выборе сексуального партнера. Их видели прыгающими на спины не только других самцов, но и мух других видов и даже на серых пятнышках гнили на отходах древесины, которые они используют для своих оргий. Гетеросексуальные сцепления в случае успеха приводят к сложному ритуалу ухаживания, в ходе которого пара раскачивается взад и вперед до 15 минут. Невосприимчивая самка вскоре кладет этому конец, но вот в гомосексуальных парах самец, инициировавший контакт, даже осознав свою ошибку, не уходит так скоро. Напротив, он обычно стремится остаться верхом на своем упрямом партнере, чьи упорные попытки сместить его напоминают поведение необъезженного жеребца. Кен Престон-Мафхэм, который изучал этих мух в Уорикшире в Великобритании[350], считает, что верхние самцы остаются на месте не потому, что они заблуждаются, думая, что у них может что-то получиться с мухой под ними, а потому, что находятся в более выгодном положении, чтобы наброситься на самку, которая сядет рядом. Кроме того, приземление на самца может быть способом отточить свои навыки садки на самку[351]. У самцов плодовых мушек, справившихся с другими самцами, больше шансов на спаривание с самками.

Схватки и доминирование – всего лишь две стратегии из множества, используемых самцами мух для снижения конкуренции. Самцы навозных мух охраняют избранниц, отгоняя других поклонников. Комары-толстоножки совокупляются в течение длительного времени, что делает самок недоступными для спаривания с другими самцами. Дрозофилы переносят химическое вещество[352], которое делает самку невосприимчивой к другим самцам.

Привередливая самка может отказать даже самому страстному ухажеру. У самок плодовых мушек есть тактика, не оставляющая самцу возможности усомниться в том, что его отвергают: она бьет его по голове задней лапой. Иногда самка действует еще более жестоко[353]: она выдвигает наружу яйцеклад (который одновременно является влагалищем) и делает его таким образом недоступным для входа, как при откладывании яиц. Из выставленного яйцеклада вырывается немного летучих углеводородов. Такие «духи» от восприимчивой самки действуют как афродизиак, но в данном случае ее аромат вызывает отторжение. Так мухи используют феромоны, чтобы дать отпор влюбленному самцу. Отвергнутые самцы отступают и, более того, часто теряют желание спариваться. Если поместить отвергнутого самца к девственной самке, он обычно не проявляет никакого интереса. Подобное снижение либидо может длиться от нескольких часов до нескольких дней. Это явление было впервые отмечено учеными десятилетия назад. Не желая приписывать мухе такие эмоции[354], как уныние или разочарование, исследователи мух предпочитают термин courtship conditioning (формирование условного рефлекса при ухаживании).

Секс у мух

Ухаживания и соперничество приводят к конечному результату: совокуплению. Если попытки самца мухи добиться самки терпят неудачу или его выбивают конкуренты, то его гены не перейдут к потомству. Данный самец оказывается в репродуктивном тупике. Практическая эффективность естественного отбора гарантирует, что какие бы недостатки ни были заложены в генах неполноценного самца, они с меньшей вероятностью проявятся в следующем поколении.

Прежде всего давайте разберемся с основной анатомией: эдеагус – внутренний орган, по сути, пенис; копулятивная сумка – влагалище. Параллель с вагиной носит не только лингвистический характер. Описание влагалища мухи, опубликованное в 2010 году тремя экспертами, выглядит невероятно похоже на аналогичный орган млекопитающих: «Влагалище представляет собой удлиненную мышечную трубку[355], выстланную изнутри тонкой кутикулой… Когда оно пустое, стенка образует многочисленные складки. За счет их орган способен значительно расширяться [во время и после совокупления], когда в него попадает сперматофор (студенистая капсула, содержащая сперму) или, в случае живородящих видов, развивающуюся яйцеклетку или личинку».

Гениталии насекомых поражают разнообразием форм, размеров и устройств. Есть волоски для щекотания, крючки для удержания партнера, структуры, раздувающиеся воздухом и блокирующие устройства. Пенис у некоторых видов ручейников снабжен специальным крюкообразным выступом[356], который, как полагают, стимулирует самок перед спариванием. У одного вида лентокрылки пенис свернут спиралью, и, когда самец его распрямляет, длина пениса становится равна длине тела[357]. О половых органах мух написаны целые книги. Существует даже книга, посвященная гениталиям мух-жужжал семейства Bombyliidae[358]. Во время посещения академической библиотеки[359] я пролистал трактат на 178 страниц для любителей семейства Asilidae под названием «О гениталиях ктырей».

В таком внимании к интимным зонам мух нет ничего извращенного, скорее это попытка систематизации: какая-то сложная особенность часто оказывается самым надежным признаком, по которому можно отличить близкородственные виды. Это важно как для мух, так и для ученых, которые их изучают. При огромном разнообразии, когда близкородственные виды внешне похожи, как близнецы, характерный бугорок на эдеагусе или уникальная складка в копулятивной сумке могут дать ключ к определению видовой принадлежности. Для мух важно, чтобы влюбленный самец ухаживал за представителем своего вида, это совсем не мелочь. Нельзя тратить время и ресурсы впустую на связи с кем попало без реальных перспектив размножения[360].

Возможно, именно по этой причине у мух в процессе эволюции образовались сложные гениталии, визуальные украшения и приспособления для завоевания партнера и удержания его. Возьмем, к примеру, 375 с лишним видов Sepsinae, подсемейства мух-муравьевидок, питающихся падалью. У самцов на брюшке часто есть заметные визуально щетки и модификации передних лап, некоторые из них обеспечивают тактильную или визуальную стимуляцию. Когда Налини Пуньямурти и ее коллеги из Национального университета Сингапура[361] вывели 27 видов таких мух в лаборатории, видеозаписи показали, что разделению видов способствует наличие собственного стиля спаривания. Например, самцы при помощи задних или средних лап трут или постукивают по разным частям самки, а также используют хоботки, чтобы «целовать» самку в макушку. Часть этих загадочных приспособлений используются бесконтактно, например когда самцы сгибают нижнюю часть лапки (эквивалент наших пальцев на ногах) или самки неоднократно поднимают передние лапы над головой.

Удачные ухаживания приводят к успешным союзам, и именно здесь мухи показывают, на что способны их гениталии. Есть мухи, у которых поворот гениталий на 180° заставляет партнера лечь на спину, при этом гениталии партнеров остаются соединены. Это объясняет странное зрелище, которое я наблюдал во время похода в Мэриленде: самка мухи висит вниз спиной, как маятник, ноги направлены наружу, и за партнера она держится только гениталиями, причем в данном случае самец сидел на указательном столбе. Не пытайтесь повторить это дома.

Это говорит нам кое-что о размере, силе и мощи гениталий мух – если один партнер может болтаться в воздухе, прикрепившись к другому только половыми органами. Большинство мух, похоже, предпочитают другим позам либо догги-стайл, когда самец находится сзади и оба партнера смотрят вперед; встык задними ногами, когда партнеры смотрят в противоположные стороны; либо одинаково вверх, либо в конфигурации на 180°. Если бы существовала Камасутра для мух, миссионерской позы в ней не было бы, поскольку она непрактична для крылатых существ: в любой момент им может понадобиться убегать от опасности. Однако бывают неловкие ситуации, когда попытки самки, не желающей спариваться, избавиться от самца приводят к тому, что оба партнера ненадолго ложатся на спину, задрав ноги в воздух.

Как долго длится половой акт у мух? Комары-толстоножки (Plecia nearctica) хорошо известны на юге Соединенных Штатов тем, что установили рекорд по непрерывному совокуплению среди мух: 56 часов. (Постоянный рекорд по непрерывному сексу насекомого принадлежит палочнику[362], чьи марафонские соития длятся по 79 дней, что во много раз больше, чем вся продолжительность взрослой жизни многих насекомых, и, я подозреваю, дольше, чем совокупный результат большинства людей.)

Иногда, чтобы успешно сцепиться гениталиями, мухам требуется, чтобы один партнер – в данном случае самка слепня из Мэриленда – повернулся на 180°, что заставляет их принимать неудобные позы (фото автора)

Столь долгие занятия любовью приносят свои плоды. С момента миграции на север из Центральной Америки в 1940-х годах комары-толстоножки расширяют ареал обитания на восток примерно на 32 км в год. К 1949 году они достигли Пенсаколы[363], в 1957 году Таллахасси, к 1966 году их обнаружили в Гейнсвилле, а в 1975 году в Южной Флориде. Чаще всего мы видим этих влюбленных мух размазанными на ветровом стекле, причем иногда в таком количестве, что вести машину сложно или небезопасно. И не случайно: насекомых привлекает ультрафиолетовый свет, исходящий от автодорог, и таинственный ингредиент в выхлопных газах автомобилей.

Совокупляющиеся пары насекомых были обнаружены на высоте более 2400 м. Когда самец комара-толстоножки садится на самку, давшую свое согласие (обычно это случается после того, как он выиграл бойцовский поединок с десятью другими потенциальными поклонниками), то забирается ей на спину, соединяя свои сложно устроенные гениталии с ее, не менее сложными. Затем раскрываются три мускульных блокирующих крючка, что обеспечивает надежное крепление. Как только стыковка завершена, комар-толстоножка поворачивается на 180°, в результате чего головы партнеров оказываются направлены в разные стороны. В таком положении они взлетают. Оба партнера машут крыльями, что заставило ученых из Университета Флориды и Министерства сельского хозяйства США задуматься над вопросом, способствуют ли усилия самца полету вперед или препятствуют ему? Они придумали простой, но рабочий метод решения проблемы: сравнили среднюю скорость полета одиноких самок с таковой у пар. Скорости составляли 44 и 51 м в минуту соответственно[364]. Похоже, что либо самки комаров-толстоножек получают энергию, занимаясь сексом, либо самцы в момент соития могут летать задом наперед. Другие ученые определили, что самец комара-толстоножки передает всю свою сперму партнерше примерно за 12 часов. Зачем же тогда они остаются друг с другом день или больше? Наиболее вероятное объяснение кроется в явлении, называемом приоритетом сперматозоидов, при котором последний спаривающийся с самкой самец оплодотворяет большую часть яйцеклеток. Длительное совокупление – своего рода стратегия борьбы с наставлением рогов. Оставаясь внутри самки, самец просто-напросто не дает другим самцам войти в нее.

Как работают гениталии

Не остался незамеченным тот факт, особенно учитывая растущее число женщин среди специалистов по двукрылым, что большая часть исследований гениталий мух сосредоточена на самцах. «По сравнению с мужскими органами внешний и внутренний репродуктивный тракт женской особи почти не изучен и представляет собой по большей части “черный ящик”», – пишут две руководительницы исследований гениталий самок мух, Налини Пуньямурти и Марион Котрба из Баварской государственной зоологической коллекции в Мюнхене. Справедливости ради нужно отметить, что внешние половые органы (самцов) изучать проще, чем внутренние органы (у самок), однако при помощи вскрытия и тщательного изучения под микроскопом можно как следует изучить и внутренние органы. В исследовании, проведенном в 2010 году[365], Пуньямурти и Котрба совместно с Рудольфом Мейером из Национального университета Сингапура описали быструю эволюцию женских гениталий у 41 вида муравьевидок.

Половые органы самок должны быстро эволюционировать, хотя бы по той причине, что они быстро развиваются у самцов. В конце концов, какой смысл в том, чтобы один пол развивался в каком-то направлении, если другой не поспевает за ним? Межполовые изменения должны происходить одновременно, поскольку естественный отбор отсеет самцов, чьи измененные гениталии не приспособлены к женским гениталиям. Ключ должен подходить к замку.

Однако у самок есть репродуктивные возможности, недоступные самцам. Разнообразные половые связи расширяют возможности самки мухи: у нее появляется выбор, какая именно сперма оплодотворит ее яйцеклетки. Пуньямурти отмечает: «Исследования показывают, что самки могут определять отцовство, потому что отдельно хранят сперму разных самцов в отдельных мешочках и контролируют, какой мешочек использовать для оплодотворения». Наличие этого навыка удивительно, но вот, как именно они выбирают и какие качества эякулята различают, остается загадкой.

Пуньямурти с коллегами выявили две особенности женского репродуктивного тракта, которые быстро развиваются. Первый – дорсальный склерит, или затвердевший участок стенки влагалища, содержащий отверстия протоков, в которые сперма попадает и в которых хранится. Именно он взаимодействует с мужским фаллосом. Второй – орган для хранения спермы, называемый вентральным мешком. Возможно, именно здесь происходит оплодотворение. «Оба органа являются потенциальными мишенями посткопуляционного полового отбора у Sepsidae (муравьевидок)». То есть самки контролируют, кто (и сколько) из самцов оплодотворит яйцеклетки.

Между тем самцы пытаются повлиять на выбор самки с помощью стимулирующей тактики. Например, есть версия, что внутренние органы самца, трущиеся о дорсальные склериты, служат сигналами ухаживания, чтобы повлиять на посткопуляционный выбор самки. Возможно ли, чтобы самцы использовали методы доставить самке удовольствие, чтобы тем самым заставить ее предпочесть их сперму сперме другого самца? Я не встречал энтомолога, которому бы нравилась такая интерпретация, но нельзя ее исключать. Кстати, у муравьевидок обоих полов есть большие половые железы[366], выделяющие секрет, пахнущий смесью лимона и тимьяна, поэтому есть версия, что они должны называться душистыми мухами.

Как ученым удается увидеть, что происходит внутри у спаривающихся мух? Исследовательская группа, изучавшая пять видов мух цеце, использовала три метода: (1) они замораживали спаривающиеся пары, затем препарировали их; (2) они искусственно стимулировали самцов; и (3) они рассматривали совокупляющиеся пары с помощью новой рентгеновской техники, которая позволяет записывать события внутри самки в реальном времени. Ученые признают[367], что их данные «почти наверняка дают лишь неполное представление об этом сложном, ранее скрытом мире».

Во время интимной беседы моего друга спросили, разговаривает ли он во время секса. «Только когда я один», – ответил он. С мухами все не так. Они ведут копулятивные диалоги. Недавнее исследование «внутреннего ухаживания» у мух цеце показало, что самки подают сигналы самцам во время совокупления. Даниэль Брисеньо и Уильям Эберхард опубликовали в 2017 году статью, где описали два очевидных женских типа сигналов: вибрацию крыльев и дрожание тела. Самка вибрирует крыльями, когда самец ритмично сжимает ей брюшко мощными гениталиями. В результате самец начинает делать более короткие движения, и наличие такой координации предполагает, что вибрация крыла служит сигналом самцу сделать перерыв и самке не придется не выталкивать его насильно. Тряска тела у самки вызывается особенно сильными сжатиями самца.

Самцы удлиняют сценарий копулятивного диалога, используя мускулистые гениталии для «выполнения резких, стереотипных [характерных для вида] ритмичных движений глубоко внутри репродуктивного тракта самки и во внутренних складках ее внешней поверхности». При этом такие движения не помогают самцу надежнее прикрепиться к самке. Тогда для чего они нужны? Может быть, возбуждение? Авторы приходят к выводу[368], что, даже по самым скромным подсчетам, «на определенных стадиях совокупления, самка [мухи цеце] может ощущать стимуляцию от гениталий самца в восьми местах своего тела».

Удовольствие?

Итак, получают ли мухи удовольствие от секса? Рекомендую посмотреть онлайн-видео Роба Кертиса, где две мухи-сигнальщицы (названные так из-за того, что общаются размахивая крыльями, как сигнальными флажками) спариваются на листе. Самец подходит сзади к самке, чье брюшко соблазнительно раздуто от неоплодотворенных яиц, и осторожно садится на нее верхом. Самка немедленно перестает прихорашиваться. Кажется, что гениталии мух живут собственной жизнью: они раздуваются, вытягиваются и изгибаются. Как только гениталии зафиксированы, самец совершает повторяющиеся толкающие движения брюшком. Обе мухи гладят брюшко партнеру задними ногами. Время от времени самец наклоняется вперед над самкой, и она поднимает голову, что приводит к «поцелую», во время одного из которых происходит обмен жидкостями. Если не обращать внимания на то, что это насекомые, поведение выглядит точь-в-точь как у людей[369].

Нравится ли им процесс? Почему бы и нет? В конце концов, совокупление – главный приоритет для взрослых мух, живущих всего несколько часов, чья основная, если не единственная, цель жизни – размножение. С чисто генетической точки зрения мухам не менее важна, чем людям, передача генов по наследству, поэтому логично, что природа наделила мух высокой мотивацией к спариванию. Что может быть лучшим мотиватором, чем удовольствие?

Исследование, опубликованное в 2012 году, наводит на мысль, что секс приносит мухам удовольствие, и раскрывает аспект поведения насекомых, поразительно напоминающий наше. Учитывая тягу к гниющим и забродившим фруктам, плодовые мушки сталкиваются с большим количеством алкоголя в природе, и они способны выдерживать его действие в определенном количестве. Однако, как и нам, им выгодно свести по времени эти «счастливые минуты» до часа. Как правило, они пьянеют, когда уровень алкоголя в их крови достигает примерно 0,2 %[370] (по закону, вождение автомобиля разрешено при наличии в крови до 0,08 %)[371].

Самцов плодовых мушек спаривали с самками, которые либо хотели спариться, либо отвергали самцов, потому что уже спарились. Позже, когда самцам давали на выбор раствор с добавлением алкоголя и безалкогольный раствор, сексуально неудовлетворенные самцы предпочли употреблять раствор с более высоким уровнем алкоголя, чем те, кому удалось спариться. Это похоже на склонность людей прибегать к выпивке в моменты разочарования.

Но, чтобы по-настоящему разобраться в вопросе о том, наслаждаются ли мухи совокуплением, давайте сосредоточимся на аспекте, за которым легко наблюдать и который, безусловно, приятен (по крайней мере, у людей). Что насчет эякуляции у самцов?

Чтобы отделить эякуляцию от других потенциально приятных элементов секса, группа исследователей во главе с Галит Шохат-Офир из Израильского университета Бар-Илан вывела генетически модифицированных самцов плодовых мушек с брюшными нейронами, активирующимися красным светом. Эти нейроны вырабатывают химическое вещество – коразонин, стимулирующее эякуляцию. В результате примерно через тридцать секунд после того, как эти самцы попадали в помещение, освещенное красным светом, они испытывали «оргазм». И в течение трех минут они продолжали эякулировать примерно семь раз в минуту[372].

Когда исследователи поместили обычных и генетически модифицированных мух в неосвещенную камеру, насекомые распределились случайным образом. Но, когда они поместили мух в камеру, половина которой была темной, а половина освещалась красным светом, модифицированные мухи сбегались в «район красных фонарей»[373]. Нормальные мухи (и самки мух) не проявляли никаких предпочтений. Глядя на данные результаты, можно предположить, что модифицированные самцы получали удовольствие в этой области камеры из-за выброса спермы. Стоит отметить, что модифицированных мух привлекал не только красный свет, поскольку плодовые мушки не видят красного. Они видят свет, но это просто свет, без определенного цвета.

Чтобы подтвердить свой вывод, исследователи провели еще один эксперимент, в ходе которого мух обучали связывать один из двух запахов с активацией коразонина, приводящей к эякуляции. Затем, когда мух поместили в пространство, где одновременно присутствовали оба запаха, они выбирали места, которые у них ассоциировались с эякуляцией. Контрольные мухи, которых подвергали воздействию запахов без какой-либо активации коразонином, не проявляли предпочтений.

Кроме того, ученые обнаружили, что мухи, у которых была эякуляция, избегали пищи с добавлением алкоголя, в отличие от контрольной группы мух, не достигших «оргазма». «Если система поощрений насыщенна, этанол [алкоголь] больше не воспринимается как награда», – говорит Шохат-Офир[374]. Это дополняет результаты более раннего исследования, проведенного при участии Шохат-Офир[375], в котором обнаружили, что мухи, не получившие сексуального удовлетворения, чаще обращаются к алкоголю, чем самцы, которые успешно спарились.

Научный журналист Энди Коглан аккуратен с выводами: «Самцы плодовых мушек, похоже, наслаждаются эякуляцией так же сильно, как и мужчины… [и] “оргазмы” удовлетворяют их настолько, что у них снижается тяга к другим поощрениям, таким как алкоголь». Это также создает положительные связи с другими стимулами, например с запахами. Шохат-Офир отмечает: «Система сексуального вознаграждения – очень древний механизм, встречающийся от самых простых организмов вплоть до нас».

Есть еще один бонус от активной сексуальной жизни, если вы плодовая мушка: долголетие. Исследование, проведенное в 2015 году, показало, что разочарованные самцы плодовых мушек, подвергшиеся воздействию женских феромонов и не имевшие возможности спариться, испытывали стресс и быстро теряли в весе из-за потери жировых запасов. Жизнь этих несчастных мух была короче. «Возможно, идея, что сексуальное расстройство становится медицинской проблемой, – не миф»[376], – заключил исследователь Мичиганского университета Скотт Плетчер.

Когда я читал об этом исследовании, меня мучил вопрос, как и этолога Марка Бекоффа, написавшего об этом в блоге, – об отсутствии исследований сексуального поощрения у самок плодовых мушек. Продолжение рода так же важно для них, как и для самцов, и даже, притом что самка потенциально не может произвести столько потомства, сколько самец, потому что даже самые маленькие яйца намного объемнее, чем самые большие сперматозоиды, секс тем не менее необходим самкам мух с точки зрения индивидуального репродуктивного успеха. Нравится ли самкам плодовых мушек заниматься любовью? Испытывают ли они оргазм? Мужской оргазм наблюдать легче, чем женский, но, как мы уже убедились, сексуальность самки можно изучить.

То, что нам известно в настоящее время, не слишком обнадеживает. Есть доказательства, что половой акт приглушает либидо у самок плодовых мушек. Исследование, проведенное в 2019 году американскими и канадскими исследователями, показало, что белки в сперме и семенной жидкости, оставшиеся после более раннего спаривания, снижают восприимчивость самки, стимулируя производство яиц и яйцекладку. Кроме того, чувственный опыт совокупления также ослабляет интерес самок к последующим самцам, так называемый «эффект совокупления». Таким образом, и самки, и самцы склонны спариваться только один раз[377], что способствует репродуктивному успеху обоих партнеров. Это, конечно, не исключает возможность того, что самки могут получать удовольствие от секса, но, похоже, они настроены избежать повторного акта[378].

И на то есть веские причины. Репродуктивное старение – хорошо изученное явление у людей[379]; фертильность резко снижается в течение четвертого десятилетия жизни женщины. Репродуктивное старение также свойственно и самкам (и конечно же самцам) плодовых мушек[380]. Это сопровождается снижением способности приносить потомство, продолжительности жизни потомства и желания у самок. Если вы смеетесь при мысли о том, что муха может испытывать снижение либидо, не смейтесь слишком громко. Дофаминовая система[381], которая связана с удовольствием у позвоночных, включая и людей, по-видимому, влияет на половую восприимчивость самок плодовых мушек.

Что бы вы ни думали о размножении мух и о том, нравится ли это мухам, можно радоваться тому, что в наши дни такие вещи становятся вопросами рассмотрения для передовой науки. Будет интересно посмотреть, что нового откроют в ближайшие годы, теперь, когда ученые могут свободно исследовать проблему того, доставляет ли секс удовольствие мухе. Если насекомые и вправду наслаждаются сексом, значит, в мире больше удовольствия, чем мы думали.

Давайте не будем забывать, почему мухи спариваются в первую очередь. Все дело в продолжении рода, и тут мы тоже сталкиваемся с сюрпризами. Вот один из них. Верные тенденции разнообразия, рожают мухи тоже по-разному. Я помню, как взял в школьной библиотеке книгу о змеях и с некоторой гордостью выучил три интересных на слух слова: «яйцерождение», «яйцеживорождение» и «живорождение». В процессе написания этой книги я понял, что эти термины применимы и к мухам. Яйцерождение – просто производство и откладывание яиц, и это метод, который использует большинство мух. Яйцеживородящие мухи делают то же, что и яйцекладущие, за тем лишь существенным исключением, что личинки выходят из яиц, находясь внутри материнской особи, обычно незадолго до откладывания. Это нужно сделать очень быстро, потому что иногда неблагодарные маленькие дети начинают есть мать изнутри. Живорождение включает в себя рождение потомства, которое развивается внутри яйца без твердой оболочки. Во время беременности эмбрионы находятся в органе, напоминающем матку, и питаются богатой микробами жидкостью, поступающей из «молочной железы». Это очень похоже на беременность млекопитающих. Живородящие насекомые производят меньше детенышей, чем яйцекладущие, поскольку затраты на вынашивание каждого детеныша больше, что приводит к более высоким шансам на выживание. Несколько видов, таких как муха цеце[382], довели эту стратегию до предела, производя во время каждой беременности всего одну личинку, которая при родах составляет почти три четверти длины тела матери[383].

И наконец несколько слов об эстетике. Вкусы мух отличаются от наших, и нам может казаться отвратительной идея ухаживать за партнером и спариваться с ним на влажном кусочке коровьего навоза или комке экскрементов водоплавающей птицы. Однако нужно проявить немного сочувствия, не говоря уже о благоговении, к разнообразным способам, которыми разные существа, большие и маленькие, настраиваются на секс. Не стоит судить о сексуальных нормах другого вида. Правда, если учесть причудливый набор фетишей, которыми славятся люди, нас тоже нельзя назвать хранителями сексуальной традиции. Тот же самый человек, который морщится при мысли о зловонном любовном гнездышке для мух, может возбудиться при виде гигантской чаши горячего шоколада.

В оставшихся главах мы поговорим о том, что связывает муху и человека. В каких случаях мухи становятся нашими злейшими врагами и что с этим делать? Как мухи помогают раскрыть преступления и почему хирурги обращаются за помощью к личинкам мух? Как муха может помочь нам понять процесс эволюции и то, как все устроено? Давайте начнем с последнего вопроса.

Если попросить ученых назвать один организм, внесший наибольший вклад в развитие генетики, большинство выберет муху. Фруктовая мушка Drosophila melanogaster – самый популярный и всеми любимый объект генетических исследований. С греческого само название «муха» буквально переводится как «любители росы с черным брюшком».

Плодовые мушки – миниатюрные насекомые: если вы их видели у себя на кухне или где-то еще, то помните, что на подушечке большого пальца может удобно разместиться дюжина таких мух. Плодовая мушка добралась до Нью-Йорка, Филадельфии, Бостона и других крупных городов Северной Америки к 1870-м годам, переплыв в Карибское море на кораблях работорговцев из Африки и Южной Европы[384], чему способствовала бурно развивающаяся после Гражданской войны торговля ромом, сахаром, бананами и другими тропическими фруктами. Имея вдоволь еды и массу подходящих для обитания мест, созданных человеком, маленькая муха очень скоро утвердилась в своих новых владениях.

История плодовой мушки в качестве лидера генетических исследований среди животных началась примерно в 1900 году, когда аспирант Гарварда Чарльз Вудворт начал разводить их для эмбриологических исследований. Несколько лет спустя профессор зоологии по имени Томас Хант Морган заметил спонтанное изменение цвета глаз у плодовых мушек, которых разводил в Колумбийском университете, и научная карьера плодовой мушки пошла в гору. В период с 1910 по 1937 год число лабораторий, где изучали плодовых мух, в Соединенных Штатах и Европе выросло с 5 до 46[385].

Сегодня на плодовую мушку уходит больше типографских чернил, чем на любое другое насекомое, за исключением разве что медоносной пчелы. Помимо нескольких сотен тысяч статей в научных журналах, существуют сотни книг и руководств по генетике дрозофил. Есть журнал, посвященный изучению мух. Называется он, соответственно, Fly («Муха») и сосредоточен исключительно на исследованиях дрозофил. Если вы хотите узнать, как температура влияет на кишечный биом плодовой мухи или как ускорить производство геномной ДНК мухи в лаборатории с помощью шейкера для смешивания краски, то именно здесь можно об этом прочитать.

Это показатель научной тенденции к конкретизации, где D. melanogaster, несмотря на всю свою популярность в лаборатории, – лишь один из почти 4000 описанных видов рода Drosophila. Большинство видов этой группы спокойно питаются разлагающимися растениями и грибами. Другие занимают брутальные ниши паразитизма или хищничества. Разносторонний образ жизни данных мух включает охоту на личинок мошки и гнуса, поедание яиц стрекоз, слизи, остатков жизнедеятельности крабов, поедание эмбрионов лягушек внутри икринок. В таком окружении плодоядные привычки D. melanogaster смотрятся довольно скромно.

Одно из преимуществ использования этого вида для исследований в том, что ученые обращаются к открытиям своих коллег. «Все в современной генетике[386], от генной терапии до проекта по клонированию генома человека, построено на фундаменте исследований плодовых мух начала XX века», – пишет Мартин Брукс в книге «Муха: невоспетый герой науки XX века» (Fly: The Unsung Hero of 20th-Century Science), вышедшей в 2001 году. «Радиация вредна для мух, и благодаря мухам мы знаем, что рентгеновские лучи опасны, – сказала мне генетик, изучающая плодовых мушек, Келли Дайер. – Многие открытия касательно наследования генов были сделаны на основе исследований мух, но мало кто понимает, что многое из того, что мы знаем о раке, тоже получено благодаря мухам»[387]. Помимо других потрясающих открытий, сделанных с помощью плодовых мух[388] и прославивших русско-американского генетика XX века Феодосия Добжанского, можно назвать следующие: дикие популяции содержат резервуар генетических вариаций; гены представляют собой основу эволюционных изменений; дикие популяции (животных с коротким периодом генерации, таких как мухи) могут эволюционировать всего за несколько месяцев.

В начале 1980-х годов появились новые мощные инструменты для манипуляций с генами[389], которые позволяли, например, выделять и клонировать отдельные гены и расшифровывать последовательность символов ДНК. Затем, в 2014 году, ученые усовершенствовали CRISPR-Cas9[390], революционную технологию редактирования генов. CRISPR включает клеточный механизм восстановления ДНК, позволяющий генетикам менять местами любую последовательность генов по своему усмотрению, вплоть до уровня одной пары оснований (нуклеотидов). Система CRISPR вызвала огромный ажиотаж в научном сообществе, потому что с ней методы редактирования генома стали быстрее, дешевле, точнее и эффективнее. Возможности CRISPR таковы[391], что разработка метода вполне достойна Нобелевской премии[392].

Многие гены, как и окаменелости, удивительно хорошо сохраняются с течением времени, поэтому методы CRISPR открывают широкие возможности применения в разных областях. Возьмем, к примеру, ген CREB, который имеет решающее значение для долговременной памяти у плодовых мушек; он также обнаружен у морских слизней, червей-нематод, крыс, мышей и людей. Если нарушить ген CREB у мышей, то у них останется только кратковременная память, и воспоминания перестанут сохраняться. Еще интереснее, что если соединить дополнительный ген CREB в геном плодовой мушки[393], то память мухи значительно улучшится, и она научится, например, ассоциировать конкретный запах с электрическим током после всего одной попытки, вместо обычных десяти.

На данный момент исследования плодовых мух удостоились семи Нобелевских премий[394]. Сейчас на плодовых мушках среди прочего проводят исследования старения, токсичности, иммунитета, эпилепсии, нейродегенеративных расстройств, таких как болезнь Паркинсона и хорея Гентингтона, микробных заболеваний, таких как эбола и холера, а также эволюции разума. Существует около ста тысяч линий («пород») D. melanogaster[395], несущих практически любую мутацию, которую только можно себе представить. Разнообразие мутаций, вызванных генетиками у этих насекомых[396], отражено в креативных, часто непочтительных кличках: мутант Мафусаил устойчив к стрессам и способен прожить дольше остальных, при этом мутанты Мертвая лепешка, Бисквит, Швейцарский сыр и Яичница переносят наследственные заболевания, напоминающие дегенерацию человеческого мозга. У мутантов Кена и Барби[397] нет наружных половых органов, Дешевка особенно восприимчив к алкоголю, а у Железного Дровосека нет сердца, и проживет он недолго.

Мне очень хотелось увидеть современную генетическую лабораторию, где изучают плодовых мушек, и я договорился о встрече с Келли Дайер. Мы встретились в аккуратном офисе с большими окнами в Комплексе биологических наук Дэвисона на территории кампуса Университета Джорджии (UGA). Она пригласила меня сесть. У одной стены стоял книжный стеллаж, в нем были в основном книги о мухах. Содержимое второго стеллажа говорило о том, что здесь работает человек, у которого не всегда есть время выйти на обед: там лежали три яблока, банка арахисового масла и несколько батончиков мюсли. Неудивительно: Дайер преподает, занимается исследованиями, пишет статьи, посещает заседания комитета и ведет программы для выпускников генетического факультета UGA, где работают более 30 преподавателей и около 50 аспирантов.

«Как, по-вашему, продвигаются генетические исследования дрозофилы?» – спросил я Дайер.

«Произошло два события, которые в значительной степени продвинули эти исследования. Во-первых, мы стали способны создавать трансгенные организмы, поэтому манипулировать геномами гораздо проще, чем раньше. И, во-вторых, теперь мы можем быстро и легко секвенировать геномы. Например, ученые взяли 200 диких мух, размножили их в лаборатории и секвенировали массив из 200 геномов. В результате мы получили всеобъемлющий ресурс, называемый Эталонной панелью генетического ресурса дрозофилы (DGRP). Это очень полезно для понимания генетической основы признаков, потому что можно посмотреть на различные генотипы [генетические схемы организма] и сопоставить их с фенотипами [наблюдаемыми проявлениями генотипов], такими как устойчивость к токсинам. Тогда мы сможем “отключить” эти гены и посмотреть, какие физические проявления происходят».

Дайер провела мне экскурсию по соседней лаборатории, расположенной в помещении размером 12 м². Здесь были рабочие столы с черным покрытием, рядами стояли ящички с лабораторными инструментами и лотки с прозрачными пластиковыми флаконами, каждый размером около семи сантиметров в высоту и два с половиной – в ширину. Все они были заткнуты ватным тампоном. На дне флаконов был слой питательной среды для мух – смеси патоки, пивных дрожжей, специальной примеси[398] для мух и воды. Между питательной средой и тампоном я увидел плодовых мушек на разных стадиях развития. В одних флаконах были яйца, в других – личинки, куколки или взрослые мухи. В некоторых флаконах встречались представители разных стадий развития дрозофилы. Дайер рассказала о приспособлениях, которые она и студенты используют для генетических исследований мух. В корзинке лежали причудливого вида микропипетки. Этими портативными устройствами ученые сначала всасывают, а затем дозируют точное количество жидкости по миллилитру. На каждой из них есть циферблат для установки желаемого количества, которое выдается при нажатии большим пальцем на кнопку сверху. Стоимость составляет 300 долларов за штуку.

Пластиковый флакон с пищевой средой на дне и поролоновой пробкой – стандартное оборудование в лаборатории плодовых мушек (© MASUR, распространяется по лицензии CC-BY SA 4. O)

Рядом на скамейке лежала стопка прозрачных пластиковых пакетов, и в каждом был прямоугольный лист, на котором проштампованы 96 трубчатых углублений. Очень похожи на лотки для льда. Дайер открыла один:

– Мы наливаем определенное количество жидкой буферной среды в каждое углубление, а затем добавляем генетический образец.

– Как вы получаете генетический образец? – спросил я.

Дайер протянула мне твердую синюю пластиковую палочку размером с соломинку для коктейля, но с закругленным конусообразным наконечником, по форме идеально подходящим в отверстие любой из 96 трубок.

– После анестезии углекислым газом муху опускают в пробирку и измельчают с помощью палочки, а затем отправляют ее в центрифугу, где извлекают полный набор ДНК. Раствор становится красным из-за пигмента в глазах. (Кровь у насекомых не красная.)

– Вот наша модная центрифуга, – сказала Дайер с игривой улыбкой.

В руках она держала обычную сушилку для салата с ручкой-помпой сверху. Лабораторное оборудование стоит дорого, и ученые всегда ищут более дешевые способы для своей работы.

– Чтобы посмотреть на мух, мы используем стереомикроскопы, а в качестве анестетика – углекислый газ.

Дайер обратила мое внимание на небольшую таблицу на стене. На ней были изображены пары самец/самка примерно двадцати видов дрозофил. Она указала на раздел диаграммы:

– Вот несколько видов, найденные в грибах. Видно, что внешне они похожи, но есть множество вариаций.

Я присмотрелся повнимательнее и увидел, что у одних видов были своеобразные узоры из пятен на их крыльях, у других отличались узоры на животе по цвету и форме, некоторые сливались, некоторые нет.

Дайер подошла к ближайшему рабочему столу, взяла флакон, перевернула его вверх дном, затем вынула ватную пробку и энергично постучала флаконом несколько раз по поверхности специально сконструированной прямоугольной платформы. Платформа размером с губку для мытья посуды была сделана из твердого мелкопористого материала, через который по трубке, ведущей из расположенного рядом металлического газового баллона, протекал углекислый газ. Примерно шесть мух выпали из флакона на платформу, подергались несколько секунд, а затем замерли. После этого Дайер поместила их на смотровую площадку стереомикроскопа.

– Нельзя оставлять их на платформе под действием углекислого газа надолго, так они умрут.

– Надолго – это на сколько?

– Около двадцати минут. При этом у некоторых видов есть вирус, который вызывает немедленную смерть мухи при отравлении углекислым газом.

Я читал, что углекислый газ не пахнет (в отличие от эфира, используемого в моей студенческой генетической лаборатории), но не смог удержаться, наклонился вперед и принюхался. И почувствовал покалывание в ноздрях, как будто мой организм посылал мне предупреждение.

– На самом деле я никогда этого не делала! – сказала Дайер.

Конечно, некоторым мушкам удается сбежать. Когда я гостил в лаборатории, таинственный сквозняк смел с платформы с углекислым газом несколько мушек, и Дайер разочарованно вздохнула. Через несколько минут эти крылатые беглецы придут в себя и отправятся исследовать коридоры здания. Учитывая, сколько здесь пищи для мух, думаю, они не уйдут далеко.

Дайер работает с мушками уже 20 лет, и не устает ими восхищаться. Заглядывая в окуляр стереомикроскопа посмотреть свежую партию замерших мух, она мурлыкала себе под нос: «Посмотрите, как прекрасны эти мухи! Они невероятны. Такая хорошенькая!»

Я посмотрел в окуляр. Там лежали семь мух, и каждая – уникальная, крошечная, изысканная жемчужина жизни. Они были воплощением совершенства.

Это были мухи дикого типа (немутантные) с выпуклыми розовыми фасеточными, ничего не выражающими глазами. Губчатые ротовые части, напоминающие громкоговорители, не имели ничего общего с маленькой парой черных, похожих на острые коготки крючков – ртов аморфных личинок, которыми они были всего неделю назад. Идеальный ряд крошечных квадратных пятнышек выстроился по краю брюшка мух, и еще несколько симметрично располагались на крыльях. Мушки чуть подергивали согнутыми лапками, аккуратно украшенными шипами. Завершенность взрослых мух, их превосходная симметрия, абсолютная красота деталей напомнили мне, что я смотрю на продукт эволюции, созданный миллиардами поколений.

Мушки следующей партии, подготовленной Дайер, были мутантами с генетическими отклонениями в каждой хромосоме. У них были карие глаза, по размеру намного меньше, чем у диких собратьев.

– Все эти мутации делают их довольно нездоровыми, – сказала Дайер.

Настало время, чтобы задать вопрос, подготовленный мною уже давно:

– Как вы думаете, мухи разумны? Способны ли они переживать накопленный опыт?

– Мы уважаем организмы, которые исследуем, и считаем, что нашим мухам неплохо живется в лаборатории, потому что у них вдоволь пищи и нет хищников. Однажды, когда училась в аспирантуре, я увидела в лаборатории странную муху-мутанта, у которой не было наружных гениталий. Даже ануса. Просто гладкая поверхность. Я сказала Джерри (моему руководителю): «Эй, Джерри, вот это действительно круто, иди посмотри». Джерри мельком взглянул на муху и сказал: «Ну, тебе придется убить ее, она мучается от боли». «Почему ты так думаешь?» – спросила я, и он ответил: «Ну, а как бы ты себя чувствовала, если бы не могла вывести отходы из организма?»

Я испытывал сочувствие к этим мухам. В генетической лаборатории исследователи целиком и полностью контролируют их судьбу, и судьба их крайне неопределенна. Обычно мало кому удается дожить до совершеннолетия, притом что в питательной среде генетической лаборатории их шансы значительно выше.

Морг

В отличие от Келли Дайер, я никогда не был создан для генетики. Помимо того что не хватает компетентности в области математики, мне не нравится держать животных взаперти, и, кроме случаев самообороны, я ненавижу их убивать. И поэтому неудивительно, что еще за 36 лет до посещения лаборатории Дайер я устроил небольшой акт освобождения животных на курсе генетики для студентов.

В течение нескольких недель мы скрещивали различные штаммы плодовых мушек и наблюдали за распределением фенотипов в полученном потомстве. Хорошо изученным фенотипом, который мы использовали, был цвет глаз. В частности, мы объединили нормальных красноглазых взрослых мух с мутантными мухами с белыми глазами. Личинки и куколки размещались в маленьких пластиковых пробирках, таких же, какие много лет спустя я увидел в лаборатории Келли Дайер, и в каждой из них была дрожжевая среда. Губчатые пробки пропускали воздух, при этом мухи не могли выбраться. В течение нескольких недель в лаборатории стоял густой аромат непропеченного, слегка прогорклого хлеба.

Через неделю после того, как мухи спарились, я увидел пухлых маленьких личинок, выбирающихся из дрожжевой массы. Неделю спустя во флаконах лежали инертные куколки, и к третьей неделе флаконы кишели взрослыми мухами. Они стояли, ходили и жужжали, сидя в крошечных тюрьмах.

Во имя образования этим маленьким насекомым было не суждено насладиться простором. Вскоре пары эфира лишили их сознания. Согласно инструкции, мы должны были вытряхнуть «заморенных» мух на лист белой бумаги, записать количество красноглазых и белоглазых индивидуумов, разглядев их под препаровальной лупой, а затем поместить неподвижных испытуемых в чашку Петри с маслом, такие стояли на каждом столе в лаборатории. «Морг» – так мы называли эти блюдца – становился последним пристанищем мух. Я обратил внимание, что в большинстве «моргов» в комнате было уже сотни мух, предположительно оставленных там студентами из других лабораторий. Я до сих пор помню их глаза, злобно глядящие из мрачной могилы.

Недовольный перспективой играть роль костлявой старухи с косой для этих маленьких существ, я разработал простой план спасения. Пересчитав мух в своей партии, я небрежно высыпал их на черную поверхность рабочего стола, на фоне которой они были почти невидимы издалека. Продолжая записывать данные, я краем глаза следил за кучкой двукрылых в нескольких сантиметрах справа от меня. Уже через несколько минут я обнаружил признаки движения: одна подергивала крылом, вторая сгибала лапку. Прошла минута – и мухи вышли из комы. Двигатели, запускающие крылья, просыпались, и мухи кружились на спине, танцуя брейк-данс. Некоторым удалось встать на ноги, и они шатались, как маленькие пьяницы. Меня как будто загипнотизировали. Они вели себя как люди, и наблюдать за ними мне было гораздо интереснее, чем записывать соотношения цвета глаз в соответствии с требованиями задания по генетике.

Я не знаю, можно ли опыт эфирной интоксикации плодовой мушки сравнить с моим. В 1972 году в больнице Торонто мне сделали наркоз, чтобы вправить лодыжку, которую я вывихнул, катаясь на санках. Я до сих пор помню острый запах эфира и сонливость после пробуждения[399]. Чувствовали ли эти плодовые мушки вялость? Мы никогда не узнаем наверняка, но, когда я наблюдал, как приходят в себя люди после наркоза, все выглядело именно так.

Когда мухи полностью восстановились, они начали взлетать. Я наблюдал, как их крошечные фигурки удаляются и исчезают в похожем на пещеру классе. Я не знаю, испытывал ли я удовлетворение от того, что пощадил их жизни, или восторг от совершения акта против власти, но с каждым крошечным огоньком жизни, устремившимся в великое неизвестное, улетала крошечная частичка моей души.

«Искатели» и «ждуны»

В течение года после того урока генетики в том же здании я прослушал курс по поведению животных для студентов, который читала генетик-бихевиорист из Университета Торонто Марла Соколовски. Работая над этой книгой, я договорился с Марлой о разговоре по скайпу. В начале своей карьеры, еще будучи студенткой, она обнаружила, что личинки плодовой мухи добывают пищу двумя способами, причем оба заложены в них генетически. Это явление – результат полиморфизма, официально называемое rover/sitter, или «искателя/ждуна». «Искатели» беспокойно копошатся в пище, которая в лаборатории Марлы представлена в виде пасты из дрожжей и воды или перезрелыми фруктами. «Ждуны» более пассивны, они предпочитают употребить пищу, находящуюся в пределах досягаемости, а уже потом медленно переползти вперед.

Парадокс знаний заключается в том, что чем больше мы знаем, тем больше новых вопросов возникает. Соколовски и ее ученики опубликовали более 65 научных работ по генетике поведения плодовых мух среди десятков других. Разница в передвижении между «искателями» и «ждунами» нивелируется в отсутствие пищи, именно поэтому считается, что признак связан с поиском пищи. Марла рассказала мне, как неблагоприятные условия влияют на поведение при поиске. Столкнувшись с трудностями на ранней стадии в виде ограничения в еде, «ждуны» будут вести себя более рискованно. В частности, они начнут бросаться в середину чашки Петри, наполненной едой, как это делали бы голодные «искатели». Благодаря явлению полиморфизма «искателя/ждуна» появилась новая дисциплина: поведенческая генетика.

Идея о том, что генетически заложенное поведение может быть гибким, коренным образом повлияла на дискуссии о природе/воспитании, где генетика противопоставлялась влиянию окружающей среды в выражении черт личности, здоровья, телосложения, чего угодно. В реальности на то, кто мы есть, влияют как гены, так и окружающая среда, и, кроме того, их влияние взаимозависимо. Поэтому взаимодействие генов и окружающей среды лучше охарактеризовать как «природа через воспитание», а не как «природа против воспитания».

Работы Соколовски, как и многих исследователей дрозофил, проводились с целью улучшения условий жизни человека. «Мутанты, нарушающие многие аспекты социального взаимодействия [мух]… являются хорошими генами-кандидатами… аутизма», – пишет она в статье, опубликованной в 2010 году[400]. «Агрессивное взаимодействие [мух], которое, как правило, заканчивается поражением, можно использовать для моделирования синдрома хронического поражения, который обнаруживается у людей во время депрессии, а также выявления генов-кандидатов этого расстройства». Но, продолжает она, «нужно соблюдать осторожность, потому что сравнения моделей поведения животных с социальными расстройствами человека должны основываться на сходных генетических и физиологических механизмах, а не только на похожем поведении». Проблема тут в том, что вряд ли «сложное поведение у млекопитающих происходит от более простых модулей поведения у более простых организмов» (например, мух).

Плодовые мушки захватывают мир

Связь феномена плодовой мухи со здоровьем человека – это не основная исследовательская задача Патрика О’Грейди. Я встретился с О’Грейди в его опрятном кабинете с большими окнами в кампусе Корнеллского университета в Итаке. В самом начале, когда О’Грейди познакомился с генетикой, он был очарован разнообразием мух, что привело его к поездкам в Мексику, Южную и Центральную Америку для сбора мух для диссертации на Ph D. Благодаря ему на свет появилась филогения семейства Drosophilidae, которое на сегодняшний день насчитывает около 4200 описанных видов, более 80 из которых были впервые описаны О’Грейди.

Гавайи – логово огромного количества разных плодовых мушек. «Существует около тысячи видов, эндемичных для Гавайев, что составляет четверть мирового разнообразия семейства», – сказал мне О’Грейди.

Только сравните: в книге о фауне гавайских насекомых, опубликованной в 1945 году, авторы смело хвастались, что на Гавайях может быть до 250 видов дрозофил[401].

О’Грейди продолжал: «Гавайские дрозофилы просто великолепны. Есть две основные группы, одна из которых характеризуется половым диморфизмом. Самцы очень эффектно выглядят, как будто это большерогий ирландский олень или снежный баран-толсторог, уменьшенный до размеров мухи. Еще у этих ребят либо видоизменены ротовые части, либо передние лапы или рисунок крыльев».

Если вы поищете в интернете узоры крыльев гавайской плодовой мухи, то найдете просто колоссальное количество черточек, полос и пятен самой разной формы. Модельеры, обратите внимание!

«Пара видов бодаются головами в борьбе за самок, что привело к развитию у них широких голов. Почти у всех видов есть специальное место в среде обитания, где, как у некоторых птиц, самцы устраивают соревнования за самок».

Теперь вы, возможно, полагаете, что такое огромное количество плодовых мух именно на Гавайях объясняется только тем, что мы не прочесали планету в поисках их собратьев, и вполне может оказаться, что где-то их живет намного больше, чем мы думаем. Возможно, однако О’Грейди считает, что нет.

«Одна из теорий мегаразнообразия гавайских плодовых мух заключается в том, что мухи намного старше самих островов. Гавайи, по сути, архипелаг, сформированный лавой на Тихоокеанской плите, и, как конвейер, острова постоянно перемещаются на северо-запад на несколько сантиметров в год. В конце концов остров отваливается от общей ленты, и на его месте появляется другой».

Позже, когда я посмотрел на карту Гавайских островов, то увидел, что она прекрасно соответствует описанию О’Грейди: острова тянутся ровным рядком к северо-западу, становясь все меньше, пока совсем не исчезают в океане. Вся цепочка иллюстрирует собой примерно 60 млн лет тектонического сдвига плит. Подсчитали, что первый Гавайский остров, который некогда заселили плодовые мухи[402], сейчас находится под водой где-то недалеко от островов Мидуэй, более чем в 3000 км на северо-запад.

«По всей вероятности, дрозофилы добрались до Гавайев около 25 млн лет назад и на протяжении этого времени прыгали по конвейерной ленте прямо на ходу. И каждый раз, когда образовывался новый остров, мухи переселялись на него. Так шел процесс образования новых видов, происходящий в изоляции от соседних островов».

Есть и другие факторы, определяющие изобилие плодовых мух на Гавайях.

«Кроме того, на островах очень различается среда обитания, – сказал мне О’Грейди – Не всегда один остров – это один вулкан. Например, на Большом острове Гавайи пять вулканических вершин, и благодаря пассатам на одну сторону вершин выпадает гораздо больше осадков, чем на другую, поэтому среда обитания различается. Так, например, на северо-восточной стороне вулкана Мауна-Лоа очень влажный тропический лес, тогда как на другой стороне – пустыня Кау, где выпадает всего 23 см осадков в год».

Я немного скептически отношусь к тому, что мировое разнообразие плодовых мушек составляет около 4200 видов. С трудом верится, что Гавайи – единственная мегафабрика дрозофил на планете. Можно с уверенностью сказать, что генетикам здесь хватит материала, если они решат сосредоточить свое внимание на других видах плодовых мух, помимо D. melanogaster.

О’Грейди изучает перемещение мух по архипелагу; когда он этого не делает, то перевозит мух по всему миру. Он руководит Национальным центром изучения видов дрозофил (NDSSC), расположенным в цокольном этаже бизнесцентра Комсток в Огайо, где мы и встретились. NDSSC – крупнейшее из трех учреждений, распространяющих различные виды и штаммы плодовых мух по лабораториям всего мира; другие два находятся в Японии и в Австрии. Более крупное учреждение в Университете Индианы в Блумингтоне специализируется на мутировавших линиях одного вида, D. melanogaster; здесь представлено около 50 000 мутантных линий, и примерно 3000 в неделю отправляются в лаборатории в разные точки мира.

Я спросил О’Грейди, могу ли посмотреть NDSSC. Мы спустились в цокольный этаж, где меня провели в комнату размером с кухню, стены которой были уставлены металлическими стеллажами, и на каждом стояли контейнеры с флаконами, скрепленные по десять штук. Все выглядело гораздо скромнее, чем я предполагал, но ведь плодовые мушки очень маленькие, им не требуется просторов. Первая партия из Сан-Диего насчитывала 750 000 живых мух, а в комнате, где мы находились, было около миллиона.

Плодовые мухи отлично умеют приспосабливаться, и об этом говорит тот факт, что в убогой вселенной маленькой прозрачной пластиковой трубки, закрытой ватным тампоном, они способны жить обычной жизнью: от ухаживания и спаривания до откладывания яиц, кормления личинок, окукливания и появления следующего поколения взрослых особей. В лаборатории Келли Дайер я видел, что в некоторых пробирках были мухи на разных стадиях развития. Дрожжевая кашица на дне, как правило, представляет собой смесь сахара и питательных дрожжей; иногда туда добавляют размятый банан, порошок плодов кактуса и хлопья с высоким содержанием белка. О’Грейди вытащил пробирку и указал на крошечные туннели в пищевой среде, следы, оставленные личинками, проделывающими себе путь с помощью челюстей. На странице NDSSC в социальной сети написано: «В настоящее время поддерживает живую коллекцию из 250 видов дрозофил, представленных фондом из 1500; родов; данные виды используют исследователи, занимающиеся вопросами эволюции, экологии, биологии развития, физиологии, нейробиологии, сравнительной геномики и иммунологии». Здесь слово «фонд» относится к географическим популяциям одного и того же вида. «У нас есть фонд, содержащий, в общей сложности, около 1500 родов, – поведал мне О’Грейди. – Некоторые виды представлены одним экземпляром, другие – сотнями. Примерно у 40 видов Drosophila секвенирован весь геном, и эти виды пользуются большим спросом. Как только кто-то секвенирует новый геном, новая муха сразу выходит из мрака и становится знаменитостью».

NDSSC не всегда находился в Итаке. Его история похожа на историю гавайского острова. Он был основан в Остине, в штате Техас, в 1930-е годы, затем переехал в Боулинг-Грин, Тусон и Сан-Диего, а осенью 2017 года обосновался в Итаке. Бизнес идет стабильно, около 1000 посылок в год отправляются во все уголки земного шара. Каждая партия включает в себя две или три пробирки примерно по 50 мух в каждой стоимостью 40 долларов за вид.

Самая серьезная проблема с клиентами возникает, когда мухи погибают в дороге, в этом случае их заменяют новой партией. Это происходит примерно три-четыре раза в год. В первый год после переезда в Итаку происходили несчастные случаи, когда мухи умирали, не выдерживая зимних температур. В настоящее время стали использовать каталитические грелки, кроме того, принимаются дополнительные меры, чтобы при перевозках мух не держали в слишком холодных или жарких помещениях. Случайные потери происходят в результате невезения, например когда груз наклоняется при взлете или посадке самолета. Довольно странно сознавать, что здесь, в этом скромном помещении, содержат плодовых мух, представляющих собой весь путь эволюции дрозофилы за всю ее историю в 60 млн лет. Это примерно эквивалентно размаху эволюции отряда приматов млекопитающих, к которому мы принадлежим.

Гигантское семя

Мы, сами того не желая, способствуем глобальному распространению генов плодовой мухи, когда отправляем их на большие расстояния, потому что неизбежно кому-то удается сбежать. И понятно, что мухи и другие животные распространяют свои гены половым путем. Но выбор партнера – отнюдь не конец игры в продолжение рода для мух, равно как и для многих других животных; в восьмой главе мы видели, что и самцы, и самки используют тактику, когда можно отдавать предпочтение сперме одного самца, а не другого. У некоторых видов плодовых мушек самцы идут странным путем, чтобы увеличить свои ставки в генетической лотерее.

Прежде всего краткое введение в господствующую теорию. У неразборчивых в связях видов, чьи самки спариваются с несколькими самцами, природа, как правило, благоприятствует производству большого количества очень маленьких сперматозоидов. Эволюционная логика этого так называемого соревнования сперматозоидов проста: если вы покупаете больше лотерейных билетов, у вас больше шансов выиграть, или, в данном случае, больше шансов, что один из ваших сперматозоидов первым (и последним) достигнет яйцеклетки. Наличие в природе разных систем размножения объясняет, например, почему у самцов шимпанзе яички намного больше, чем у их более крупных собратьев, горилл. Шимпанзе довольно неразборчивы в связях, и им приходится платить за то, чтобы в лотерее участвовало как можно больше их сперматозоидов. У горилл, напротив, доминирующий самец может спариться с любой самкой в стае; и при такой монополии можно не волноваться о производстве большого количества сперматозоидов. (В плане поведения и анатомии люди находятся между этими двумя крайностями.) У многих животных, от грызунов до змей и стрекоз, встречаются самые разные формы конкуренции сперматозоидов.

Любопытно, что некоторые плодовые мушки, чтобы получить преимущество над семенем конкурента, пошли другим путем. У меня была возможность изучить этот момент немного подробнее во время бесед с Келли Дайер.

«Сперма мух сильно различается по размеру, – сказала мне Дайер. – Самое маленькое семя составляет около полумиллиметра в длину, то есть оно огромно по сравнению с человеческим сперматозоидом. Главный приз за самое длинное семя у мух – собственно, самое длинное среди животных – достается Drosophila bifurca, ее сперматозоиды в длину порядка шести-семи сантиметров».

Что?! Ведь плодовые мушки очень маленькие. Это все равно что сравнивать человеческие сперматозоиды с теннисным кортом. По необходимости почти вся эта длина приходится на хвост, или жгутик, движение которого приводит в движение головку сперматозоида.

Как и почему это работает? Оказывается, более длинные сперматозоиды прекрасно вытесняют своих конкурентов из женского репродуктивного тракта, что дает им преимущество в борьбе за оплодотворение[403]. По словам Дайер, причудливые хвосты образуют так называемую «спутанную пряжу», она препятствует продвижению спермы других самцов, которые спарились с самкой позже.

Тут встает другая, очевидная и практическая проблема: как эти громоздкие сперматозоиды помещаются у самки внутри?

Если коротко, то эволюция позаботилась и об этом. Когда дело доходит до деталей, которые должны подходить друг к другу, например со всем тем, что связано с половым актом, эволюция не сидит сложа руки, пока технические принадлежности одного пола движутся вверх по адаптивному склону.

В качестве иллюстрации[404] Дайер достала с полки старую книгу «Эволюция рода дрозофил» (Evolution in the Genus Drosophila; 1952) и показала подробные рисунки репродуктивных путей самок мух.

Дайер обратила мое внимание на рисунок D. pseudoobscura, вида с короткохвостыми сперматозоидами, изображающий женские половые органы, куда попадают сперматозоиды. Они имели обычные для плодовой мушки размеры. Переворачивая страницы, мы рассмотрели репродуктивный тракт вида с гигантскими сперматозоидами; здесь женские половые органы были закручены в спираль, как шнур от трубки старого телефона. Дайер прокомментировала:

– А происходит вот что: женский репродуктивный тракт эволюционировал, чтобы вместить сперму своего партнера. Существует очень тесная внутривидовая корреляция между длиной сперматозоидов и длиной органа для хранения спермы.

– Какую часть полости тела занимают эти органы? – спросил я.

– Почти всю брюшную полость.

Затем Дайер пригласила меня в соседнюю лабораторию, где я все увидел бы воочию. Она «выключила» несколько мух при помощи углекислого газа, затем, взяв пару очень тонких игл с пробковыми ручками, отделила самку мухи от остальных и, положив ее в небольшую лужицу воды, извлекла репродуктивные органы. Далее Дайер поместила предметное стекло с образцом на смотровую площадку стереомикроскопа, после чего пригласила меня взглянуть.

Оба жемчужно-белых яичника содержали несколько бледных сегментов, по цвету напоминающих очищенное личи, а по форме – купол мечети. Рядом располагалась пара бугристых трубок, напоминающих нитку жемчуга: семенные сосуды. У вскрытого самца мы обнаружили две желтоватые структуры, закрученные в спирали: семенники. Вскрыв один из них, мы обнажили печально известные длинные сперматозоиды, которые в таком ракурсе были похожи на молочное облако. В этом облаке лежали тысячи длиннохвостых сперматозоидов, в тысячу раз меньше, чем самые маленькие сперматозоиды человеческого эякулята; они были слишком малы, чтобы можно было разглядеть их по отдельности при таком увеличении.

Производство гигантских сперматозоидов – нетрадиционная репродуктивная стратегия, но у некоторых мух она, похоже, сработала. Мы привыкли думать, что это пример того, как мужчины оказывают давление на женщин, но, похоже, самки здесь главные. «У самцов развиваются сперматозоиды сумасшедших форм, потому что меняются женские репродуктивные пути, благодаря чему процесс оплодотворения приспосабливается к этим странным, специфическим чертам», – говорит Скотт Питник, изучающий феномен гигантских сперматозоидов в Сиракузском университете. Его исследования показывают, что органы самок, предназначенные для хранения спермы, активно меняются в ходе эволюции и самцы адаптируются в ответ. Самки с более длинными органами хранения спермы, как правило, быстрее спариваются с другими самцами, что еще больше усиливает конкуренцию семени и, следовательно, дает преимущество самцам, производящим более длинные сперматозоиды. Поскольку производство больших сперматозоидов энергетически затратно для самцов, тот, кто производит больше, побеждает в соревновании. Самки в этом случае тоже выигрывают, поскольку так появляется гарантия, что их оплодотворит самый достойный и крепкий самец. Так что не все в половом отборе происходит у нас на виду[405].

Но что, если сами мухи видят, что происходит вокруг них? Примерно в 1909 году аспирант Колумбийского университета Фернандус Пейн продержал популяцию мух, целых 49 поколений, в полной темноте. Зачем? Он хотел продемонстрировать теорию наследования в соответствии с биологическими потребностями, предложенную за 100 лет до этого французским биологом Жаном Батистом Ламарком. Идея Ламарка состояла в том, что окружающая среда вызывает изменения у животных и жизнь в темноте должна проявиться в существенной дегенерации глаз насекомых. Однако два года спустя, когда последнее поколение мух с затуманенным взором вынырнуло из темноты и впервые увидело свет[406], зрение у них стало таким же хорошим, как у их предков 48 поколениями ранее. Иногда плодовые мушки делают важный вклад в опровержение гипотезы, а не только служат ее подтверждением.

Благодаря необычайно длинным хвостам сперматозоидов – здесь показано всего два – некоторые виды плодовых мушек считаются организмами с самыми крупными сперматозоидами из известных в природе (© Romano Dallai)

Однако это был не конец туннеля для мух. Полвека спустя японские ученые решили более детально изучить возможные последствия жизни в темноте. В 1954 году в университете в Киото вывели особую линию Drosophila melanogaster, которую держали в темноте более 60 лет. Учитывая, что поколение таких мушек меняется за две недели, то за этот период в идеальных условиях сменилось около 1500 поколений, что эквивалентно 27 000 лет эволюции у людей. Это показатель адаптивности насекомых[407], учитывая их относительно короткий период генерации: в смешанной популяции мухи, выращенные в темноте, продемонстрировали репродуктивное преимущество по сравнению с дикими (не лишенными света). Когда самок «темных» мух скрещивали с самцами диких видов, они давали меньше потомства в условиях темноты, чем когда оба родителя были «темными» мухами. Пока неизвестно почему, но ученые предполагают, что самки «темных» предпочли самцов с такой же мутацией, поскольку в отсутствие визуальных сигналов могут использовать запахи или звуки для различения партнеров.

Со временем, возможно, «темные» мухи прольют свет на вопрос, что значит быть мухой. И совершенно очевидно, что мухи, и особенно плодовые мушки, всегда будут находиться на переднем крае открытий в области генетики и эволюции.

Благодаря разнообразию, а также способности следовать своим интересам, мухи могут быть как вредны, так и полезны, с точки зрения человека. Только что мы убедились, что мухи сыграли важную роль в продвижении науки, занимающейся генами, поведением и эволюцией. Теперь давайте посмотрим на мух с другой, более темной стороны: они становятся переносчиками серьезных и смертельных болезней, а также вредят сельскому хозяйству.

Трудно переоценить значение двукрылых в ходе человеческой истории. В знаменитой книге «Оружие, микробы и сталь»[409], опубликованной в 1997 году, биогеограф Джаред Даймонд предположил, что болезни, передаваемые в основном двукрылыми, сыграли ключевую роль в глобальной экспансии и печально известной колонизации Африки и Америки европейскими странами. На обложке двадцатого, юбилейного, издания книги изображены две пули, комар и стальная гайка. В фильме The Mosquito («Комар», 2019 г.) Тимоти Винегард, политолог и военный историк из Университета Колорадо Меса, подробно описывает, как комары защищали Рим от иностранного вторжения со времен Античности. Они даже защитили Рим от самого себя, по сути, организовав падение Римской империи. К заслугам двукрылых относят изгнание монголов[410] из Центральной Европы раз и навсегда в 1242 году, также считается, что их налеты на плохо подготовленные британские войска определили судьбу Соединенных Штатов Америки.

Комары передают болезнь различными путями. Малярийные паразиты прикрепляются к кишечнику самки комара и проникают в организм хозяина, когда комар пьет кровь. Как и при желтой лихорадке и лихорадке денге, возбудитель может попасть в комара, когда тот питается кровью уже инфицированного человека, и передаться следующей жертве через слюну комара. Так что комары действуют как летающие зараженные иглы[411], расширяя инфекционный диапазон больного человека на многие километры.

Но комары работают не в одиночку. Мокрецы (Ceratopo-gonidae)[412], как известно, передают по меньшей мере 66 вирусов, 15 простейших и 26 филярийных нематод. Лихорадка Оройя[413], которую переносят москиты рода Phlebotomus, стала причиной гибели около четверти армии Франсиско Писарро во время завоевания инков в середине XVI века. Муха цеце замедлила продвижение европейской колонизации Африки, ограничив ввоз и использование лошадей и других тягловых животных из-за трипаносомоза, болезни, вызываемой паразитами, – она приводит к сонной болезни людей и обусловливает нагану, распространенную в Африке болезнь крупного рогатого скота и других копытных млекопитающих, сопровождающуюся лихорадкой, вялостью и отеками.

Однако из-за масштабов бедствия комары удостоились первого места. Несколько сотен видов комаров, вместе взятых, убивают гораздо больше людей, чем сами люди. С 2000 года на долю комаров приходится около 2 млн смертей людей в год[414], учитывая, что от рук своих собратьев в год гибнет 475 000 человек. Исследователи приписывают комарам вину в почти половине смертей в истории человечества. По подсчетам Винегарда, это примерно 52 млрд из 108 млрд людей[415]. До Второй мировой войны от инфекционных заболеваний, распространяемых насекомыми, умерло гораздо больше солдат, чем в результате ранения на поле боя[416].

На каждого умирающего человека приходится гораздо больше заболевших. В зависимости от того, кого вы спросите[417], вам ответят, что по вине одних только комаров в мире заболевают от 200 млн до более чем 300 млн человек в год.

В общей сложности от комаров человеку передается более 15 заболеваний[418]. Патогены болезней делятся на три группы: вирусы, черви и простейшие (одноклеточные микроскопические организмы царства Протистов). Малярию вызывают простейшие, и которых переносят примерно 70 из 480 видов комаров рода Anopheles. Комары Aedes, такие как азиатский желтолихорадочный комар, который благодаря нам распространился в Африку и Америку, переносят вирусные заболевания: желтую лихорадку, лихорадку денге, вирусы чикунгунья и Зика, а также не менее шести видов энцефалита. Комары Culex тоже распространяют энцефалит[419], а помимо него – вирус лихорадки Западного Нила, филяриоз и слоновость, вызываемую червями-нематодами. К счастью, нет никаких свидетельств того, что комары, домашние мухи или другие мухи играют какую-либо роль в передаче коронавируса[420], о котором мы все сейчас думаем.

Из всех этих заболеваний малярия (название которой происходит от итальянского «плохой воздух»), безусловно, самая серьезная. По данным Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ)[421], в 2016 году малярия была шестой по значимости причиной смерти в странах с низким уровнем дохода, на ее долю приходилось чуть менее 40 смертей на 100 000 населения.

Связь между комарами и малярией установили только в 1890-х годах. Симптомы, которые обычно появляются от одной до четырех недель, но могут развиваться до года, включают лихорадку, диарею, головную боль, потливость или озноб, тошноту и рвоту, а также боль в мышцах и животе. При отсутствии лечения малярия прогрессирует до тяжелого состояния[422], приводящего к коме, судорогам, дыхательной недостаточности и смерти.

Семейство малярийных паразитов считается одним из самых коварных манипуляторов на планете и проникает в другие формы жизни. Комары – его главные марионетки, а люди – самая привлекательная мишень, но мы не единственная добыча малярии. Во всем мире насчитывается более 200 видов малярийных паразитов, поражающих птиц, летучих мышей, обезьян, антилоп и ящериц; только пять из них опасны для Homo sapiens. У большинства животных в ходе эволюции развился защитный механизм, хотя поведение и репродуктивная функция могут пострадать от паразита. Заметным исключением стали гавайские птицы, поскольку из-за малярии их численность значительно сократилась и некоторые виды исчезли. Двумя наиболее опасными для нас видами малярии остаются Plasmodium falciparum и P. vivax.

Когда малярийный паразит вступает в контакт с эритроцитами[423], он вырабатывает химическую приманку, делающую инфицированного хозяина еще привлекательнее для следующего комара, и тем самым болезнь распространяется очень быстро. Паразит далее манипулирует комаром[424], чтобы тот кусал чаще, подавляя выработку антикоагулянта; это ограничивает потребление им крови за один укус, и он вынужден кусать снова и снова, давая паразиту больше возможностей остаться на укушенном хозяине.

Исторический диапазон распространения малярии намного больше, чем нынешний. Помимо тропиков, когда-то болезнь была распространена даже далеко на севере, в Канаде и Северной Европе. Во время колонизации Америки в страну приехали не только европейцы; они привезли с собой огромное количество комаров, несущих болезни и смерть коренным народам, у которых не было иммунитета к привнесенным заболеваниям. До этого, несмотря на то что в Северной и Южной Америке обитали полчища комаров, они не были переносчиками смертельных болезней, как завезенные виды Anopheles и Aedes. Сравнительно недавно, в 1935 году, примерно 130 000 американцев заболели малярией, что привело к 4000 смертей. К 1950 году благодаря сочетанию распыления пестицида ДДТ, осушения водно-болотных угодий и удаления мест размножения комаров, болезнь удалось почти искоренить в этих регионах[425]. Сегодня 85 % случаев заболевания малярией приходится на регион Африки южнее Сахары, 8 % – на Юго-Восточную Азию, 5 % – на Восточное Средиземноморье, 1 % – на западную часть Тихого океана и 0,5 % – на Америку.

Будучи переносчиками тропических болезней, двукрылые жестоко наказали рабовладельцев. Желтая лихорадка, которую импортировали вместе с комарами, поражала в большей степени страны, которые занимались работорговлей. Начиная с 1648 года вспышки этой болезни унесли много жизней в Вест-Индии. Знаменитое восстание рабов на корабле Amistad[426] своим успехом обязано комарам-переносчикам желтой лихорадки, укусы которых ослабили команду на судне, при этом рабы в основном были невосприимчивы к заболеванию. В период с 1693 по 1905 год от желтой лихорадки умерли от 100 000 до 150 000 американцев[427].

Возможно, вы задаетесь вопросом, почему патогены эволюционировали и убивают своих хозяев. Ответ заключается в том, что патоген распространяется именно во время симптомов болезни, предшествующих смерти. После этого нас уже не спасти. В зависимости от болезни, от которой мы страдаем, симптомами могут быть кашель и чихание, кожная сыпь или открытые язвы – все это эффективные пути передачи инфекции. Затем мы взаимодействуем с другими людьми, в том числе посредством сексуальных контактов, а также дотрагиваемся до других зараженных объектов. Глобальная пандемия коронавируса, благодаря которой социальное дистанцирование, ношение масок и частое мытье рук сделались частью повседневной жизни, заставила нас лучше осознать хитроумные средства, с помощью которых патоген может способствовать собственному распространению.

Учитывая наследие малярии и роль комаров в качестве главных курьеров, не стоит удивляться тому, что экологическую роль комаров определили как «контрмеру против неконтролируемого роста человеческой популяции». Справедливости ради следует отметить, что комары несут косвенную ответственность, поскольку они переносчики, а не прямые виновники смерти. Но в это никто не вникает.

Что же делать со столь серьезной угрозой? Основное направление современной борьбы с болезнями, переносимыми двукрылыми, – это уничтожение видов-переносчиков и их мест обитания с помощью химических инсектицидов. Такой подход дает неплохой эффект, поскольку численность врагов и уровень заболеваемости заметно сокращаются, по крайней мере на некоторое время, но у него есть недостатки. Главный из них заключается в том, что сложно уничтожить целевой организм и при этом не навредить нецелевым видам. Это стоит денег, при этом существуют логистические трудности, такие как необходимость периодически повторно использовать сетки, обработанные пестицидами, и другие материалы. Кроме того, пестициды опасны для нас самих[428]; по данным Организации Объединенных Наций, от них ежегодно умирает 200 000 человек. Наконец, существует вездесущий миф об устойчивости к инсектицидам[429].

При помощи генетических стратегий можно было бы обойти большинство этих проблем. Две наиболее известные стратегии – метод стерильных самцов[430] и получение устойчивых к возбудителям трансгенных двукрылых с использованием методов генетического анализа. Третий метод, генный драйв[431], должен значительно повысить эффективность двух других.

При использовании метода стерильных самцов (МСС)[432] предполагают выращивать легионы самцов в неволе (самок уничтожают), делая их стерильными (при этом внешне здоровыми) путем облучения куколок, а затем выпускать насекомых в дикую природу. Идея здесь заключается в том, что чем больше стерильных самцов, тем ниже доля спариваний с нормальными самцами в дикой среде, поэтому следующее поколение будет малочисленнее. Успех метода стерильных самцов зависит от высокого соотношения стерильных насекомых к диким, в идеале более 10:1. В зависимости от вида для достижения эффективности требуется выпустить миллионы или даже миллиарды стерильных самцов. Причина, по которой ученые работают с самцами, заключается в том, что самки, как правило, спариваются только один раз, в то время как самцы делают это так часто, как только смогут, что ускоряет эффект метода. Этот подход гораздо более применим к насекомым, чем к более крупным животным, поскольку их небольшие размеры и высокая плодовитость позволяют выращивать огромное количество особей в неволе за относительно короткое время.

В 2015 году ученые впервые применили новую технику редактирования генов CRISPR для модификации генома желтолихорадочного комара, Aedes aegypti. Также в 2015 году исследователи ввели измененные гены в эмбрионы A. aegypti и продемонстрировали, что с помощью метода CRISPR можно вызвать различные мутации. Учитывая, что определенные последовательности генов играют важную роль в разнообразных физиологических процессах, таких как метаморфоза, развитие эмбриона и взаимодействие хозяина и патогена[433], исследователи успешно создали популяции комаров, у которых наблюдались задержка роста, потеря функции яичников и снижение скорости вылупления яиц; представьте себе потенциал этих методов для изменения популяций диких насекомых в наших целях. Ученые определили эти гены у A. aegypti и при помощи генной инженерии создали маскулинизированных самок с почти полным набором мужских гениталий. Поскольку только самки комаров питаются кровью и впоследствии передают патогенные микроорганизмы, стратегия использования сплайсинга гена для превращения самок комаров в безвредных самцов оказалась многообещающей в качестве борьбы с переносчиками.

Ученые нашли и другой способ помешать размножению комаров; он связан с широко распространенными, в основном паразитическими бактериями, называемыми «вольбахии». Эти бактерии неравнодушны к насекомым. Согласно подсчетам, почти у 70 % всех видов насекомых в организме живут вольбахии.

Впервые вольбахии были обнаружены в 1924 году, однако исследования этой бактерии не велись активно до 1971 года, когда выяснили, что яйца комаров Culex погибают, когда сперма инфицированных вольбахиями самцов оплодотворяет незараженные яйцеклетки. Несмотря на то что бактерии живут в зрелых яйцеклетках, они практически отсутствуют в зрелых сперматозоидах. Таким образом, только инфицированные самки передают инфекцию своему потомству, а самцы – это тупик, поэтому чем больше соотношение полов смещено в сторону самок, тем выше присутствие вольбахий. Бактерии вольбахии – искусные манипуляторы, и у них есть несколько способов выбирать самок. Один из них заключается в том, чтобы просто убить мужские эмбрионы, другой – заставить женские эмбрионы поглотить мужские эмбрионы, а третий – обеспечить, чтобы только инфицированные самки могли успешно спариваться с инфицированными самцами. Это снижает репродуктивный успех неинфицированных самок, тем самым способствуя распространению бактерий[434].

Кроме того, вольбахия заводится в нематодах, в том числе у той, что вызывает слоновость. Причем мутуалистическая связь бактерии с нематодой настолько велика, что если вы убьете вольбахию, то убьете и нематоду. Из этого следует, что основным направлением исследований слоновой болезни становится поиск способов уничтожения вольбахий.

Совсем недавно сделали случайное открытие, что зараженные вольбахией двукрылые не могут передавать вирусы. Оно привлекло внимание исследователей вирусных заболеваний, переносимых комарами, в первую очередь лихорадки денге. Если комары, зараженные вольбахией, передают меньше возбудителя денге, возможно, получится использовать бактерии для уменьшения случаев заражения лихорадкой денге. В ходе эксперимента в северо-восточном австралийском городе Таунсвилл с населением 187 000 человек и значительным уровнем лихорадки денге[435] за четыре года после завоза комаров, инфицированных вольбахией, не было зарегистрировано ни одного случая заболевания. Помимо этого, вольбахия демонстрирует потенциал для снижения угрозы вирусов чикунгуньи и лихорадки Западного Нила.

Как сказала мне Келли Дайер: «Прелесть этого подхода в том, что вы не влияете на популяции комаров, что может привести к кошмарным экологическим последствиям» (из-за ключевой роли комаров в пищевых цепочках). Дайер описывает эту область исследований как «крайне активную» и добавляет, что «Билл Гейтс, например, вложил кучу денег в исследования вольбахий».

Если бактерии могут поддерживать или уничтожать определенных комаров в популяции, можем ли мы манипулировать генами комаров, чтобы сделать то же самое? Необходим генный драйв. Этот метод работает, генерируя наследуемый ген, который может быстро распространяться среди пострадавшей популяции. Это и есть важное различие между генными драйвами и традиционными трансгенными методами. В то время как мух, выведенных трансгенным методом[436], можно и разумно считать безвредными, потому что естественный отбор устранит всех сбежавших мух-мутантов, то ожидания от мух, подвергнутых эксперименту с генным драйвом, противоположны: естественный отбор одобрит такой организм, по крайней мере в некоторой части дикой популяции[437].

Эта идея одновременно воодушевляет и заставляет задуматься. Такая стратегия позволит удалить вредителей на местном уровне[438], не затрагивая другие виды или популяции в других местах[439]. Метод генного драйва может напрямую обратить вспять устойчивость к инсектицидам, приобретенную в ходе эволюции, поскольку некогда эффективные соединения получат новую жизнь. Возможен и другой вариант, при котором так называемые сенсибилизирующие драйвы сделают насекомых чувствительными к относительно безвредным соединениям, возможно, даже к тем, которые совершенно нетоксичны для человека и окружающей среды.

Еще одна надежда, которую питают сторонники генного драйва, заключается в том, что вредителей можно изменить, и они перестанут питаться сельскохозяйственными культурами, при этом в остальном будут выполнять свои естественные экологические функции. Что, если бы можно было, например, манипулировать обонятельной системой мухи так, чтобы ее больше не привлекал урожай?[440][441]

Однако, вызывая саморапространяющиеся генетические изменения, генные драйвы создают экологические риски, поскольку радикально меняют генетический состав диких популяций[442]. Теоретические модели показали[443], что проникновение даже нескольких особей с конструкциями генного драйва может привести к полной замене популяции. Легко себе представить, что этот метод меняет правила игры в борьбе с болезнями, передаваемыми двукрылыми, за что иногда их называют драйвами исчезновения[444].

Сторонники генного драйва напоминают нам, что этот метод создан для подавления целевых популяций, а не для того, чтобы они вымирали. Кроме того, они указывают на вероятность естественного сопротивления этим схемам. Введение генетически модифицированной популяции насекомых создало бы огромное давление, благоприятствующее механизмам резистентности целевой популяции. К ним относятся естественный отбор генов, устойчивых к драйву, предпочитаемый инбридинг и даже бесполое размножение у видов, способных на это. Со временем появление такого рода механизмов станет не просто возможным, но и неизбежным[445].

Недавний семинар по рискам, посвященный изучению возможного вреда от использования генных стимулов для борьбы с малярийным комаром Anopheles gambiae, завершился выводами[446] о том, что, несмотря на существующие риски, они очень малы по сравнению с угрозой малярии. При успешном сценарии ликвидации существует множество других местных видов комаров, которые заполнят освободившуюся нишу переносчика малярии. Более того, известно, что ни хищники, ни опыляемые растения не полагаются на один вид комаров, поэтому хищники могут переключаться с одного вида на другой. Наконец, даже если бы генный драйв угрожал привести к вымиранию целевого комара, ученые полагают, что они могли бы «спасти» вид, изменив его геном. При внедрении любого метода генного драйва рекомендуется анализ затрат и выгод с учетом целевых видов, экосистемы и характера рассматриваемых изменений[447].

Огромные страдания и бесчисленные смерти, вызванные малярией и другими болезнями, переносимыми комарами, указывают на то, что люди готовы пойти на риск. К сентябрю 2015 года Фонд Билла и Мелинды Гейтс выделил 75 млн долларов на проект Имперского колледжа Лондона, в рамках которого по борьбе с малярией исследователи создали генный драйв для подавления лабораторных популяций A. gambiae, наиболее важного переносчика малярии в странах Африки к югу от Сахары[448].

Успех или неудача новых генетических методов в большей степени зависят от природы, чем от нас самих. Высокий репродуктивный потенциал и короткая продолжительность жизни насекомых делают их грозными противниками любой тактики, которую можно было бы против них применить. Эволюция борется своими методами[449], которые препятствуют движению генов, включая генетические вариации в естественных популяциях, эволюционную устойчивость через мутации, отобранные под действием генного драйва, или неслучайные модели размножения. Эксперименты на нескольких видах насекомых показали[450], что появляется устойчивость к генным драйвам, а также начинает преобладать естественная генетическая изменчивость, которая мешает механизму CRISPR распространять гены по популяциям, как предполагали ученые.

Неудивительно, что в поисках методов борьбы с болезнями, переносимыми комарами, исследуются генетические методы, поскольку история применения инсектицидов связана с развитием резистентности у целевого насекомого. Нигде это не проявляется так ярко, как на примере усилий по защите от малярии.

В 1961 году число случаев заболевания малярией в Индии сократилось менее чем до 150 000 по сравнению с 75 млн в начале 1950-х годов, при этом в год умирало 800 000 человек. Но мероприятия по распространению ДДТ – только представьте себе, что за год на страну вылили 27 млн килограммов инсектицида, – привели к резистентности к этому веществу. Малярия вернулась. В 1976 году Индия пережила крупную эпидемию, за которую было зарегистрировано примерно 25 млн случаев заболевания. В Индонезии случаи заболевания малярией увеличились в четыре раза в период с 1965 по 1968 год. К тому времени ВОЗ официально признала неспособность искоренить это заболевание. К началу 1990-х годов по меньшей мере 100 видов комаров и других переносчиков болезней выработали устойчивость к различным инсектицидам[451]. А поскольку пораженный паразит был более устойчив, чем его предшественники, новые инфекции были особенно опасны[452]. В 2000 году 10 % населения земного шара страдало от малярии[453].

Противомалярийные препараты демонстрируют аналогичную картину. Хинин, впервые использованный для борьбы с этой болезнью в Риме в начале XVII века, перестал работать к концу 1940-х годов, и его заменили хлорохином. К 1960-м годам хлорохин сделался бесполезен в большинстве стран Юго-Восточной Азии, Южной Америки, Индии и Африки. Устойчивость к его предшественнику, мефлохину, была подтверждена всего лишь через год после коммерческого выпуска препарата в 1975 году[454].

По данным Брюса Табашника из Университета Аризоны[455], общая устойчивость к пестицидам выросла на 61 % в период с 2000 по 2010 год. В отчете ВОЗ за 2010–2016 годы сказано[456], что устойчивость к четырем обычно используемым классам инсектицидов – пиретроидам, хлорорганическим соединениям, карбаматам и фосфорорганическим соединениям – характерна для всех основных переносчиков малярии в Африке, Северной и Южной Америке, Юго-Восточной Азии, Восточном Средиземноморье и западной части Тихого океана. В 2016 году провели клиническое испытание долгожданной вакцины против малярии Mosquirix[457]; в нем участвовали 447 африканских детей в возрасте от 5 до 17 месяцев, но результаты оказались неутешительными. Общая эффективность за семь лет наблюдения составила 4,4 %[458], снизившись ближе к нулю на четвертый год, с возможными последующими конечными негативными последствиями. Однако в более крупном исследовании, опубликованном в 2015 году[459], в котором приняли участие 15 459 младенцев и детей раннего возраста в семи африканских странах, Mosquirix сократил число случаев клинической малярии на 39 %. На основе имеющихся на сегодняшний день фактических данных ВОЗ и других медицинских учреждений считается, что преимущества Mosquirix перевешивают риски побочных реакций, таких как менингит и судорожные припадки.

В течение этого периода один класс инсектицидов, пиретроидов – группа искусственных пестицидов, подобных природному пестициду пиретруму, вырабатываемому цветками хризантемы, – доминировала в усилиях по борьбе с переносчиками болезней. Отсюда могут возникнуть проблемы, поскольку история борьбы с комарами-переносчиками болезней показывает, как опасно использовать один класс инсектицидов. Если продолжать атаковать организм – особенно многочисленное, быстро размножающееся насекомое – одним и тем же оружием, почти неизбежно появится резистентность к нему. И действительно, в последние годы наблюдается тревожный рост популяции комаров, устойчивых к пиретрину[460].

Иногда самые надежные методы – самые простые[461]. Обработанные инсектицидом противомоскитные сетки ограничивают воздействие и тяжесть заболевания за счет меньшего количества укусов. В период с 2000 по 2016 год число случаев заболевания малярией во всем мире сократилось на 40 %, это примерно на 663 млн случаев меньше. Более двух третей данного снижения заболеваемости[462] объясняется использованием противомоскитных сеток, обработанных инсектицидом длительного действия, а еще 19 % приходится на опрыскивание стен внутри помещений.

Я беседовал с биологом Присциллой Тамиозо, работающей в Программе борьбы с лихорадкой денге в южном бразильском городе Флорианополис. Она подчеркнула важность простых практических мер. В удаленных южных регионах угроза малярии уступает место лихорадке денге и вирусам Зика и чикунгунье.

«Мы сосредоточены на просвещении и образовании, – сказала Тамиозо. – Мы посещаем разные районы в поисках резервуаров размножения комаров. Кроме того, встречаемся с жителями, чтобы объяснить им важность сокращения подобных водохранилищ. На юге Бразилии выпадает много осадков, поэтому, например, важно просверлить отверстия в брошенных автомобильных шинах или заполнить их чем-то».

Как и в случае с развитой резистентностью к инсектицидам, чем эффективнее защита, тем более последовательной будет контратака. Некоторые виды комаров приспосабливаются к противомоскитным сеткам[463], становясь устойчивыми к пиретроидным пестицидам, которыми их пропитывают, и меняя свой режим питания с ночного на дневной.

Лихорадка денге – опасное вирусное заболевание[464], переносимое насекомыми, в тропиках и субтропиках, снова начинает активно распространяться. До 1970 года тяжелые вспышки лихорадки имели место только в девяти странах[465]; сегодня, по данным ВОЗ, это заболевание распространено уже в сотне стран. В октябре 2019 года данная, обычно легкая, но иногда смертельная, лихорадка поразила Непал, страну, ранее считавшуюся слишком холодной, чтобы были причины беспокоиться об этой болезни. В течение двух месяцев по меньшей мере 9000 человек заболели, а шестеро из них умерли. Глобальное потепление в высокогорной стране, где в 2006 году зафиксировали первые случаи заболевания денге, приводит к более длительным периодам приемлемых температур для комаров Aedes, которые служат ее переносчиками, а также к более частым проявлениям муссонов, благодаря которым появляются новые водоемы, способствующие размножению комаров. В 2019 году в Северной и Южной Америке зарегистрировали рекордное число случаев заболевания лихорадкой денге: 2,7 млн[466].

Независимо от того, сможем ли мы когда-нибудь избавиться от этих болезней или нет, можно, по крайней мере, научиться эффективнее их обнаруживать. Австралийская исследовательская группа под руководством Дагмар Мейер из Университета Джеймса Кука в городе Кэрнс[467] разработала ловушку для комаров с возможностью обнаружения наличия болезнетворных вирусов, циркулирующих в дикой природе. Ученые реконструировали инновационное устройство, запущенное в 2010 году, которое заманивает комаров на покрытые медом карточки, затем отслеживает слюну, оставшуюся на месте происшествия. Как вы можете себе представить, это ничтожный объем слюны насекомого: около пяти миллиардных долей литра. Объемы, подобные этому, проверяют пределы возможностей современных систем обнаружения.

Но комары оставляют после себя примерно в 3000 раз больше «мочи»[468], чем слюны. Не забывайте, что эти кусачие насекомых выводят из организма воду, чтобы увеличить концентрацию выпитой крови. В переделанных ловушках с помощью карточек стали собирать мочу. Это стандартные ночные световые ловушки, а также ловушки более длительного действия, которые выделяют пары вкусного для насекомых углекислого газа, чтобы заманить комара внутрь. Когда насекомое попадает в ловушку для мочи, его выделения капают через сетчатое дно на карточку. Исследователи использовали 29 ловушек для мочи наряду с ловушками для слюны, размещенными в двух местах в Квинсленде, богатых насекомыми.

Ловушки для мочи обнаружили генетические следы трех патогенов – вирусов, вызывающих энцефалит Западного Нила, реки Росс и долины Мюррей, в то время как ловушки для слюны обнаружили два. Среди преимуществ такого метода – отсутствие необходимости постоянного охлаждения[469], которое требуется для проверки живых комаров, и это не так трудоемко или жестоко, как старый метод заражения индикаторных цыплят или свиней и наблюдения за ними на предмет признаков инфекции. Данный тест рекламируется как раннее предупреждение о риске заболевания от местных комаров.

Такие карточки – не единственный метод мониторинга опасных вирусов и бактерий по выделениям комаров. Исследователи из Великобритании и США в 2017 году представили водостойкий конус, в который можно было собирать мочу и фекалии комаров. Они обнаружили присутствие ДНК филярийных червей, малярийных плазмодий и плоских червей у искусственно зараженных комаров[470].

В результате предпринятых ранее усилий, холодных зим и коротких теплых сезонов, малярия и другие болезни, переносимые двукрылыми, не смогли проникнуть в более северные регионы мира, такие как северная часть США, Канады и Европы, но эта ситуация может измениться по мере повышения температуры под влиянием деятельности человека и по мере возобновления международных поездок и торговли после пандемии коронавируса. Европейские клиники и больницы в настоящее время[471] лечат в восемь раз больше больных малярией, чем в 1970-е годы, а показатели заболеваемости малярией в Центральной Азии и на Ближнем Востоке выросли в десять раз. В дополнение к лихорадке денге, на подъем пошли лейшманиоз и энцефалит, угрожая многим регионам Европы[472].

Больше всего двукрылые беспокоят, когда речь заходит о способности насекомых убивать переносимыми ими болезнями, однако они отличились и в роли вредителей продовольственных запасов. Мухи не упустили возможности извлечь выгоду из урожая, особенно фруктов, а также из нашей страсти к разведению скота и потреблению продуктов животного происхождения.

Прежде всего следует признать, что слово «вредитель» в данном контексте – термин антропоцентрический и зависит от контекста и ценностей. Мы используем слово «вредитель» так же, как и «сорняк», чтобы обозначить что-то строго человеческими понятиями, не принимая во внимание его экологическую ценность. Пчелы, опыляющие цветы в ландшафтном саду, не считаются вредителями до тех пор, пока не строят свое гнездо под навесом крыльца[473], и мухи, разлагающие мертвых грызунов, не будут вредителями, но те, кто откладывает яйца в плодовых культурах, станут ими. Для нас это совершенно разные ситуации. Вне контекста интересов человека они – примеры важнейшей роли, которую насекомые играют в круговороте питательных веществ в экосистемах.

Считается, что только около 1 % видов насекомых[474] имеет негативное экономическое значение, но и этого небольшого количества достаточно. В зависимости от того, к какому источнику вы обращаетесь[475], от 15 % и 50 % всех продуктов питания, выращиваемых для человека, теряется из-за ущерба, нанесенного насекомыми. Мухи вносят значительный вклад[476], но не входят в топ-10 списка всемирно известных лондонских Садов Кью, где первые строчки отведены гусеницам, белокрылкам (не настоящие мухи), паутинным клещам, жукам-бронзовкам и тле.

Существенных вредителей великое множество; один из путей к переизбытку популяции насекомых – дать им большой участок земли, предназначенный для выращивания их любимой пищи, в отсутствие естественных хищников или паразитов. Здесь лежит центральная дилемма монокультурного земледелия. Обширное поле кукурузы или разросшийся яблоневый сад легче обрабатывать (и собирать урожай), чем посевы смешанных культур. Однако такие поля и сады предоставляют идеальную возможность для размножения и проживания так называемых организмов-вредителей. Когда мы засеваем гектары и гектары кукурузой[477], можно сколько угодно жаловаться, но не стоит удивляться, когда американская кукурузная совка, огневка кукурузная и другие насекомые заводятся на их любимом (иногда единственном) растении-хозяине.

Наиболее серьезными вредителями сельскохозяйственных культур считаются плодовые мухи. Большинство видов плодовых мух эволюционировали и стали питаться тем, что исторически было относительно редким ресурсом, по крайней мере, в зонах с умеренным климатом – опавшими плодами, которые начали бродить и бесполезны для тех, кто выращивает фрукты. Чтобы пробить кожуру гниющего плода, которая обычно все равно разрывается, почти не требуется усилия.

Но есть одно неприятное исключение из этой схемы. Пятнистая дрозофила, Drosophila suzukii, – серьезный вредитель, поскольку непривередлива в еде и является одним из немногих видов дрозофил, способных откладывать яйца в более твердую кожуру свежих фруктов. Когда я гостил в Лаборатории плодовых мух Келли Дайер, у меня была возможность увидеть этих мух поближе. Разглядывая их в стереомикроскопе, я увидел, что по меркам плодовой мушки яйцеклад данной дрозофилы огромен и похож на зазубренный нож. Как объяснил мне специалист по плодовым мушкам Мартин Хаузер из Калифорнийского департамента продовольствия и сельского хозяйства, это высокотехнологичное устройство оснащено сенсорными волосками (щетинками) на кончике, которыми, по всей видимости, мушка «пробует» плод на вкус и контролируют глубину проникновения, а также шиповидной структурой, которая, вероятно, закрепляет яйцеклад, чтобы он не выскальзывал из плода, когда появляется яйцеклетка. Не стоит забывать, что эти структуры также должны приспосабливаться к сложным гениталиям самца во время совокупления[478].

D. suzukii неместный вид, прибывший в Соединенные Штаты из Юго-Восточной Азии в течение последних десяти лет или около того. Этим мухам особенно нравится в Джорджии, где выращивают голубику. Ежегодный ущерб фруктов, причиняемый этой мухой американским производителям, достигает 400 млн долларов. Кроме того, данный вид быстро распространяется вдоль морского побережья Южной Европы[479], питаясь со «шведского стола» цитрусовыми, инжиром, вишней и ежевикой.

Что мы с этим делаем? Классический биологический контроль предполагает внедрение хищника или паразита, нацеленного на конкретный вид вредителя. Ежемухи – это обширное семейство паразитоидов[480], поражающих растительноядных насекомых (включая мух), и по этой причине их широко используют в борьбе с насекомыми – вредителями растений. Несколько видов этих мух перевозили из Европы по всему миру для борьбы с вредителями сельскохозяйственных культур, такими как пяденица зимняя в Северной Америке. Преимущество данного подхода в экономии времени и средств. Он практически вообще не требует дополнительного вмешательства[481]. В исследовании, проведенном в 2006 году[482], энтомологи Мейс Воган и Джон Лоузи подсчитали, что такие средства борьбы с насекомыми-вредителями сэкономили 4,5 млрд долларов в год в одних только Соединенных Штатах.

Однако внедрение насекомых в другом ареале обитания всегда сопряжено с риском, и пример тому – катастрофические последствия этого. Ежемуха, завезенная в Северную Америку из Европы в 1906 году, чтобы помочь бороться с другим неместным видом, пяденицей зимней, расширила свое меню до 200 известных хозяев, включив в него множество безвредных местных видов, популяция которых резко сократилась и не восстановилась по сей день. К ним относятся два великолепных гиганта, цекропия и сатурния луна. Согласно исследованию, муха истребляет около 80 % цекропий в Массачусетсе[483].

Специализированный яйцеклад пятнистой плодовой мухи (Drosophila suzukii) позволяет ей проникать под кожицу плодов, чтобы отложить яйца (© Martin Hauser, California Department of Food and Agriculture)

Большая роль мух в эпидемиологии и сельском хозяйстве маскирует две менее известные области их присутствия: в судебной экспертизе и медицине. Мухи настолько четко способны улавливать запах свежего человеческого трупа, что для построения точного временного графика того, что происходит с телом, можно использовать появление яиц или живорожденных личинок, их последующий рост и окукливание. Судебные или судебно-медицинские энтомологи собирают насекомых и, вооружившись знаниями об истории жизни видов мух, могут определить время смерти человека часто с точностью до часа. Такой способ использования двукрылых помог раскрыть сотни убийств[504].

Существует целый ряд личинок[505], чьи привычки питаться падалью помогают детективам в работе. Среди них: падальные мухи (Calliphoridae), серые мясные мухи (Sarcophagidae), домашние или настоящие мухи (Muscidae), львинки (Stratiomyidae), горбатки (Phoridae) и зимние комарики (Trichoceridae). Наибольший вклад в криминалистическую энтомологию внесли падальные и мясные мухи, с чьим талантом мусороуборщика мы встречались в шестой главе.

Из-за своих миниатюрных размеров горбатки способны находить пути к захороненным телам, недоступные для более крупных падальных и мясных мух. Их крошечные личинки проникают в трещины и швы большинства гробов, за что их прозвали «гробовыми» и «мавзолейными» мухами. Из-за более медленной скорости разложения хорошо закрытого тела несколько поколений «гробовых» мух могут колонизировать один и тот же труп. Показательный пример: наличие активных личинок на теле, захороненном 18 лет назад в Испании[506].

С точки зрения криминалистов, основа полезности мух – это их острое влечение к телам в разной степени разложения, в разных местах, в разное время года и в разных условиях. Взрослое тело, пролежавшее неделю под открытым небом в канадском лесу в сентябре, привлечет совершенно иной набор двукрылых, чем тело, похороненное на месяц в неглубокой могиле в июне недалеко от бразильского города Сан-Паулу. Существует целый ряд насекомых, которые предсказуемо колонизируют мертвый организм.

Несмотря на наибольший общественный интерес, роль насекомых в раскрытии подозрительных смертей или убийств – лишь одна из трех отраслей судебной энтомологии. В дополнение к судебно-медицинской энтомологии существует городская энтомология и энтомология продуктовых запасов[507]. Городская судебная энтомология занимается в основном насекомыми, которые взаимодействуют с нами в жилых или коммерческих помещениях, например, судебными делами, связанными с повреждением, нанесенным термитами. Споры, имеющие отношение к загрязнению пищевых продуктов насекомыми, частями их тел или экскрементами, относятся к области судебной энтомологии продуктовых запасов. Примером может послужить заражение хранящегося зерна долгоносиками. Наше внимание здесь будет сосредоточено на медико-криминальной отрасли, главными действующими лицами которой выступают двукрылые.

Существуют две обширные области судебно-медицинской энтомологии (далее просто «судебная энтомология»): первая, первоначальная колонизация включает в себя исключительно двукрылых и в основном мясных мух, которым нужна свежая пища, их ротовой аппарат не способен поглощать высохшие ткани. Эта область исследований касается стадий развития насекомых, колонизирующих тело в течение первых нескольких недель после смерти. Чрезвычайно полезно, что некоторые мухи могут обнаружить разлагающееся тело через несколько минут после смерти[508]. Вторая область касается последовательной колонизации тел на дальнейших ступенях разложения. Пока тело гниет, оно проходит стадии биологических, химических и физических изменений, каждая из которых привлекает разные группы насекомых. Другие насекомые приспособлены питаться только более жесткими тканями.

Все мухи, садящиеся на мертвые тела, прилетают по разным причинам. Многие приходят перекусить: кровь и жидкости организма представляют собой богатый источник белка для развития яйцеклеток у самок или выработки спермы у самцов. Другие прилетают размножаться. Некоторые из них, вероятно, спарились в другом месте и ищут подходящее место отложить яйца или личинки. А кого-то привлекает не сам труп, а фауна, которая на нем поселяется. Например, червеедки (Pollenia) паразитируют на червях. Самки мясной мухи Sarcophaga utilis (для которой я не смог найти общего названия)[509] – паразитоиды навозных жуков, при этом они часто находят ухажеров-самцов, с надеждой сидящих на падали или рядом с ней. Поскольку яйца и личинки не разбегаются и не улетают, если их потревожить, именно насекомые, размножающиеся в падали, наиболее полезны для оценки давности смерти, то есть времени, прошедшего с момента смерти.

PMI (post-mortem interval), или ДС (время давности смерти), – это критический параметр[510] в области судебной энтомологии. Поскольку мухи, и особенно мясные мухи, инициируют[511] разложение, они считаются наиболее точными и важными индикаторами времени смерти. Для оценки давности смерти энтомологи используют знания о текущей стадии развития собранных личинок в сочетании с измерениями погодных и температурных условий[512].

Вариацией показателя давности смерти становится минимальное время с момента смерти (минимальный PMI)[513]. Его оценивают путем выявления самых старых незрелых личинок, присутствующих на теле, оценки их возраста по состоянию развития, затем, принимая во внимание погодные и другие условия окружающей среды, отсчитывают в обратном направлении и определяют дату, когда были отложены яйца или личинки. Иногда присутствие на теле определенного вида мух дает важную подсказку, например когда местоположение тела находится за пределами нормального местообитания вида, указывая на то, что тело переместили.

Разложение сопровождается чередой запахов. На ранних стадиях разложения множество микроорганизмов способствует выделению неорганических газов и серосодержащих летучих веществ из пищеварительной и выделительной систем. После этого из мышц, жира, органов и других мягких тканей выделяются различные газы, жидкости и вонючие органические соединения. В целом, при разложении выделяются сотни химических веществ[514], и еще многое предстоит узнать о том, какие из них стимулируют мух, привлекаемых падалью. Когда тело разлагается, содержание питательных веществ в нем меняется, и эти изменения также отражаются в исходящих запахах. Мухи и другие падальщики реагируют на запахи и прилетают, только когда труп подходит для их конкретных нужд.

Помечая мух, Лео Браак в 1981 году обнаружил, что мухи находят гниющую тушу с расстояния более 60 км. Также они находят путь к трупу, лежащему на высоте, как в случае с телом на 11 этаже в малайзийской высотке, усаженном мухами. Есть мухи, готовые зарываться в почву на глубину почти 2 м, чтобы добраться до своей разлагающейся цели[515].

Для некоторых мух даже контейнеры не становятся надежной преградой. Проводили исследование[516], направленное на то, чтобы определить, как скоро мухи смогут найти трупы людей, спрятанные в чемоданах. Эту тактику используют убийцы для сокрытия жертв. Мух сильно привлекали используемые приманки (куриная печень и свиная голова), а самые маленькие личинки протискивались сквозь щели между зубьями молнии, что, безусловно, полезно при раскрытии некоторых дел об убийствах.

Часто человеческие останки обнаруживают лишь спустя долгое время после смерти, и именно тогда виды, привлеченные более сухими тканями второй стадии разложения, вступают в игру. Те сырные мушки, с которыми мы познакомились в первой главе, приходят позже всех, и судебные энтомологи ориентируются на присутствие их личинок для оценки времени смерти тел, которые не были обнаружены долгое время. В теплых и влажных местах, таких как Флорида, эти мухи могут появиться на останках возрастом менее двух месяцев[517], при этом обычно они появляются на открыто лежащем трупе только через три-шесть месяцев, часто после того, как тело завершит стадию «активного разложения» и начнет высыхать. И, чего нельзя сказать о некоторых других насекомых, используемых в судебно-медицинских исследованиях, присутствие наркотиков[518], таких как героин[519], не оказывает существенного влияния на развитие мух, садящихся на тело позже остальных.

Возможно, вы испытываете отвращение при мысли о насекомых, питающихся мертвым телом. Да как они смеют?! Но насекомые своего не упустят. Они ничего не знают о благоговении, или стыде, или других странных обычаях человеческой цивилизации.

Следует добавить, что судебная энтомология не ограничивается случаями, связанными со смертью или людьми. Длительное жестокое обращение с детьми, пожилыми или немощным пациентами может привести к смерти или отмиранию тканей, которые привлекают внимание мух, привыкших питаться падалью. Методы судебной энтомологии также применимы к случаям, где страдают не люди: жестокое обращение с животными, бездомные животные или браконьерство. Во время презентации на конференции Humane Canada, которую я посетил в Монреале, доктор Маргарет Дойл, судебный ветеринар из Ветеринарной группы Horizon сказала: «Я бы хотела, чтобы мы больше занимались судебной энтомологией, потому что мне очень нравятся личинки». Она упомянула случай с кошкой по кличке Снежок, у которой была обнаружена рана на задней лапе, зараженная личинками. Владелец кошки утверждал, что со Снежком накануне произошел несчастный случай, но когда Дойл отправила образцы доктору Гейл Андерсон, было обнаружено, что личинки находятся на третьей стадии развития, и им минимум пять дней, что опровергало показания хозяина.

Чтобы узнать больше об этой области, я поговорил с Андерсон, профессором в Университете Саймона Фрейзера и вторым директором Центра судебной экспертизы. Гейл начала заниматься судебной энтомологией в 1980-х годах, будучи аспиранткой, когда профессор, заинтересовавшийся данной областью, пригласил ее к себе в кабинет.

«Он спросил: “Гейл, ты хочешь стать судебным энтомологом?” Я сказала: “Круто! Что это?” Я взялась за дело и ни разу не пожалела».

Несмотря на путь Гейл, применение фактических данных для раскрытия преступлений не стоит считать чем-то новым. Первый зарегистрированный случай относится к X–XI векам в Китае. Женщина утверждала, что ее муж погиб, когда их дом сгорел дотла. Но когда его обугленные останки осмотрели, на затылке были обнаружены следы личинок мух. Труп мужчина, как оказалось, уже пролежал некоторое время до того, как начался пожар, и следы личинок также указывали на место, куда ему была нанесена смертельная рана[520][521].

Андерсон объяснила мне, что судебная энтомология продвинулась вперед в 1800-х годах, особенно в Германии и Франции. К 1930-м годам Британия вступила в борьбу, и в 1935 году произошел известный случай с участием врача по имени Бак Ракстон.

Я посмотрел дело Ракстона[522]. Он был врачом частной практики, осужденным за убийство жены, которую подозревал в интрижке. Он также убил их горничную, когда она случайно оказалась на месте преступления. Расчленив их тела (с большим мастерством), он выбросил останки в овраг. Более недели спустя зоркий пешеход на мосту заметил останки, которые смыло вниз по течению. Некоторые фрагменты были завернуты в газеты, что помогло точно определить, где именно выше по течению они были сброшены. Наличие личинок в возрасте 12–14 дней на жертвах помогли найти Ракстона, и его разоблачили, а затем повесили.

В учебнике «Наука судебной энтомологии» (The Science of Forensic Entomology)[523] Дэвид Риверс и Грегори Далем приводят наглядную метафору, объясняющую привлекательность разлагающегося тела для мух, которые ищут трупы и полагаются при этом главным образом не на зрение, чтобы найти пищу: «Представьте себе мертвое тело как свет с выключателем. После смерти химические сигналы как будто бы подсвечивают тело тусклым светом в темной среде. С течением времени химические сигналы усиливаются, заставляя тело “сиять” все ярче и ярче». По мере того как распад достигает максимума, а затем идет на убыль, тело снова становится «тусклее» и менее привлекательным для насекомых.

Я спросил Андерсон, сколько видов мух поселяется на человеческом организме. «Около 50 видов в Северной Америке. Я регулярно имею дело примерно с 6–10 видами падальных мух. Видовой профиль будет отличаться, если вы находитесь во Франкфурте или Мумбаи, но в этих регионах насекомые тоже предсказуемы. Солируют здесь двукрылые [мухи]; они участвуют на всех уровнях распада. Единственные, кто тоже посещает мертвые тела, это некоторые жесткокрылые [жуки]».

Американский совет судебной энтомологии (ABFE) в 1996 году установил строгий процесс сертификации. Чтобы стать дипломированным специалистом, требуется минимум степень PhD и пять лет практической работы. Сертификационный экзамен длится 12 часов (с восьми утра до восьми вечера), и каждые несколько лет требуется повторная сертификация. Андерсон – одна из 20 экспертов по всему миру, имеющих сертификат ABFE[524].

«Насколько все это, – размышлял я вслух, – связано со знанием насекомых?»

«Очень связано. Необходимо знание местной фауны насекомых, понимание области (нужно быть начитанным) и понимание кейсов. Но все сводится к знанию энтомологии на очень высоком уровне. ABFE гарантирует суду минимальный уровень образования и компетентности эксперта. ABFE придерживается строгого этического кодекса, что означает, что совет может отозвать сертификат, если человек поступил недопустимым образом».

Гейл на добровольных началах участвует в проекте «Невиновность» (Innocence Project), задача которого устранение судебных ошибок путем предоставления бесплатных юридических услуг несправедливо осужденным заключенным, главным образом путем представления доказательств в виде ДНК. Если вы думаете, что судебный процесс всегда точен и надежен, следует отметить, что с момента основания проекта в 1992 году были оправданы более 250 обвиняемых.

Одно такое дело в рамках проекта «Невиновность», в котором участвовала Андерсон, длилось более девяти лет. Восемнадцатилетнюю Кирстин Блейз Лобато ошибочно обвинили в 2001 году в сексуальном насилии и убийстве бездомного в Лас-Вегасе. В октябре 2017 года три судебных энтомолога дали показания о том, что в первоначальном отчете по делу отмечалось полное отсутствие яиц или личинок мясной мухи на теле жертвы на момент ее обнаружения. То есть он умер на несколько часов позже, чем изначально предполагалось, в то время, когда Лобато находилась в 193 км от этого места, в Панаке, штат Невада, где и проживала. Достоверность, с которой мухи-падальщики обнаруживаются на трупе, такова, что их отсутствие – жизненно важный момент в оценке давности смерти. Лобато освободили в январе 2018 года, после того как она провела почти 16 лет в тюрьме.

«Такая работа не для впечатлительных?» – спросил я Андерсон.

«Да, в определенной степени. На самом деле я довольно брезгливый человек. Мне не нравится видеть кровь и кишки по телевизору. Но нужно быть готовой иметь дело с разложением. Вы должны быть в состоянии работать с мертвым телом, выделениями и запахом. Это довольно грубо и, конечно, довольно неприятно, особенно если речь идет о ребенке. К запахам привыкаешь».

Постоянно возникают новые технологии; может ли судебная энтомология устареть? Я задал этот вопрос Андерсон.

«О нет! Сейчас большой интерес вызывает биология смерти: некробиом. Самая актуальная тема – это взаимоотношения микробов и насекомых и то, как все они влияют на некробиом».

Большинство известных дел[525], в которых мухи способствовали раскрытию убийства, касались обвинительных приговоров, но есть и обратные случаи, когда обвиняемого оправдывали, например дело венгерского шкипера парома. Шкипер был осужден за убийство ножом человека, чье тело было найдено на пароме. Предполагалось, что обвиняемый совершил убийство в сентябре через несколько часов после того, как он поднялся на борт в шесть часов вечера. Наличие яиц и личинок мух из первоначального отчета о вскрытии вначале не фигурировало в расследовании, о них стало известно после того, как дело возобновили восемь лет спустя. Энтомолог засвидетельствовал, что виды мух, личинки которых были обнаружены на теле, не активны после наступления сумерек. Таким образом, жертва, вероятнее всего, была убита ранее в тот же день. Ложно обвиненного шкипера оправдали и освободили.

Доктор Андерсон прислала мне отчет 2007 года о легендарном деле, которое привело к официальному освобождению Стивена Траскотта, осужденного в 1959 году за сексуальное насилие и убийство подруги и одноклассницы, 12-летней девочки по имени Линн Харпер, недалеко от Клинтона в Канаде. Это дело прогремело по нескольким причинам: в первую очередь оно вызвало общественное негодование по поводу приговора о повешении, вынесенного несовершеннолетнему (Траскотту было 14 лет на момент смерти Харпер), что привело к отмене смертной казни в Канаде. Также дело послужило основой сюжета бестселлера журналистки Изабель Лебурде[526], которая пришла к выводу, что осуждение Траскотта – судебная ошибка. После того как он провел в камере смертников четыре месяца, в 1960 году приговор Траскотту заменили на пожизненное заключение. Условно освобожденный в 1974 году, Стивен Траскотт настаивал на своей невиновности и стремился обелить свое имя, получив оправдание. Прошло несколько десятилетий, прежде чем он осуществил желаемое, и решающими оказались свидетельства мух.

К счастью для Траскотта, доктор Джон Пенистан, патологоанатом, который осмотрел место преступления и провел вскрытие тела Харпер, собрал и задокументировал улики, связанные с насекомыми. За два дня между исчезновением Харпер и обнаружением тела в лесу на ее останках поселилось два вида мух. Мистер Элджин Браун, энтомолог, вырастил личинок, собранных Пенистаном с лица жертвы, и идентифицировал падальных мух, принадлежащих к роду Calliphora, или синих мясных мух. Мясные мухи, найденные на гениталиях жертвы, принадлежали к семейству Sarcophagidae. Падальные мухи, откладывающие яйца, которые вылупляются в течение нескольких часов, обычно поселяются на слизистых в области лица и не встречаются в большом количестве вокруг гениталий. Мясные мухи, которые вынашивают живых детенышей, обычно приходят на тело несколько позже и избегают лица, чтобы не конкурировать с падальными мухами. Ни одна муха не откладывает яйца или личинки ночью, так как они бодрствуют днем, но уже отложенные личинки ночью продолжают питаться.

Наука судебной энтомологии в 1960 году была еще в зачаточном состоянии, и мухи не упоминались на судебном процессе, который привел к осуждению Траскотта. Пенистан основывал свое мнение о том, что убийца – Траскотт, на трех косвенных факторах: состоянии содержимого желудка жертвы, степени разложения ее тела и степени, в которой тело все еще было поражено трупным окоченением. Он дал показания перед присяжными, что устанавливает время смерти Линн Харпер как 9 июня, 19:45. Траскотта видели, когда он подвозил Линн на велосипеде от школы до близлежащего шоссе около 19:15. Местонахождение Траскотта было неизвестно до тех пор, пока он не вернулся на территорию школы в 20:00 того же вечера, где находился в окружении других людей. Если смерть Харпер наступила после 20:00, то парень невиновен.

Повторная проверка данных о насекомых почти 50 лет спустя[527], основанная на доказательствах, предоставленных тремя судебными энтомологами, включая Гейл Андерсон, опровергла выводы Пенистана. Личинки обоих видов почти наверняка были слишком малы, чтобы появиться на свет до наступления темноты 9 июня. Доктор Шера Ванлаерховен засвидетельствовала, что существует 95 % вероятность, что для того, чтобы на момент вскрытия тела мухи достигли своего мизерного размера всего в два миллиметра, они должны были отложить яйца после 11:00 утра следующего дня, 10 июня. Если бы они были отложены до захода солнца предыдущей ночью, у них была бы ночь на то, чтобы поесть, и они выросли бы больше, чем на два миллиметра.

Энтомологические данные вызвали обоснованные сомнения в том, что Линн Харпер погибла до 20:00 вечера 9 июня. Подобные сомнения требуют оправдания. В 2008 году Траскотту присудили 6,5 млн долларов за десять лет тюремного заключения и за то, что он 48 лет прожил как осужденный убийца. Жена Траскотта, Марлен, получила 100 000 долларов в качестве компенсации за время, потраченное на то, чтобы обелить имя своего мужа.

Чтобы подкрепить свои доводы, сторона, подавшая апелляцию, провела эксперимент на том же месте в лесу, где нашли тело Линн Харпер. 17 июня 2006 года, примерно в то же время и при аналогичных погодных условиях в лесу оставили тела трех маленьких поросят женского пола. Несчастные животные были убиты электрическим током, и у каждого была небольшая рана, нанесенная на плечо (ножом), и небольшое количество крови на крупе и в области гениталий, как у Харпер. Это было необходимо, потому что присутствие жидкостей организма влияет на поведение насекомых. В течение получаса мухи того же рода (Calliphora), что были найдены на теле Харпер, отложила яйца в нос и рот каждого животного. За всеми тушками поросят наблюдали с того момента, как их оставили в лесу, до наступления темноты, и между заходом и восходом солнца мухи не откладывали яиц. Этот эксперимент показал, что с большой вероятностью мухи оккупировали бы тело Линн Харпер, если бы она умерла до 19:45 в день исчезновения. Сначала Гейл Андерсон наняла сторона обвинения, однако она в итоге настаивала на оправдании Траскотта, когда были найдены доказательства его невиновности[528].

Любопытно, что, несмотря на многообещающее начало в Китае X–XI веков, в течение следующих восьми столетий область судебной энтомологии оставалась закрытой. Ветеринар французской армии Жан-Пьер Меньен (1828–1905) провел множество экспериментов, в ходе которых распознал восемь различных волн последовательности насекомых на трупах, оставшихся на поверхности земли, и двух волн на захороненных телах. Немецкий современник Меньена, врач Герман Рейнхард (1816–1892), сосредоточил внимание на погребенных телах и изучал важность крошечных мух-горбаток, откладывающих на них яйца.

Пекка Нуортева, ранее работавший в Хельсинкском университете, много сделал для развития этой области в XX веке[529]. Он был одним из основных авторов первого трактата на эту тему, «Руководства по судебной энтомологии» (A Manual of Forensic Entomology), опубликованного в 1987 году. Нуортева был также одним из первых, кто показал, что насекомые биоаккумулируют токсины, такие как ртуть, и металлы – медь, железо и цинк. Это явление помогло раскрыть многие сложные дела. Например, когда взрослые мухи выросли на сильно разложившемся теле неизвестной женщины, найденном в сельской местности Инкоо в Финляндии, у них было обнаружено необычно низкое содержание ртути. Когда ее опознали[530], оказалось, что она была студенткой Университета Турку, расположенного в географическом регионе, где в окружающей среде почти нет ртути.

Впоследствии обнаружение наркотиков[531], таких как кокаин, героин и фенобарбитал, в личинках, извлеченных из человеческих тел, оказалось полезным для установления случаев смерти от передозировки. Дело в том, что личинки мясной мухи быстрее развиваются на тканях трупов, содержащих кокаин и метамфетамин[532], что позволило судебным энтомологам точнее определять время смерти жертв в уголовных делах, связанных с наркотиками. Героин также ускоряет рост личинок, но задерживает развитие на стадии куколки. Когда исследователи вводили различные концентрации морфина в куски мяса[533], они обнаружили более высокие концентрации морфина в сброшенных оболочках куколок мясных мух, чем у взрослых особей. Сухие останки насекомых сохраняются на трупе или вокруг него в течение длительного времени, становясь альтернативной уликой в случае, когда нет подходящих тканей.

Определение вида насекомых – важный компонент судебной энтомологии, однако его бывает невозможно произвести, основываясь только на физических признаках. Яйца, личинки, куколки и взрослые особи близкородственных видов могут быть практически неразличимы. Вот почему современные молекулярные методы – в частности ДНК-баркодинг – считаются незаменимыми. Насекомые очень сильно меняются в процессе превращения из яйца в личинку, из куколки во взрослую особь, но код ДНК неизменен.

ДНК жертвы также может быть важной уликой для выявления преступления другого характера. К счастью, ДНК сохраняется при переваривании мухами, поэтому молекулярный анализ личинок, найденных на месте преступления, может помочь найти тело, убранное с места преступления. Гейл Андерсон продемонстрировала мне это на примере случая, когда мужчина удалил разлагающееся тело убитой жены из подвала дома, когда заподозрил, что сосед обратился в полицию. Когда полицейские появились в доме и допросили мужчину о вонючем пятне с личинками, ползающими по ковру в подвале, муж заявил, что там умерла кошка. Лабораторный анализ личинок выявил человеческую ДНК, что сильно осложнило для мужа попытки оправдания.

Судебная энтомология, несмотря на относительно небольшое применение, активно развивается. За последнее десятилетие число экспертов удвоилось. Пока еще нет специальных программ в университетах или специализированных научных журналов, но существует несколько учебников[534], множество курсов[535] и по крайней мере семь университетов, где можно получить знания в этой области. На третьей международной встрече Европейской ассоциации судебной энтомологии (EAFE), состоявшейся в Будапеште 25–28 мая 2016 года, обсуждали такие темы, как использование личинок падальных мух для определения наличия спермы на месте преступления; использование данных о развитии личинок для определения наличия синтетического каннабиноида или различных концентраций алкоголя; а также там представили мобильное приложение iFly для сбора криминалистических данных на месте. Новые молекулярные методы[536] должны упростить процесс идентификации видов мух или опознание жертвы на месте преступления. К ним относятся проточная цитометрия и технологии секвенирования следующего поколения, такие как пиросеквенирование, метод секвенирования ДНК, основанный на обнаружении света, испускаемого при высвобождении молекул пирофосфата.

Эти и другие достижения второй половины XX века помогли признать судебную энтомологию в качестве дисциплины, относящейся как к судебной медицине, так и к энтомологии. Сейчас ее внедряют в судебные системы по всему миру. В Северной Америке и Европе существуют специализированные организации по судебной энтомологии.

Поскольку взаимодействие между конкретными мухами и конкретными бактериями становится благодаря детальным исследованиям более понятным, появляются новые пути и возможности развития судебной энтомологии. Теперь мы знаем, что некоторые мухи инокулируют («вводят») в свои яйца, личинки или и то и другое специфические бактерии, которые, в свою очередь, могут механически переноситься между насекомым и источником пищи. Наличие или отсутствие определенного вида бактерий[537] может дать убедительные доказательства того, какие мухи присутствовали на трупе и когда они его покинули. Однако эксперты предупреждают[538], что время и тип микробной колонизации существенно влияют на развитие насекомых, что может привести к неправильному толкованию периода заселения трупа насекомыми или неправильным оценкам времени смерти.

Но деятельность мух может быть не только подспорьем в расследовании изнасилований и загадочных смертей. Иногда они только мешают. Брызги крови – важные улики, указывающие, что и как произошло, а анализ и интерпретация подобных улик – строгая наука. Но мухи приходят, поглощают кровь, затем отрыгивают или испражняются ею, чем в буквальном смысле все портят. Существует три основных способа взаимодействия мух с кровавыми уликами: (1) ползая по каплям крови, они меняют форму брызг, чем затрудняют определение направления и угла, под которым кровь попала на поверхность; (2) мухи переносят кровь на другие места; и (3) мухи оставляют следы, напоминающие брызги крови, что становится особенно серьезной проблемой, поскольку их срыгивания и фекалии часто практически неотличимы от первоначальных брызг. Эксперты работают над тем, чтобы создать всеобъемлющую картину того, как мухи искажают кровавые улики[539].

Поэтому неудивительно, что судебную энтомологию не всегда считают точной наукой. Стив Маршалл сказал мне, что данная дисциплина помогла раскрыть одни убийства, но при этом только больше запутала ход дела в других. Маршалл привел несколько примеров того, как неверная идентификация или неверное толкование вводили следователей в заблуждение, и указал на потенциальные источники ошибок при попытке оценить время (или место) смерти по свидетельствам насекомых. К ним относятся географическое положение, среда обитания, время года, погодные условия, колебания температуры, время воздействия солнечного света (или искусственный свет, который может быть постоянным), а также широкий спектр ситуаций, влияющих на доступ к телу, которое может находиться в помещении или закрыто в автомобиле, бытовом приборе, мусорном баке или даже мусорном мешке. Когда тело висит, его легко обнаружить, однако такое положение создает уникальные проблемы для личинок из-за неумения летать и отсутствия четкого маршрута распространения, когда приходит время окукливаться. Сожженные тела, как правило, мухи находят раньше. Кроме того, необходимо учитывать, что каждый вид, питающийся трупом, влияет на данный пищевой ресурс с точки зрения видов, которые прибывают позже. Если исключить определенные виды падальных мух, то демография опоздавших очень изменится. Эти и другие факторы (например, духи, средство от насекомых, солнцезащитный крем, алкогольная интоксикация) могут влиять на результаты, повышая важность документирования случаев и обширных исследований для создания богатой библиотеки сценариев и результатов.

Помимо расследований убийств, личинки нашли применение в медицине. Учитывая их стремление к грязи и разложению, зараженные раны – последнее место, где многие из нас хотели бы видеть личинок, однако именно здесь они могут оказаться полезными.

О способности личинок заживлять раны известно на протяжении веков и даже тысячелетий[540]. Есть информация, что еще индейцы майя и племена австралийских аборигенов успешно применяли личинок для этой цели. Во время войн начиная с эпохи Возрождения врачи отмечали, что пораженные личинками раны у солдат заживали быстрее, а сами солдаты реже болели и умирали. Главный хирург Наполеона, барон Доминик Ларрей, который вел дневники во время французской кампании в Египте и Сирии в 1798–1801 годах, отметил, что некоторые виды мух уничтожают только мертвые ткани и положительно влияют на заживление ран.

Самый кровавый конфликт в Америке дал этому нетрадиционному помощнику медиков больше всего пищи (в буквальном смысле). Жертвы Гражданской войны в США, раны которых во время операций по сортировке больных не обрабатывали по нескольку дней, невольно воспользовались данным свойством мух, которые откладывали яйца на открытую плоть. Вскоре вылупившиеся личинки безболезненно питались мертвыми и инфицированными тканями, не повреждая здоровые. Бактерии, вызывающие гангрену, служили пищей для личинок. Причем личинки не только съедали вредные бактерии, они перерабатывали пищу, принося дополнительную пользу: позже обнаружили, что вещества, выделяемые личинками, ускоряют заживление и предотвращают необходимость ампутации.

Эти преимущества опять вышли на передний план во время Первой и Второй мировых войн, когда аналогичные обстоятельства вновь свели вместе личинок и людей. Ухаживая за солдатами, раненными во время Первой мировой войны, хирург-ортопед Уильям Бэр признал эффективность личинок для заживления ран. Он наблюдал за солдатом, несколько дней пролежавшим на поле боя, который получил сложные переломы бедренной кости и обширные раны живота и мошонки. Когда солдата доставили в больницу, у него не было никаких признаков лихорадки, несмотря на серьезные травмы и длительное пребывание без еды и воды. Сняв с него одежду, Бэр обнаружил, что «тысячи и тысячи личинок заполнили всю область ранения». Тем не менее, к его удивлению, когда личинок удалили, «практически не было видно голой кости, а внутренняя структура поврежденной кости, а также окружающие ее части были полностью покрыты прекрасной розовой тканью, какую только можно себе представить». В то время смертность от сложных переломов бедренной кости составляла от 75 % до 80 %.

Более десяти лет спустя, находясь в Университете Джона Хопкинса, доктор Бэр провел одно из первых научных исследований терапии личинками. Он ввел личинок падальной мухи 21 пациенту с персистирующими костными инфекциями, которые не поддавались другим методам лечения. Бэр наблюдал, как быстро они удаляли мертвые, гноящиеся ткани; как снижалось количество патогенных организмов; как исчезал запах; как стабилизировалось состояние места ранения; и темпы заживления были как раз оптимальны. Открытые повреждения у каждого из 21 пациента были полностью излечены, и их выписали из больницы после двух месяцев терапии личинками.

Данная работа была опубликована в 1931 году, в год смерти Бэра, и вскоре тысячи хирургов использовали метод лечения личинками. Более 90 % были довольны своими результатами. Фармацевтическая компания Lederle Laboratories до 1940-х годов производила «хирургические личинки» для больниц[541], в которых не было оборудования для разведения личинок.

К середине 1940-х годов началась революция в области антибиотиков. Эти чудо-лекарства не только излечивали поражения, которые ранее не поддавались лечению и с которыми до той поры справлялись только личинки, но и предотвращали инфицирование ран в первую очередь. Несмотря на то что время от времени личинками успешно вылечивали раны, насекомые впали в немилость.

Но природа хитра и берет свое в любых обстоятельствах. По мере того как проворные микробы вырабатывали устойчивость к лекарствам, разработанным для их подавления, не менее проворные врачи искали альтернативы, и метод использования личинок начал возрождаться. Несмотря на стойкую зависимость от антибиотиков, или, возможно, именно по этой причине, личинки сохранили за собой место в медицинском арсенале. В лабораториях выращивают личинок без микробов, и врачи используют их для лечения инфекций и удаления омертвевших тканей у пациентов, слишком слабых, чтобы переносить хирургическое вмешательство, а также тех, кто страдает от тяжелых пролежней, травматических ран, незаживающих хирургических ран, язв диабетической стопы, ожогов, костных инфекций и опухолей.

В конце XX века провели первые контролируемые сравнительные клинические испытания терапии личинками, в результате чего в 2004 году приняли ее в качестве метода, одобренного Управлением по контролю за продуктами и лекарствами США. С тех пор были опубликованы десятки исследований, которые снова и снова показывают, что терапия личинками работает лучше, чем более традиционные методы лечения. В качестве одного лишь примера приведем исследование 2012 года из Архива дерматологии[542], которое показало, что личинки удаляют больше омертвевших тканей из хирургических разрезов, чем можно удалить при хирургической обработке, которая часто представляет собой длительный и болезненный процесс, когда врачи используют скальпель или ножницы для удаления поврежденных тканей или инородных предметов из раны.

Современная личинкотерапия предполагает нанесение на раны стерильных (без бактерий, а не кастрированных) личинок, обычно это личинки зеленой падальницы (Lucilia sericata). Один из недостатков традиционных методов лечения ран, таких как применение ферментов, механическая обработка или, боже упаси, операции, – это сопутствующее повреждение здоровых тканей. Личинки питаются только разлагающимися тканями, а не здоровой плотью: они знают, когда нужно остановиться. Личинки обрабатывают места ран, удаляя и растворяя инфицированные и мертвые ткани, они дезинфицируют раны, поглощая бактерии, а своими извивающимися движениями стимулируют кровообращение и способствуют заживлению гематом.

Личинки проводят два вида обработки раны: механическую и ферментативную. Первый тип происходит в результате движения личинок, чьи ротовые крючки (которые они используют, чтобы двигаться вперед) и многочисленные крошечные шипы убирают из раны мусор гораздо лучше, чем хирургические инструменты. Ферментативная обработка происходит за счет выделения пищеварительных ферментов личинок, которые разжижают инфицированные и мертвые ткани, превращая их в богатый питательными веществами кисель, так любимый личинками. Каждая личинка способна удалить 25 г мертвых или инфицированных тканей в сутки. То есть 18 личинок удаляют за это время более 450 г ткани[543]. При этом личинки не просто удаляют мертвую ткань, они идут дальше: выделяют аллантоин, соединение с антисептическими свойствами, ускоряющее разрушение омертвевших тканей и способствующее росту новых клеток.

Кроме того, личинки зеленой падальницы выделяют аммиак[544]; у нас его запах прочно ассоциируется с генеральной уборкой и чистотой, так что он подавляет ужасный запах разлагающейся плоти.

Я нашел компанию Medical Maggots (ММ), работающую под управлением Monarch Labs в Ирвине, штат Калифорния. MM – ведущий американский производитель и дистрибьютор дезинфицированных личинок мух, используемых для лечения язвенных или травматических ран. Каталог MM предлагает продукты в десяти категориях, включая несколько типов раневых повязок или «клеток», которые удерживают личинок в ране и не дают им выйти, завершая свой жизненный цикл. Флакон с 350 безупречно чистыми личинками продается за 250 долларов плюс доставка. (Часто оплачивается за счет пожертвований, стоимость не взимается для пациентов, не имеющих страховки или неплатежеспособных.) Обычно на квадратный сантиметр площади раневой поверхности наносят от 5 до 10 личинок. Затем рану перевязывают, стараясь не перекрыть приток воздуха, чтобы личинки не задохнулись, и оставляют на 48–72 часа.

ММ продает личинок зеленой падальницы. Это те же самые мухи, которых я видел на свежей куче собачьего помета во Флориде. Но не бойтесь, этих личинок на протяжении 22 лет разводят в неволе, и они прошли дезинфекцию. О брезгливости пациентов больше говорят[545], на деле мало кто беспокоится об этом. Более того, пациенты с инфицированной раной только рады терапии, которая может принести облегчение.

Я написал доктору Рональду Шерману, директору MM и ведущему специалисту в области личинкотерапии:

«Справедливо ли сказать, что сейчас медицинские личинки спасли бы тяжелых пациентов от ампутации? Может быть, даже от смерти?»

Партия стерилизованных молодых личинок зеленой падальницы, запечатанная в биопакет с мелкой сеткой, через которую они разъедают инфицированные ткани и очищают рану пациента (© BioMonde UK)

Насекомые всегда вызывали у меня интерес. Это самая доминирующая группа животных на Земле, и за ними легко наблюдать. Когда именно я возьмусь за книгу о них, было только вопросом времени. Но вскоре я понял, что насекомые в целом – слишком широкая тема для одной книги, они заслуживают целой энциклопедии, и потому выбрал подмножество. Двукрылые показались мне идеальным материалом: их очень много, они загадочные, харизматичные (если остановиться и присмотреться повнимательнее), они прекрасно приспосабливаются и не упускают своего, при этом многие их недооценивают. В течение трех лет, пока я готовил эту книгу, мухи неизменно вознаграждали меня за стремление узнать о них побольше.

Если вы дочитали до этого места, то, скорее всего, пришли к выводу, что я на стороне мух. Однако это естественное состояние для меня, в этом я весь. С детства я обожал животных и презирал жестокое обращение с ними. Причем я не размышлял на эту тему, а просто глубоко прочувствовал этот момент, задолго до того, как научился мыслить в понятиях этики. Ни одно существо не вызывало во мне отвращения, и любой ребенок, который давил сверчков или топтал муравьев, был мне неприятен гораздо больше, чем маленькие существа, раздавленные их ботинками. Хвостатые скорпионы и жабы вызывают у меня не меньшее восхищение, чем слоны и акулы. Не случайно, после шести лет обучения в аспирантуре, изучая способы общения летучих мышей, я 25 лет проработал в нескольких организациях по защите животных, решая такие проблемы, как убийство диких животных для проведения вскрытия в учебных заведениях, плохое содержание грызунов в лабораториях и использование проволочных ловушек.

Я знаю, что мою слабость к двукрылым широкая публика не разделяет. Ее не разделяют даже те, кто изучает насекомых по долгу службы. Я был изрядно удивлен антипатией к мухам, с которой столкнулся на крупной энтомологической конференции в конце 2018 года. Водитель автобуса, курсировавшего от отеля до места проведения конференции, рассказал, что ему пришлось ехать в Лас-Вегас, чтобы забрать автобус, простоявший два месяца на ремонте. Кабина была закрыта, но сотни мух каким-то образом проникли внутрь.

«Автобус вонял! – сказал водитель. – Повсюду валялись дохлые мухи».

Подразумевалось, что запах был вызван мухами, и участники конференции, сидевшие в передней части салона, посочувствовали ему. Я счел это слишком высокомерным. Я никогда не замечал неприятного запаха, сопровождающего мертвых мух на подоконниках.

«А не могло ли вонять то, что привлекло мух?» – рискнул я.

Водитель помолчал минуту, а затем признался, что в автобусе осталось недоеденное яблоко. Возможно, именно на него слетелись мухи, потому что оно пахло. Или, может быть, был другой источник пищи, лежавший не на виду. Двух месяцев вполне достаточно, чтобы домашние мухи завершили свой жизненный цикл, и мне интересно, возможно ли, что самка мухи, попавшая в ловушку, когда автобус поставили на ремонт, породила всех мух, найденных мертвыми в автобусе.

Пару мгновений спустя мухи получили еще один удар. Кто-то упомянул, что у него случилось нашествие бабочниц. И снова это вызвало недовольные стоны. «Ненавижу бабочниц!» – сказал один пассажир. Я не мог себе представить почему. Возможно, вы видели когда-нибудь этих очень милых маленьких мушек, едва ли больше буквы А в этом тексте. Их серые крылышки образуют аккуратный треугольник на спине. Они очень похожи на маленьких мотыльков, поэтому и получили такое название. Они напоминают мне бомбардировщик-невидимку Northrop B-2 Spirit в миниатюре, но, в отличие от бомбардировщика[547], эти мухи не несут зловещей полезной нагрузки[548], поскольку просто сидят на кафельных стенах рядом с душем, вылезая туда из сливного отверстия, где пасутся в скопившейся там жиже, успешно справляясь с горячей водой, мылом, чистящими средствами и прочей химией. Все это не похоже на аппетитное меню, но, по крайней мере, они помогают поддерживать чистоту стоков; один род, называемый Clogmia, что в переводе с латинского означает «муха засоров», можно было бы переименовать в Unclogmia, поскольку как раз засоров они не создают. Известно, что эти мухи совершенно безобидны. Мне приятно их видеть.

Вы, наверняка, заметили, что академические исследования с мухами часто плачевно заканчиваются для насекомых. За исключением изучения плодовых мух для генетики, большинство исследований посвящено попыткам контролировать двукрылых переносчиков болезней и вредителей сельскохозяйственных культур, поэтому, понятно, в ходе исследований мухи умирают. «Я убиваю мух!» – с гордостью заявил энтомолог-исследователь на симпозиуме по мухам. Действительно, практически все энтомологи, с которыми я встречался при написании этой книги, убивали большое количество мух в рамках исследований. Но, в отличие от пассажиров автобуса, я никогда не замечал презрения или безразличия среди тех, кто специализируется на мухах. Напротив, диптерологи, с которыми я встречался, восхищаются ими и относятся с уважением к объектам своих исследований.

Сегодня наука проявляет большой интерес к насекомым, учитывая и этическую сторону. На той же конференции по энтомологии, собравшей более 3800 экспертов по насекомым, я присутствовал на симпозиуме под названием «Этика в энтомологии». Насколько было известно, то была первая подобная встреча за последние сто лет или больше. Философы, специалисты по этике и энтомологи говорили о поедании насекомых, о проблеме боли насекомых и о расточительности по отношению к насекомым, пойманным во время полевых исследований, приводящих к летальному исходу и уничтожению массы нецелевых насекомых. В статье под названием «Почему вредить мухе (даже немного) неправильно» (Why It Is (at Least a Small) Wrong to Harm a Fly) философ Джеффри Локвуд из Университета Вайоминга утверждал, что взаимодействие с насекомыми можно рассматривать как практику добродетелей милосердия, доброты, сострадания, мягкости и любви.

Забота и этика по отношению к насекомым то и дело становятся темой научных статей. Аргументы Локвуда сформулированы в главе книги 2017 года[549]. В статье 2015 года о роли акустической коммуникации в брачном поведении мошек, кусающих лягушек, содержится следующее примечание касательно этики: «Эксперименты проводились в соответствии с рекомендациями организаций по защите животных[550]… У нас не возникло проблем при использовании углекислого газа в качестве анестетика, и мошки, кусающие лягушек, восстановились после него эффективно. Обращение с мошками и причинение им вреда было сведено к минимуму, когда мы фиксировали их, при этом процедура проводилась под наркозом. После экспериментов с зафиксированными особями их подвергали эвтаназии при низких температурах».

Фиксация (к тупому концу булавки для насекомых с помощью суперклея) и удаление из эксперимента кажутся небезопасными для мошек, но интересно отметить, что методы были выбраны разумно с точки зрения уменьшения вреда и возможных страданий во время процедур.

Мне было любопытно узнать, не чувствуют ли энтомологи диссонанса из-за необходимости убивать насекомых, которых изучают. Я спросил Арта Боркента, испытывает ли он угрызения совести, убивая тысячи маленьких животных: «Вот это да! Второй раз в жизни мне задают этот вопрос. Да, меня волнует определенный аспект преднамеренного убийства, о чем мне не доводилось говорить все эти годы. Есть небольшая часть меня, которая… как бы это правильно сказать?.. сожалеет – не совсем подходящее слово. Я осознаю, что отбираю жизнь. Есть разница [между] тем, чтобы раздавить комара на руке и удалить жидкость из мокрецов с внутренней стороны сетки. Я вижу красоту, и, чтобы изучать насекомых, нужно сохранить ее. Но я очень хорошо осознаю тот факт, что я изучаю жизнь. Выходя ловить насекомых, я всегда говорю себе: “Жаль, что нет другого пути”». И Боркент, испытывающий чувства к двукрылым, не одинок.

Исследования ставят под сомнение старое предположение о том, что насекомые не чувствуют боли. Я уже почти дописал книгу, когда были опубликованы новые данные. Группа генетиков из Сиднейского университета продемонстрировала, что у плодовых мушек бывает длительное состояние после травмы, похожее на боль. У мух, которым повредили периферический нерв в результате ампутации одной из ног, развилась длительная гиперчувствительность к раздражителям, на которые нетравмированные мухи не реагировали. Все мухи, в том числе травмированные, пытались убежать от горячей плиты выше 42 °C; однако только раненые бежали от более низких температур 38 °C. Эта чувствительность появилась через пять дней после травмы и сохранялась три недели спустя. Чувствительность мух к раздражителям[551], которые обычно не воспринимаются как болезненные, известна как аллодиния. Она похожа на чувствительность людей и других позвоночных, страдающих от постоянной боли.

Нам по-прежнему неизвестно почти ничего о том, как мухи испытывают боль, потому что мы не можем вселиться в их организм и почувствовать то, что чувствуют они, однако подобные результаты должны заставить задуматься. Независимо от того, каково мухе на самом деле стоять на горячей поверхности, тот факт, что муха пытается сбежать, подразумевает, что она чувствует там себя не очень хорошо. Более того, если маленькое существо может использовать поведенческое избегание (осмелюсь ли я сказать «ей не нравится»?) чего-то, из этого следует, что оно может одобрять («ей может нравиться») что-то. В мире мух это означает потягивать цветочный нектар, нежиться на солнце или искать свежий навоза. Некоторые философы пришли бы к выводу, что у мухи есть внутренняя ценность. У нее есть интересы.

Мы можем принять решение не отстаивать их интересы. В конце концов, мухи, как правило, игнорируют наши, например, когда набрасываются, кусают и невольно заражают разными болезнями. Но как бы мы ни относились к отдельно взятым мухам, нужно рассматривать их коллективно как неотъемлемый компонент мира, в котором мы сосуществуем. Ганди выразился весьма лаконично: «Единственный способ жить – давать жить другим».

Рассмотрим личинок мух. Они для нас примерно одинаково полезны и вредны. Личинки мух считаются наиболее важными из всех личинок насекомых из-за их способности расщеплять и перераспределять органическое вещество. Без насекомых, отложивших личинки, эти микроскопические существа слишком малы, чтобы быть съеденными позвоночными, не попали бы в пищевую цепочку. Потребляя микроорганизмы[552], насекомые сокращают разрыв в размерах, превращая эти питательные вещества в доступную пищу для рыб, птиц, рептилий, амфибий и насекомоядных млекопитающих размером с медведя. Продукты жизнедеятельности личинок обеспечивают питательными веществами организмы первого уровня пищевой сети: растения и грибы. Выше по пищевой цепочке располагаются тела личинок, куколок и взрослых мух, будучи важным источником пищи для более крупных животных.

Также рассмотрим мошек. Мошки получают золотую медаль[553] за количество особей на отдельно взятом месте, а также ими питается больше видов животных, чем любым другим водным насекомым. В водной личиночной стадии мошки – необходимый источник пищи для рыб. Становясь крылатыми взрослыми особями, они не менее важны для птиц[554]. Миллиарды мошек попадают в пищеводы морских птиц, ласточек и вьюрков. Они не так харизматичны, как другие мухи, однако с точки зрения эволюции не менее успешны, если не более, и очень важны как водные насекомые для экологии планеты. Недавнее исследование мошек в Канаде[555] выявило уровень разнообразия, который при экстраполяции на глобальную экосистему предсказывает большее разнообразие, чем для любой другой группы животных, включая знаменитых жуков.

Я воочию убедился, насколько важны летающие мошки для птиц, однажды апрельским утром в 2019 году, когда катался на велосипеде по мощеной пешеходной дорожке, окаймляющей залив Квинт озера Онтарио. Несмотря на ночные температуры, опускавшиеся почти до нуля, уже пару недель там встречались тучи мошек. Белый дождевик был просто усеян маленькими черными тельцами всякий раз, когда я проходил сквозь такое облако. В то утро прилетела огромная стая ласточек. Я видел по меньшей мере тысячу птиц на протяжении километра, покуда крутил педали. Они кружили, пикировали вниз и останавливались в нескольких сантиметрах над водой. Ласточки – насекомоядные, и при этом они не едят ни пчел, ни ос, ни жуков, ни мотыльков, ни тех, кто живет в воде. И я совершенно уверен, что там были и более крупные насекомые, вроде водных подёнок или веснянок (ни одна из них не настоящая муха). Внимание ласточек привлекли мошки. Полчища крошечных двукрылых стали пищей голодных птиц во время миграции на север. Прибытие ласточек через несколько дней после появления мошек не было случайным; так заведено уже тысячи, а возможно, и миллионы лет.

Однако я задаюсь вопросом, не теряем ли мы, в отличие от ласточек, нашу связь с насекомыми. Этот вопрос интересует все больше ученых. По мере того как человечество по всему миру становится более урбанизированным, не рискуем ли мы все окончательно отдалиться от природы и перестать получать пользу от нее? Так считает американский журналист Ричард Лув. В книге «Последнее дитя в лесах» (Last Child in the Woods), выпущенной в 2005 году и привлекшей много внимания, Лув излагает идею природодефицитного расстройства. Он указал на возможные негативные последствия для здоровья каждого человека и социальной структуры в целом, поскольку дети все больше времени проводят в городах, не бывают на природе, не контактируют с ней физически. Несколькими годами ранее американские ботаники Джеймс Вандерси и Элизабет Шусслер[556] ввели термин «растительная слепота» для обозначения утраченной связи между продуктами, которые мы едим, и культурами, которые их дают, а также отсутствия осознания того, что мы зависимы от растений. Предлагаю называть «насекомой слепотой» нашу неспособность признать незаменимую роль этих животных в нашей жизни, их услуг в качестве опылителей, звеньев пищевой сети, борцов с вредителями и уборщиков. Раз уж мы об этом заговорили, как насчет «океанской слепоты»? Большая часть человечества отдалилась от водной среды, а та обеспечивает производство более половины мирового кислорода? А поскольку океан не функционировал бы без жизни рыб, можно добавить в список «рыбную слепоту».

Полагаю, вы поняли, о чем я – о взаимозависимости. Перефразируя Джона Мьюира: «Если потянуть за один какой-то предмет в природе, обнаруживаешь, что он привязан ко всему остальному миру». Наша планета функционирует как интерактивное целое. Начните удалять или повреждать компоненты целого, и это приведет к ухудшению общего качества. Продолжайте все портить – и рано или поздно система рухнет. Именно это произошло с жителями острова Пасхи[557], когда они очистили свой остров от деревьев; и с майя, когда из-за перенаселения, нарушения условий окружающей среды и постоянных войн они оказались плохо подготовленными к засухе и нехватке продовольствия.

В предисловии к книге «Вымирание: причины и последствия исчезновения видов» (Extinction: The Causes and Consequences of the Disappearance of Species)[558], выпущенной в 1983 году, экологи Пол и Энн Эрлих предложили подходящую аналогию для опасности потери биологического разнообразия. Вообразите себе нашу планету в виде гигантского реактивного самолета. Каждая из миллионов заклепок, скрепляющих фюзеляж, представляет собой отдельный вид. Потеря вида приравнивается к вырыванию заклепки из корпуса реактивного самолета. Сотни, возможно, тысячи заклепок можно было бы выдернуть случайным образом, но самолет продолжал бы функционировать как единое целое. Но если процесс не остановить, куски фюзеляжа начнут расшатываться и дребезжать. Неизбежно, по мере продолжения этого процесса «вымирания», от самолета будут отваливаться куски. Мы знаем, что произойдет дальше: крушение. Вся система выйдет из строя. Разнообразие способствует стабильности. Мы можем наплевательски относиться к планете лишь до тех пор, пока не пострадаем от собственного поведения.

Он вот-вот настигнет нас. Насекомые исчезают быстро. Согласно наиболее точным из имеющихся данных[559], общая масса насекомых сокращается на 2,5 % в год, что в восемь раз быстрее, чем у млекопитающих, птиц и рептилий.

Исследование, опубликованное осенью 2018 года, зафиксировало снижение биомассы летающих насекомых, собранных в 63 местах в Германии за последние три десятилетия, на 76 % (образцы ползающих насекомых не отбирались). Потери в середине лета, на пике численности насекомых, превысили 80 %. Есть мнение, что основной причиной становится использование пестицидов и сокращение подходящей среды обитания из-за ведения сельского хозяйства. Один из соавторов исследования описал последствия так: «Если мы потеряем насекомых, то все рухнет». The New York Times в мрачной редакционной статье назвала это «Армагеддоном насекомых»[560].

Апокалипсис в мире насекомых – это глобальное явление. В 2014 году международная группа биологов подсчитала, что численность беспозвоночных во всем мире с 1980 года сократилась почти вдвое. В нетронутом тропическом лесу Пуэрто-Рико, в зависимости от метода отбора проб, численность беспозвоночных в 2012 году сократилась от 4 до 60 раз, чем была в 1976 году. За это время средняя максимальная температура там повысилась на 2°С[561]. Дэвид Вагнер, эксперт по сохранению беспозвоночных из Университета Коннектикута[562], назвал статью «одной из самых тревожных», которые ему доводилось читать.

Неизвестно, сколько видов мух пополнили растущий список вымирающих видов. Учитывая, что большинство видов по-прежнему не описаны, неясное их число исчезнет еще до того, как мы узнаем об их существовании.

Люди наблюдательные обращают внимание на перемены. Французская переводчица поделилась со мной: «Мы с мужем часто замечали, что даже после длительной поездки теперь на лобовом стекле практически нет насекомых, тогда как в прежние времена приходилось останавливаться каждые пару часов, чтобы убрать брызги крови и различные желтоватые вещества, настолько плотные, что они мешали водителю. Что случилось со всеми этими мухами?»

Влияние самих автомобилей тоже нельзя исключать. В Центральном Иллинойсе провели исследование в течение шести недель, в результате чего зафиксировали гибель более 1800 бабочек. Если экстраполировать данные на весь Иллинойс[563], то получится, что за неделю на дорогах гибнут 20 млн бабочек. При прочих равных условиях в пятидесяти штатах США это означает, что около 1,3 млрд бабочек погибнут из-за водителей в течение трех летних месяцев. Плотность мух, жуков, пчел и ос обычно выше, чем бабочек[564], поэтому, по-видимому, их количество жертв пропорционально.

Точка зрения Арта Боркента, профессионального энтомолога, мало чем отличается от точки зрения французской переводчицы: «Я не знаю никого, кто делал бы то же, что и я, – собирал виды, убивал их и описывал в мельчайших деталях, – и при этом не обладал бы глубоким пониманием смысла жизни, потери, вымирания, которые мы наблюдаем сегодня прямо на наших глазах. Я слышу разговоры специалистов по двукрылым на протяжении многих лет, и есть коллективное ощущение того, что мы облажались, что мы теряем что-то очень ценное и прекрасное, и у нас большие проблемы».

Изобилие насекомых, их разнообразие и жизненно важный вклад в здоровые функционирующие экосистемы указывают на то, что сокращение численности насекомых отражается на популяциях других существ в той же экосистеме. То же самое относится и к насекомоядным ящерицам, птицам и лягушкам[565], снижение численности которых указано в упомянутом выше исследовании в Пуэрто-Рико. Если посмотреть на север, то с 1970 года общая популяция диких птиц в Северной Америке сократилась почти на треть, или примерно на 3 млрд особей. Это сокращение охватывает широкий спектр видов и мест обитания, не только исчезающие виды, но и обычных птиц, тех, что живут буквально на заднем дворе каждого дома. То же самое относится и к морской флоре и фауне, половину которой мы потеряли с 1970 года, и если вы изучали историю коммерческого рыболовства, то знаете, как многого мы лишились и до того. Неудивительно, что американский философ Джефф Локвуд заметил: «Если отсутствие чего-то заставляет сердце любить это, люди должны быть к настоящему моменту по уши влюблены в природу». Я не видел статистики, более красноречиво свидетельствующей о том, насколько глубоко мы погрузились в эпоху антропоцена, чем эта: из всей биомассы наземных позвоночных на Земле дикие животные составляют всего около 3 % от общего числа, тогда как люди составляют четверть, а домашний скот – остальные три четверти. Соотношение практически не меняется, если мы возьмем только млекопитающих (без рыб, птиц, рептилий или амфибий)[566]: 60 % домашнего скота, 36 % людей, а все остальные – слоны, бегемоты, киты и дельфины, жирафы, грызуны, летучие мыши, обезьяны и т. д. – всего 4 %! И мы оставляем за собой не только следы человеческих ног; это и отпечатки копыта свиньи, коровы или козы, трехпалые отпечатки лап курицы или индейки – животных, которых мы выращиваем в астрономических количествах, чтобы убивать и есть.

Невозможно представить себе, что могло бы сильнее изменить жизнь на Земле, чем так называемое Шестое Великое вымирание – дело наших рук. Подавляющее и все еще растущее присутствие человека порождает множество угроз природе: рост городов и разрушение среды обитания; загрязнение воздуха и воды; интенсификация сельского хозяйства, особенно животноводства; коммерческое рыболовство и аквакультура; охота и браконьерство; и давно существующая, но только недавно широко признанная чрезвычайная климатическая ситуация.

Как биолог, зарабатывающий на жизнь в основном тем, что пишу и рассказываю о животных и их удивительных способностях, я считаю их своими клиентами и друзьями и как любой проницательный компаньон стараюсь не причинять им вреда и не убивать их. Есть исключения. Я уничтожил клещей после того, как обнаружил, что они впились в меня, и у меня началась болезнь Лайма. Я лечился сам и лечил своего теперь уже взрослого ребенка от вшей, а также вычесывал и убивал блох у кошек. Я убил немало кусачих двукрылых, в основном комаров, когда они пытались выпить из меня кровь. Я прихлопывал мошек и мокрецов. Однажды, когда во время прогулки на каноэ меня преследовали слепни-пестряки и садились на голову, я считал удачные удары и насчитал более 100 убийств. (С тех пор я обнаружил, что шляпа отлично работает против пестряков.) И в редких случаях мне удавалось перехитрить осеннюю жигалку, кусающую меня за лодыжки.

Но это исключения, а не рутина. Мое эмпирическое правило заключается в том, что я пытаюсь устранить их только в целях самообороны. Если известно, что они жаждут моей крови, это честная игра. Даже тогда я часто предпочитаю проявлять сдержанность. Бесчисленное количество раз я не убивал комаров, и, хотя я могу попытаться поймать назойливого слепня, убивать его очень не хочется. Какими бы гнусными ни были их намерения по отношению ко мне, я стараюсь проявлять уважение к их законному месту в паутине жизни.

Я не одинок. Возможно, вы один из все большего числа людей, рассматривающих насекомое не как вредителя или угрозу, а как собрата по планете. Эта точка зрения больше распространена в восточных религиях, чем в западных. Табличка на входной двери в медитационный центр Випассаны гласит: «Пожалуйста, не убивайте в помещении насекомых». «Когда я вижу насекомых в своем доме, я не убиваю их», – говорит нейробиолог Кристоф Кох, вспоминая, какое влияние оказало на него буддийское учение, когда он узнал о том, что чувствительность, согласно этой религии, способность чувствовать присутствует на разных уровнях жизни.

Этический подход «живи и давай жить другим» набирает обороты в западной культуре. High Park Mothia, группа добровольцев, состоящая в основном из энтомологов-любителей, с 2016 года устанавливает световые ловушки в Хай-парке Торонто, а затем фотографирует улов. На данный момент они задокументировали более 900 видов мотыльков, в том числе один вид, не встречавшийся в регионе более 100 лет и считавшийся локально вымершим.

У группы строгая политика: «не собирать и не убивать»[567]. Мне было любопытно узнать почему, и я обратился к директору Mothia Тейлор Лидал, профессиональной выгульщице собак и владелице компании TinyHorse, которая производит снаряжение для ездовых собак и собачьи упряжки.

«Большинство участников сообщества с большим уважением относятся к изучаемым насекомым. Нам не хотелось бы, чтобы они пострадали от наших исследований. Мы здесь только для того, чтобы наблюдать. Я думаю, что люди получают более запоминающийся и важный опыт, когда взаимодействуют с живым организмом, а не просто уничтожают его».

Я должен был задать этот вопрос Лидал: «Вы когда-нибудь видели мух на листах световых ловушек?»

«Да, конечно. С тех пор как мы начали это делать, мы обсуждали возможность расширения мониторинга насекомых в целом».

Если задуматься о том, что 900 видов мотыльков населяют парк площадью 400 акров в большом городе, где долгая и суровая зима, можно оценить, насколько богатым может быть биоразнообразие в городских районах и насколько важно иметь там зеленые насаждения. Лидал сетует на очевидное сокращение числа натуралистов-любителей, но ее при этом не меньше воодушевляет способность приложений для изучения живой природы на любительском уровне, таких как iNaturalist, возвращать людей, особенно молодежь, к природе.

Сочувствовать мотылькам – это одно, но можем ли мы почувствовать то же самое по отношению к мухе? Можем ли мы задействовать глубокий потенциал сопереживания существам, которых так часто не любят и отвергают?

Джон Пьер может. Джон – писатель, профессиональный оратор и фитнес-тренер актрисы Эллен ДеДженерес и других знаменитостей, и ему настолько свойственно «благоговение перед жизнью», что это вызвало бы улыбку у Альберта Швейцера, придумавшего данный термин во время наблюдения за бегемотами с африканского речного парохода в 1915 году. Когда я в последний раз встречался с Джоном, он рассказал мне, как обычно, с горящими глазами, что на прошлой неделе он спас восемь домашних мух, застрявших в его квартире. То, что он ведет счет, подтверждает целеустремленность. Кончиком бумажного полотенца Джон вытирает крошечных мух-горбаток, которым сложно избежать натяжения поверхности воды в стакане. Крошечное пятнышко воды вскоре испаряется, и спасенная муха живет еще один день. Я хочу попробовать сделать так же.

Джон Пьер – не единственный друг мух. Моя гавайская знакомая рассказала мне, что когда ее отчим, ныне покойный, откидывался на спинку кресла с банкой пива в руках, а вокруг него жужжали мухи, он заявлял: «Мухи – мои друзья!» Другой приятель рассказал мне, как несколько лет назад загрустил, заметив скрученные полоски липкой бумаги, свисающие с потолка закусочной в Айдахо, усеянные мухами, большинство из которых были мертвы, а другие боролись с липкостью. «Я полагаю, – говорит он, – они умирают от истощения и голода».

Знаменитости тоже поддерживают насекомых. Чемпион по гольфу Рори Макилрой попал в новости, когда осторожно убрал насекомое (по-моему, это был жук) с корта во время прямой трансляции турнира PGA в 2019 году, поместив его в более безопасное место поблизости, и только потом сделал удар. «Он заслуживает того, что случилось потом, – сказал комментатор. – Вот что получаешь за то, что хорошо относишься к дикой природе!»[568] Пол Радд, звезда фильма Ant-Man («Человек-муравей»), вышедшего в 2015 году, не убивает насекомых по той простой причине, что не верит, что он лучше их. Актер Морган Фримен с 2014 года выступает в защиту медоносных пчел[569]. Фримен установил 26 ульев на своем ранчо в Миссисипи площадью 124 акра[570], превратил его в святилище и открыто высказывался о вреде глифосата и других пестицидов широкого спектра действия. Американский диджей Моби убрал бассейн, чтобы освободить место для садовых деревьев и цветущих растений, пригодных для пчел, сказав, что это «гораздо лучший способ использовать двор, чем мертвая бетонная яма».

Если вся эта благотворительность удивляет вас[571], подумайте над этими словами из книги Джоанны Лаук Хоббс о насекомых «Голос бесконечного в малом» (The Voice of the Infinite in the Small): «То, что может возмущаться внутри нас при мысли о помощи мухе, – самомнение, возникающее от узости взглядов. Наше сознание расширяется, когда мы проявляем сострадание к насекомым».

Доброта неиссякаема. Если вы спасли божью коровку из стакана с водой или сверчка из бассейна, то по опыту знаете, что даже самый маленький акт, достойный доброго самаритянина, доставляет удовольствие. Я наблюдал, как бабочки и медоносные пчелы, подобранные умирающими с дороги, восстанавливают свои силы и улетают после того, как их накормили сахарной водой. Спасая муху, Джон Пьер воспитывает себя. Дело не в том, почему он это делает, но тем не менее это приносит пользу. Если вы сомневаетесь, попробуйте.

Для тех, кто скорее потянется за репеллентом, чем за пипеткой, обратите внимание, что наше так широко распространенное отвращение к насекомым скорее приобретенное, чем врожденное. Есть свидетельства врожденного страха человека перед пауками и змеями[572], но это редкие исключения. Цветы, комнатные мухи и рыбы[573], например, не вызывают такого отвращения. «Мы рождаемся без страха перед природой[574], – пишет биолог Петр Наскрецки во введении к книге “Меньшее большинство” (The Smaller Majority), написанной в 2005 году, где он говорит в основном о насекомых. – Маленькие дети очарованы жизнью, их в равной степени интересует гусеница или собака. Страх перед большинством существ прививается нам позже чрезмерно заботливыми родителями или учителями, давлением сверстников и вводящими в заблуждение средствами массовой информации. К десяти годам большинство детей либо любят, либо ненавидят насекомых и другие крошечные организмы».

Если муравьев считать военной силой легиона насекомых на Земле, то мухи – предприниматели и мошенники. Двукрылых – этих эволюционно подвижных, обманчивых и часто вредных насекомых – легко не любить и трудно принять. Но за толпой печально известных среди них – кусачих двукрылых, переносчиков болезней, трупоедов и пожирателей грязи – скрывается огромный крошечный мир темного и прекрасного: изящные зеленушки, которые носятся по листьям, мелькая золотыми плащами, тонкие распростертые крылья микодрозофилы, эффектные головные украшения оленерогих мух, самцы нериид[575], сражающиеся, как инопланетяне на ходулях, или большелобая журчалка с желтым пушком на тельце, подражающая шмелю.

Нас с раннего возраста учат не трогать мух, и я не был застрахован от глубоко укоренившегося культурного отвращения к этим насекомым, но по мере того как я погружался в глубины их жизни, отвращение отступало и сердце смягчалось. Пока я занимался исследованиями и писал эту книгу, в кафе, библиотеках и дома меня посещали десятки мух. На моем рабочем месте всегда было больше мух, чем любых других видимых организмов. Они прихорашивались на ноутбуке, бегали по экрану с подсветкой, пили из случайных капель на столе и бесстыдно исследовали мои руки.

Они были рядом независимо от времени года или климата. Один крошечный посетитель даже нанес мне визит в разгар канадской зимы, попав на музыкальную партитуру, когда я пел на рождественской службе в церкви. «Ни одно животное, ни одно растение в природе не способно на уродство, разве что мы называем их уродливыми», – пишет писатель и натуралист Джонатан Франзен[576] в книге «Конец конца Земли» (The End of the End of the Earth), вышедшей в 2018 году. За почти 60 лет, прошедших с тех пор, как я начал ходить по двору, разглядывая насекомых, чувства Франзена стали для меня понятны. Отвергая культурные нормы нетерпимости, я научился наслаждаться легким щекотанием, причиняемым домашней мухой моей коже, когда она бегает, трет лапки, пробует ими на вкус и впитывает еду через губчатый хоботок.

Я люблю мух за их изящество. Мне нравится, как комнатные мухи, подпрыгивая, перемещаются по поверхности маленькими, резкими движениями, такими быстрыми, что кажется, будто они скользят. Мне нравится, что я почти не чувствую, как муха садится на меня, зато ощущаю, когда она снова взлетает: едва уловимое прикосновение крошечных лапок к коже. Мне нравится, как хоботок домашней мухи опускается (обычно это происходит вскоре после приземления), прижимается и расправляется на поверхности, как мягкая подушечка лап слона. Мне приятно знать, что есть муха, чей восковой, волосатый панцирь задерживает воздух, позволяя ей нырять.

Маленькая муха прихорашивается на мониторе компьютера (фото автора)

Кроме того, мне нравится, что мухи живут в городе. В кафе в центре Делрей-Бич в штате Флорида я заметил трех крошечных мух на стеблях хризантем в большой стеклянной вазе. Сначала я с некоторым сожалением подумал, что они, вероятно, обречены погибнуть на подоконнике или когда ночной сторож совершает обход. Но мухи не чувствовали себя в ловушке. Они оживленно ухаживали друг за другом, размахивая крыльями, прыгая и выделывая фигуры на зеленых листьях, как энергичные танцоры.

Насекомые интегрированы в нашу жизнь даже физически. «Более четверти населения земного шара питается насекомыми», – говорит журналист Дэвид Макнил, автор книги «Жучки» (Bugged). Я хотел бы дополнить фразу Макнила словом «намеренно». Если мы добавим тех, кто делает это непреднамеренно, получится, что практически все люди едят насекомых регулярно. Повсеместное присутствие насекомых в злаках, фруктах и овощах, которые мы потребляем, означает, что почти каждый, кто ест все это, ежедневно съедает десятки насекомых или их фрагментов[577]. Быть частью пищевой сети неизбежно означает, что вы употребляете в пищу то, чего не хотите. Присутствие фрагментов жуков в хлопьях для завтрака так же неизбежно, как присутствие гнойных клеток в коровьем молоке, которым можно их залить (и это одна из причин, по которой я предпочитаю растительное молоко)[578].

Насколько же тесно судьбы мух переплетены с нашими? Гейл Андерсон поделилась со мной откровенной точкой зрения, идеально подходящей судебному энтомологу: «Без насекомых-падальщиков мы были бы мертвы[579]. Земля давным-давно израсходовала бы все свои питательные вещества. Мы все – мешки с питательными веществами, и мухи перерабатывают эти питательные вещества обратно в землю. Это не только останавливает распространение болезней, но и обеспечивает растения пищей. Жизнь продолжается».

Несмотря на все наши усилия по борьбе с мухами, присутствие человека в окружающей среде стало благом для многих мух: все эти фруктовые сады, домашний скот, трупы, экскременты, компост. Безусловно, мы уничтожили, причем иногда безвозвратно, многие малоизвестные виды двукрылых. Но давайте не будем обманывать себя: через миллион лет после того, как исчезнет последний человек, муха будет сидеть на листе или камне, потирая лапки друг о друга. Мы можем представить себе мир без мух, но, если так и произойдет, нас не будет рядом, чтобы это увидеть.

Я заканчиваю книгу рассказом о еще одной мухе и одном человеке. Летчик Чарльз Линдберг, страдающий бессонницей, разговаривал с мухой во время исторического трансатлантического одиночного полета в 1927 году. В фильме Spirit of St. Louis («Дух Сент-Луиса») Линдберг (которого играет Джимми Стюарт) обнаруживает муху в начале своего 33-часового полета. Мухе приписывают предотвращение возможной катастрофы – она садится и ходит по щеке пилота, пробуждая его от дремоты, когда самолет терял высоту. Есть даже момент, когда пилот чуть ли не по-отечески общается с мухой: когда самолет находится над Гренландией, он говорит насекомому, что это последний шанс улететь, чтобы иметь землю под крыльями в течение следующих 2900 км. Как будто поняв намек, муха вылетает через открытое окно.

Когда я узнал о встрече Линдберга с мухой и о том, что пилоту суждена слава, во мне проснулось сочувствие к маленькому насекомому. Центры сопереживания у меня в мозгу загорелись от беспокойства за его неопределенную судьбу. Я считаю, такие чувства – слабое отражение того, как могут развиваться наши отношения с мухами, да и со всей жизнью.

Какую бы тревогу и антипатию мы ни испытывали к определенным мухам и насколько бы это ни было оправдано, следует одновременно культивировать уважение, даже благоговение, к их месту в мире. Невыполнение этого требования – ошибка не просто моральная; это фатальная экологическая ошибка. Нравится нам это или нет, но наша судьба связана с их судьбой. Благополучная посадка Линдберга на парижском поле Ле Бурже – метафора нашего будущего.