Развитие энтомологии в 20 веке

Выдающиеся открытия конца XIX и начала XX веков позволили понять значение насекомых как переносчиков болезней человека и животных. В 1879 году Патрик Мэнсон (Р. Manson), работавший в южном Китае, доказал, что комары являются переносчиками филярий. В конце 90-х годов Рональд Росс (R. Ross), работая в Индии, установил, что заболеваемость малярией связана с комарами Anopheles. В 1900 году Уолтер Рид (W Reed) с сотрудниками выявили роль комаров Aedes aegypti в переносе возбудителя жёлтой лихорадки. Эти открытия разрешили загадки, связанные с распространением тяжелейших заболеваний, и показали, какую серьёзную опасность представляют насекомые и другие членистоногие для здоровья людей. Так возникла медицинская энтомология. В дальнейшем было установлено, что насекомые и клещи переносят целый ряд заболеваний, в том числе бубонную чуму, лихорадку денге, сыпной тиф, окопную лихорадку, пятнистую лихорадку Скалистых гор, африканскую сонную болезнь. В большинстве случаев борьба с этими болезнями проводилась путём уничтожения переносчиков, поскольку методы иммунизации были ещё неизвестны.

Другая волна исследований была вызвана тем, что ряд насекомых, завезённых из других стран и адаптировавшихся в США и Канаде, начали приносить огромный вред сельскому хозяйству. С 1889 года непарный шелкопряд стал угрозой для плодовых и других деревьев в штатах Новой Англии. К 1900 году выявился колоссальный урон, приносимый плодовым деревьям калифорнийской щитовкой. В период с 1895 по 1920 годы хлопковый долгоносик поразил все районы хлопкового пояса США. В начале 30-х годов посевы кукурузы на Среднем Западе сильно страдали от стеблевого кукурузного мотылька. В 30-е годы средиземноморская плодовая мушка угрожала подорвать производство цитрусовых во Флориде. Ещё и сейчас мы встречаемся со случаями интродукции вредителей, например люцерновой тли, листоеда-пьяницы, капрового жука.

Одним из наиболее драматических событий в истории борьбы с насекомыми-вредителями следует считать начало промышленного производства нового синтетического инсектицида ДДТ в 1945-1946 годах. Раньше применение инсектицидов было дорогостоящим делом, поскольку применяемые дозировки были высокими, а получаемый эффект-низким. В отличие от всех ранее существовавших инсектицидов ДДТ (относящийся к группе хлорированных углеводородов) был очень эффективен при чрезвычайно низких дозировках, отличался высокой устойчивостью, в результате чего стоимость истребительных мероприятий резко снизилась. Другие синтетические хлорированные углеводороды - гексахлоран (ГХЦГ), альдрин и дильдрин- также давали хорошие результаты при применении их в самых различных условиях. Эти химические соединения, казалось, открыли неограниченные возможности для широкого использования инсектицидов на угодьях с низкой урожайностью на единицу площади или с низкой годовой продуктивностью, например на посевах некоторых полевых культур, на пастбищах, лугах и в лесах. Медицина уже почти подошла к реальной возможности значительного снижения заболеваемости и даже искоренения таких инфекций, как малярия и бубонная чума за счёт подавления их переносчиков. Казалось, что остаётся совсем немного до того дня, когда эти «волшебные» инсектициды помогут нам полностью уничтожить насекомых, конкурирующих с нами за пищу и промышленное сырье и наносящих вред нашему здоровью.

Однако уже через несколько лет эти оптимистические взгляды начали подвергать сомнениям. Появились линии насекомых-вредителей, которые приобретали устойчивость к ДДТ и другим инсектицидам. Чтобы преодолеть эту устойчивость и получить необходимые результаты, начали применять все возрастающие количества инсектицидов. В то же время было обнаружено, что инсектициды воздействуют на многие живые организмы, уничтожая не только вредителей, но также и их хищников и паразитов. Вредители, приобретшие устойчивость к ДДТ, лишились, таким образом, части своих естественных врагов и получили возможность увеличивать свою численность. Многие виды насекомых и клещей, численность которых держалась прежде на низком уровне и которые не могли поэтому приносить заметного вреда, стали теперь размножаться более интенсивно и превратились в новых серьёзных вредителей, что в свою очередь потребовало более частого применения инсектицидов в ещё более высоких дозировках.

Хлорированные углеводороды оказались чрезвычайно устойчивыми в естественных условиях; период их полураспада составлял несколько лет. Это вело к их накоплению в среде и быстрому включению в цепи питания, а затем-к накоплению в тканях наземных и водных позвоночных животных, в том числе и человека, для которого высокие концентрации этих инсектицидов были также токсичны. Экономическое влияние этих событий было таково, что, например, к концу 60-х годов продажа рыбы, вылавливаемой в озере Мичиган, была запрещена из-за накопления в тканях рыб хлорированных углеводородов.

Птицы оказались чрезвычайно чувствительными к токсическому действию хлорированных углеводородов. У многих птиц масса съедаемой ежедневно пищи примерно равна их весу, и эта пища у большого числа птиц состоит из насекомых. Поэтому инсектициды, содержащиеся в теле насекомых или на их покровах, очень легко попадали в организм птиц. Это было причиной огромного снижения во второй половине 50-х годов численности птиц, особенно насекомоядных. Беспокойство людей, вызванное такой ситуацией, получило отражение в известной книге Рейчел Карсон «Безмолвная весна», вышедшей в 1962 году. Затем последовал ряд законов в масштабе всей страны и отдельных штатов, предусматривавших контроль, ограничение и даже запрещение применения ДДТ и других хлорированных углеводородов.

Перед человеком со всей очевидностью возникла следующая дилемма. Существовали и существуют множество насекомых, являющихся серьёзными вредителями, с которыми следует вести борьбу. Вместе с тем показавшиеся поначалу «магическими», хлорированные углеводороды оказались отнюдь не панацеей, и их неограниченное применение в течение нескольких лет привело к возникновению ещё более важных проблем, чем само существование вредителей. Нужны были новые подходы к проблемам борьбы с вредными насекомыми. Задача состояла в том, чтобы организация истребительных мероприятий не сопровождалась уничтожением существующих в природе механизмов, регулирующих естественную численность вредных насекомых. Среди путей решения этой задачи были следующие:

1. Основанное на исчерпывающем знании жизненных циклов поддержание численности популяций вредителей на экономически приемлемом низком уровне с тем, чтобы численность популяций их хищников не снижалась до критического уровня.
2. Поиски и изучение бактериальных, вирусных и других возбудителей болезней насекомых.
   
3. Использование половых аттрактантов для привлечения и сбора вредных насекомых.
4. Использование гормонов с целью вмешательства в репродуктивный процесс и жизненные циклы вредных насекомых.

Помимо этого, получили распространение новые менее устойчивые инсектициды, причём частота их использования была доведена до минимума-только против тех стадий развития насекомых, которые чувствительны к этим инсектицидам, и только тогда, когда это относительно безопасно для их естественных врагов. Против некоторых насекомых достаточно эффективной мерой борьбы может быть простое изменение сроков выращивания культурных растений. Генетики растений создали ряд сортов сельскохозяйственных культур, высоко-устойчивых к вредителям. Каждый из перечисленных методов следует оценивать с точки зрения конкретной ситуации и путём сочетания нескольких методов должна быть создана интегрированная программа. Термин интегрированный метод борьбы с вредителями кажется нам очень точным; он означает комбинацию всех возможных способов и средств для решения конкретных проблем борьбы с вредными насекомыми.

В XX веке многократно наблюдалось оживление энтомологических исследований как в связи с необходимостью решения практических задач, вызванных деятельностью вредных насекомых, так и со стремлением отдельных исследователей к углублению знаний о насекомых. Размаху энтомологических работ способствовало не только усовершенствование традиционных средств исследования, таких, как световой микроскоп, но и появление новых технических средств, таких, как просвечивающий и сканирующий электронные микроскопы, средства химического микроанализа, сложные электронные измерительные приборы, компьютеры для обработки биологической и химической информации. Успехам систематики и смежных областей, безусловно, способствовали и прокладка отличных современных дорог, и развитие воздушного сообщения, позволившие проводить сбор насекомых по всей огромной территории земного шара. Благодаря всему этому при изучении насекомых было получено огромное количество данных, имеющих общебиологический интерес, особенно в области биохимии, физиологии, поведения, экологии, биогеографии и эволюционного учения.