БЕДСТВИЯ, УГРОЖАЮЩИЕ ВСЕМУ ЖИВОМУ НА ЗЕМЛЕ

БЕДСТВИЯ, УГРОЖАЮЩИЕ ВСЕМУ ЖИВОМУ НА ЗЕМЛЕ

Каждый отвечает за тот вред, который он причиняет не толькосвоими действиями, но и своей халатностью или неосмотрительностью.Гражданский кодекс Франции, ст. 1383

Бедствия, угрожающие всему живому на Земле

Как мы уже видели, воздействие человека на природу нередко ведет к серьезным нарушениям равновесия, существующего в природе, а освоение им новых земельных ресурсов вызвало целый «переворот», результатом которого было полное или частичное исчезновение одних видов животных и растений и безудержное размножение других, оказавшихся в благоприятных для них условиях. По сути дела, освоение какой-либо новой территории почти всегда является опытом по селекции. Преднамеренный или непреднамеренный завоз человеком чужеродных видов служит причиной глубоких изменений естественного равновесия, так как эти растения и животные часто оказываются либо вредителями, либо паразитами. Вырванные из своей естественной среды, где конкурирующие с ними виды и хищники ограничивали их численность, эти виды проявляют способность к необычайно быстрому размножению на тех территориях, где они были так неосмотрительно акклиматизированы человеком (см. стр. 276).

Нашествие таких вредителей, в особенности насекомых, отнюдь не является случайным бедствием, «напастью». Его следует расценивать как основное и неизбежное следствие неправильного землепользования, как результат тех изменений, которые внес человек в природные ландшафты (Kuenen, 1960). С внедрением новых сельскохозяйственных культур некоторые животные получают внезапно в свое распоряжение огромное количество пищи, и тогда — в соответствии с одним из основных законов биологии — возрастает, причем наиболее интенсивно на первых этапах освоения новых земель, численность этих видов. Самым наглядным примером могут служить зерновые культуры, которые сеют чаще всего в районах, где впервые вводится земледелие. Насекомые, ютившиеся ранее на дикорастущих злаках, внезапно открывают для себя кормовые ресурсы, значительно более постоянные и надежные и по количеству просто несоизмеримые с прежними. Таким образом, дикорастущие зерновые играют роль огромных "резервуаров» потенциальных вредителей, готовых незамедлительно перекочевать на сельскохозяйственные культуры, как только начнется эксплуатация осваиваемых земель. На целинных землях полузасушливых юго-восточных районов СССР было зарегистрировано 312 видов насекомых-вредителей, а на полях, распаханных по соседству с этими землями, только 135, зато средняя плотность их популяций почти удвоилась. Десятка два видов размножились очень интенсивно, и среди них земляная блошка, которой на культурных растениях оказалось в двадцать раз больше, чем на диких, и хлебный трипе, которого оказалось в 360 раз больше. Такой же переход насекомых с местного растения-носителя на культурное растение наблюдался и в других местностях, в частности в Африке, на посевах сорго (Uvarov, 1963). Стремясь восстановить равновесие в природе и взять под контроль размножение вредных животных, агрономы изобрели многочисленные средства борьбы с ними, использовав обширный арсенал, предоставленный в их распоряжение химиками. В первую очередь эта борьба была направлена против насекомых, самых опасных врагов человека. Необычайно плодовитые, наделенные огромной разрушительной силой, они наносят огромный ущерб сельскохозяйственным культурам и лесам1, и к тому же некоторые их виды играют роль переносчиков тяжелых заболеваний, поражающих людей, домашних животных, а иногда и культурные растения. Вскоре человеком было сделано еще одно открытие: он узнал, что с помощью химии можно уничтожать нежелательные для него растения. Было найдено множество гербицидов — химических веществ, предназначенных для того, чтобы ограничивать распространение сорняков, и фунгицидов для уничтожения грибков, поражающих сельскохозяйственные культуры.

До сравнительно недавнего времени источником почти всех этих веществ являлась неорганическая химия. Классическим примером может служить знаменитая бордосская жидкость, которой опрыскивали виноградные лозы для защиты от грибковых; заболеваний, а также мышьяковистые препараты, еще и сейчас применяющиеся для борьбы с насекомыми. Но впоследствии благодаря поразительным успехам органической химии человек получил в свое распоряжение целый ряд значительно более эффективных синтетических соединений. Дихлордифенилтрихлорметилметан, сокращенно ДДТ, явился как бы предвестником (хотя и по сегодняшний день его продолжают выпускать и применять в больших количествах) открытий, которыми так богата эта область науки2. И действительно, ДДТ стоит первым в длинном ряду вещ число которых со времени окончания второй мировой войны увеличивается с необычайной быстротой. Только по США в 1960 г. был выдан 7851 патент на такие средства, а в 1962 г. было запатентовано уже 9444 различных пестицидов (так начали называть химические препараты, предназначенные для борьбы со всеми видами животных и растений, приносящими вред человеку и его хозяйству). Заявки на патенты продолжают поступать ежегодно. В 1962 г. на пестициды было израсходовано 325 млн. долларов к 1975 г. эта сумма возрастет, вероятно, до 1 млрд. На 35—40 млн. гектаров возделанных земель ежегодно вносится 350 млн. фунтов пестицидов. Следует, однако, учесть, что, как ни велика эта площадь в абсолютном выражении, она составляет лишь небольшую часть территории США; по данным 1962 г., сюда входит 15% возделанных земель, 0,28% площади под лесом и 0,25% площади, занимаемой лугами, то есть в общей сложности 4,62% всей площади США. Но несмотря на то, что в области химической борьбы с вредителями Северная Америка по сравнению с другими странами ушла далеко вперед, тем не менее многие из них, главным образом западноевропейские государства, догоняют ее.

Вне всякого сомнения, человечество обязано пестицидам, в особенности инсектицидам, очень многим. Благодаря этим веществам удалось осуществить контроль над опаснейшими вредителями сельскохозяйственных растений и в значительной мере снизить ущерб, который терпит от них сельское хозяйство стран всего земного шара, что особенно важно, если учесть, что и в наши дни человечество продолжает страдать от недостатка продовольствия. Кроме того, химические средства позволили победить некоторые болезни, например малярию3, или значительно снизить заболеваемость ими. Не раз ученые-химики были удостоены Нобелевской премии за открытие и разработку таких препаратов. Применение пестицидов для защиты человека и сохранения средств его существования, безусловно, следует признать прогрессивной мерой, и самый принцип химической борьбы остается сейчас и останется в дальнейшем в силе. Однако при использовании химических средств были допущены серьезные ошибки, чреватые плачевными последствиями. Гордый своими открытиями и техническими достижениями, человек решил, что он может в любых количествах вносить в природную среду химические вещества и таким образом без всякого риска расправиться раз и навсегда со всеми вредителями. Но он забыл, что имеет дело с сильнодействующими ядами4, которые слепо истребляют подряд всех животных и которые, следовательно, способны вызвать серьезные нарушения равновесия в природе. Действие почти всех известных в настоящее время инсектицидов не отличается избирательностью, они убивают всех насекомых — и вредных, и полезных, и таких, от которых нет ни вреда, ни пользы. Более того, их действие выходит далеко за пределы класса насекомых, в большинстве своем они действуют и на других животных, в том числе холоднокровных позвоночных и даже на млекопитающих и птиц. Токсичны они и для человека, и, хотя смертельных случаев, вызванных их действием, насчитывается не так уж много5 у нас нет сведений о результатах длительного воздействия (которое может оказаться патогенным6) сублетальных доз препаратов на здоровье человека.

Последствия применения этих ядовитых веществ сказывается в природе на всем — от почвы до человека. Фактически злоупотребление ядохимикатами приводит к подлинному отравлению биоценозов, как естественных, так и искусственных, причем мы еще только начинаем осознавать последствия этого отравления во всей их полноте7.

Бесчисленные споры по поводу этой непредвиденно возникшей сложнейшей проблемы вышли далеко за пределы научно-технических кругов, призванных ею заниматься. Такой действительно необычайно сложный вопрос в наше время трудно обсуждать бесстрастно и беспристрастно. Здесь сталкиваются интересы различных групп людей. С одной стороны, большое значение имеют материальные и финансовые интересы химической промышленности и сельского хозяйства, с другой — немалую роль играет повышенная эмоциональность и выводы широких кругов общественности.

Широкую популярность приобрела книга талантливого биолога Р. Карлсон. Мировое общественное мнение было потрясено изображенной картиной отравления всей нашей планеты ядохимикатами. Аналогично тому, как это нередко бывает в тех случаях, когда речь идет о каких-то новых медикаментах, в печати появились статьи с кричащими заголовками, и эта книга была подана как сенсация. Проблема освещалась трагически, а между тем в таком исключительно серьезном случае читатель был вправе рассчитывать на информацию менее скороспелую и более обстоятельную.

Все же достоверность отдельных фактов установлена совершенно точно. Укажем на некоторые из них: не только с точки зрения биологии, но и с точки зрения экономики и санитарии бесспорно доказано, что злоупотребление пестицидами привело к гибельным последствиям. Это уже не первый случай, когда человек проявляет легкомыслие в обращении с сильнейшими средствами уничтожения и явно ими злоупотребляет. Следовательно, необходимо запретить лишь злоупотребление этими веществами, так как принцип разумного их использования ничем не опорочен. Это в равной степени относится и к пестицидам, и ко всем тем патентованным средствам, которые человек употребляет в надежде исцелиться от своих недугов. И то и другое в большинстве случаев опасные яды, убивающие тогда, когда превышается доза, определяемая в зависимости от характера препарата, от степени его токсичности, от состояния пациента. Никому не придет в голову принять дозу в десять или в сто раз большую, чем та, что указана на рецепте, в расчете на то, что лекарство подействует в десять или в сто раз быстрее. Однако именно так поступил человек с пестицидами; он забыл, что природа — это своеобразный живой, подверженный частым заболеваниям и чрезвычайно хрупкий организм, воздействовать на равновесие которого можно лишь с осторожностью врача-терапевта. Но из этого, конечно, не следует делать вывода, что нужно в принципе осудить пестициды: нельзя же осудить всю фармакопею под тем предлогом, что средства из ее арсенала, взятые в смертельных дозах, несут гибель.

Пестициды бесконечно разнообразны по степени вредности. В конечном счете каждый случай их применения можно считать особой проблемой. Влияние их на природу изменчиво и зависит от химического состава препаратов, от условий их использования, от биоценоза, в котором они действуют. Всякое слишком поспешное обобщение в этой области, как, впрочем, и во многих других, приводит к заблуждениям и порождает споры, лишенные сколько-нибудь серьезного основания.

1. ОСНОВНЫЕ ИНСЕКТИЦИДЫ

Число химических веществ, применяемых в наше время для борьбы с насекомыми, очень велико8. Их список, составленный недавно Ж. Лостом9, содержит более 150 наименований10 (причем в список не включены еще не вышедшие из употребления препараты растительного и неорганического происхождения), и эта цифра благодаря труду химиков непрерывно возрастает.

По химическому составу и происхождению все инсектициды можно разделить на три большие группы.

1. Неорганические инсектициды. Это в основном соединения мышьяка (главным образом арсениты или ацетоарсениты, например «парижская зелень» — двойная соль мышьяка и меди) или фтора (соли фтористоводородной или кремнефтористоводородной кислот).

2. Инсектициды растительного происхождения. Главным образом никотин, получаемый из табака, пиретрум, извлекаемый из сложноцветных растений типа Chrysanthemum, и ротенон, содержащийся в различных растениях семейства мотыльковых.

3. Синтезированные органические инсектициды. В настоящее время эти вещества имеют, бесспорно, самое большое значение, так как производятся промышленностью в огромных количествах и стоят сравнительно дешево.

Инсектициды можно классифицировать по принадлежности их к той или иной группе химических соединений. Так, Лост11 выделяет 14 классов, но мы не можем подробно остановиться здесь на его классификации. Наибольшее признание получили соединения хлора: ГХЦГ (гексахлорциклогексан) или один из его изомеров, линдан, хлордан, дильдрин, эндрин, альдрин и токсафен. Не следует забывать и классический ДДТ, применяющийся до сих пор так же широко, как некоторые из близких к нему его производных. Большое значение приобрели за последнее время карбаматы (например, диметан, севин, изолан и т. п.). Остальные препараты представляют собой фосфорорганические соединения (ТЭПФ, малатион, мевинфос, паратион и др.); именно эта химическая группа дает теперь многочисленные новые препараты.

Можно группировать инсектициды и по способу действия. Выделяют, например, инсектициды контактного действия, проникающие через хитиновые покровы насекомого12 (ДДТ проходит сквозь хитин с такой легкостью, будто этого покрова совершенно не существует); инсектициды кишечного действия, проникающие в организм через пищеварительный тракт; инсектициды респираторного действия, проникающие через дыхательные пути. Заметим, впрочем, что чаще всего инсектициды действуют по нескольким путям: ГХЦГ и альдрин действуют контактно, через кишечник и через дыхательный аппарат; дильдрин и токсафен обладают и кишечным и накожным действием.

Столь же многообразен и механизм действия инсектицидов: они влияют на обмен веществ (паралич дыхательных путей при ярко выраженном влиянии на мускулатуру) и в особенности на нервную систему. При этом быстрота их действия меняется в зависимости от типа насекомых, так как вещества эти поражают самые глубинные физиологические системы организма. Они оказываются ядовитыми и для высших животных. ДДТ чрезвычайно токсичен для холоднокровных позвоночных и в значительно меньшей степени — для теплокровных. Сильнодействующими ядами являются некоторые производные фосфора13: очень токсичен дильдрин и в еще большей степени — эндрин. Отдельные препараты ядовиты и для растений. В практике наблюдаются значительные колебания степени токсичности всех видов химикатов, обусловленные способом их применения и особенностями среды, в которой они применяются.

2. ЗЛОУПОТРЕБЛЕНИЕ ИНСЕКТИЦИДАМИ И ЕГО ТЯЖЕЛЫЕ ПОСЛЕДСТВИЯ

Итак, инсектициды в руках человека — это разрушительное средство огромной силы, химическое оружие, распоряжаясь которым по своему усмотрению он может погубить все живое в окружающем его естественном или уже преобразованном ландшафте. Эти средства, которые, как уже говорилось, в случае их правильного использования могут быть действенным оружием борьбы с вредителями, часто сами приносят вред, нарушая установившееся в природе равновесие. И объясняется это не повышенной токсичностью используемых веществ, а тем, что их применяют повсюду в слишком больших дозах.

а) Токсичность инсектицидов для животных

Токсичность инсектицидов, которые не обладают избирательным действием, различается в зависимости от вида животных, осе насекомые в той или иной мере чувствительны к этим препаратам, в результате чего на обрабатываемом инсектицидами участке-гибнут представители всех видов без исключения, в том числе и полезные насекомые. Во Франции на большой площади, обработанной ГХЦГ с целью уничтожения хрущей, погибло, как было установлено, 48% видов двукрылых, 21% перепончатокрылых, 14% жесткокрылых, 15% полужесткокрылых и 2% бабочек (Gri-son, Lhoste, 1960). Таким образом, в равновесии, установившемся между различными видами, происходят изменения, и в конечном счете результат оказывается прямо противоположным ожидаемому. Насекомые энтомофаги (в их числе — множество полезных видов, поедающих вредителей сельскохозяйственных культур) нередко оказываются более чувствительными к ядам, нежели те вредители растений, которые были объектом химической борьбы. Заметим, что инсектициды наносят тяжелый урон и пчелам. В 1954 г. в одном только Парижском округе пострадало не менее 20 тыс. пчелиных семей в результате того, что сурепицу, которую посещают пчелы, подвергли химической обработке. К счастью, во Франции после этого случая были введены законы, более действенным образом охраняющие интересы пчеловодства и предписывающие применять при обработке медоносных растений вещества, не ядовитые для пчел (токсафен, дизтон), и производить обработку по возможности не в период полного цветения. Теперь такие случаи с пчелами стали крайне редки.

Большая часть инсектицидов является опасным ядом и для весьма ценных в хозяйстве животных. Так, при истреблении личинок комаров и мошек страдают холоднокровные животные. Некоторые инсектициды, в частности ДДТ, гибельны для рыб, мгновенная смерть которых вызывается поражениями центральной и периферической нервной системы, дыхательного аппарата и расстройствами в отдельных сферах обмена веществ; при менее сильных дозах вредное действие этих инсектицидов выражается в тяжелых физиологических расстройствах.

Обработка химическими веществами заболоченных земель и горных лесов, изобилующих водными потоками, так же тяжело отражается на равновесии водной среды, в особенности на рыбах. При опрыскивании ДДТ с воздуха в западных районах США и Канады сотнями тысяч гибли форели и лососи, экономическая ценность которых общеизвестна. В Канаде, по подсчетам, производившимся в течение нескольких лет, в бассейне реки Мирамиши, Нью-Брансуик, распыление инсектицидов (ДДТ) в близлежащих лесах вызвало путем прямого отравления или путем уничтожения кормовых ресурсов гибель двух третей общего количества лососей, причем в 1954 и 1956 гг. были полностью истреблены все молодые особи, в то время как насекомые — вредители лесов преспокойнейшим образом появлялись снова после каждой обработки. В Британской Колумбии при тех же обстоятельствах гибель лососей была почти стопроцентной.

Подобный случай произошел в Африке14, в районе Верхней Вольты (Blanc, 1958). Здесь в целях борьбы с онхоцеркозом, тяжелым заболеванием типа филяриоза15, большие площади были обработаны линданом. При онхоцеркозе в глазу образуется киста, функции глаза нарушаются и больной слепнет. Болезнь переносится мошками, мелкими двукрылыми насекомыми, личинки которых живут на водяных растениях в реках с быстрым течением. Никаких профилактических средств для защиты населения от онхоцеркоза не существует, а достижения современной медицины в этой области также весьма невелики. Остается одно: истреблять мошек — переносчиков болезни; и начиная с 1955 г. систематически, в самых широких масштабах проводится дезинсекция с повторными обработками, следующими одна за другой через определенные промежутки времени. В плане энтомологическом эти работы увенчались весьма относительным успехом, зато оказалось уничтоженным огромное количество рыб, погибших сразу же после обработки. В конечном итоге воды были опустошены и пищевые ресурсы того самого населения, которое так старательно ограждали от болезни, подорваны. К счастью, удалось разработать мероприятия, позволявшие уничтожать насекомых и вместе с тем не наносить такого страшного ущерба рыбам (замена линдана — ДДТ16, использование различных методов обработки). Следует учитывать и ущерб, наносимый пестицидами рыбным промыслам в прибрежной полосе. Химические продукты, вносимые в непрерывно возрастающих дозах в прибрежные болота и в пресные или солоноватые воды лиманов, выносятся в открытое море и губят множество морских животных. Все те пестициды, степень токсичности которых удалось определить лабораторными методами, оказались вредными для ракообразных, для моллюсков17 и для морских рыб в тех дозах, в каких эти вещества применяются на практике. Следовательно, неправильно используя инсектициды, человек может отравить прибрежные воды и снизить продуктивность рыбных промыслов в устьях рек, то есть в местах, наиболее важных для рыболовства.

Инсектициды оказывают отравляющее действие на птиц, млекопитающих, а также и на человека. Смертельные дозы некоторых из этих препаратов относительно невысоки (приведем в качестве примера дильдрин, для которого такая доза равна 20—30 мг/кг, и эндрин, убивающий крысу при дозировке в 7,5 мг/кг). Насекомоядные птицы, поедая насекомых, в организме которых содержатся инсектициды, могут таким путем получить дозу яда, достаточную для отравления как их самих, так и их птенцов18.

Если эти последствия так наглядны в тех случаях, когда речь идет о некоторых синтетических инсектицидах, то не менее наглядны они при применении солей мышьяковой кислоты и фтористых соединений — препаратов, обладающих аккумулятивными свойствами с очень тяжелыми последствиями и, к счастью, выходящих из употребления. Случаи высокой смертности среди животных наблюдались, например, в США во время кампании по истреблению аргентинского муравья. Дильдрин, который нанес серьезный ущерб теплокровным позвоночным (погибло до 97% птиц), пришлось заменить другими, менее ядовитыми инсектицидами. В штате Индиана одна-единственная обработка паратионом явилась причиной гибели не менее 65 тыс. странствующих дроздов и других воробьиных. Были отмечены потери, достигающие 80% всех популяций. Подобные же факты наблюдались и в Европе, например в Англии (в 1960 г. только по графству Линкольншир было зарегистрировано не менее 10 тыс. случаев гибели птиц). Массовая гибель наблюдалась и среди хищных птиц, в основном среди тех, для которых кормом служили их отравленные сородичи. Особенно большой вред принесло протравливание инсектицидами зерна (для борьбы с некоторыми насекомыми главным образом применялись альдрин, дильдрин и гептахлор, а против грибковых заболеваний — соединения, содержащие двухвалентную ртуть). Надо учесть также, что инсектициды легко концентрируются в половых железах птиц (содержание их здесь 30—211 мг/кг), что приводит к частичной или полной стерилизации производителей. Такое явление наблюдалось у многих воробьиных (например, в США у странствующего дрозда), а также у пластинчатоклювых и хищных птиц — у ястреба и в еще большей степени у белоголового орлана (Haliaetus leucocephalus), охотно поедающего рыбу и крабов и имеющего таким образом возможность получить большие дозы инсектицидов. Надо отметить, что птицы этого вида особенно чувствительны к ДДТ. Когда в США в лабораториях Службы охраны рыб и дичи был произведен анализ тканей этих птиц, то из 26 экземпляров у 25 был обнаружен ДДТ, причем некоторые дозы были признаны смертельными. Поэтому тот факт, что эта птица встречается теперь все реже и реже, был приписан в основном действию инсектицидов, что подтверждается и быстрым падением численности белоголового орлана в восточных прибрежных районах США, в которых часто проводится химическая обработка с целью уничтожения комаров. Численность птенцов белоголового орлана упала до очень низких пределов (в 1963 г. в Новой Англии, к югу от штата Мэн, не было найдено ни одного гнезда этой птицы, а число выводков в Атлантических штатах было значительно меньше нормы).

Аналогичные явления наблюдались недавно в Шотландии, но здесь речь идет о беркуте Aquilachrysaetos. По данным переписи, охватившей обширный ареал горной Шотландии, число пар производителей, составлявшее в период с 1937 по 1960 г. 72% общего числа птиц, упало в 1961—1963 гг. до 29%. Наблюдения показали, что снижение процента воспроизводства и упадок численности, несомненно, могут быть отнесены на счет поглощаемых вместе с добычей инсектицидов, так как в яйцах хищных птиц были обнаружены различные пестициды (Locklie, Ratcliffe, 1964; Cramp, 1963).

Заметим, что подобные явления отмечены у куриных птиц — фазанов и куропаток (снижение яйценоскости, неоплодотворенные яйца, повышенная смертность молодняка).

Однако выводы из наблюдений над смертностью позвоночных животных и человека, вызванной непосредственно поглощением инсектицидов, следует делать крайне осторожно в связи с тем, что результаты бывают чрезвычайно разноречивы. Как было установлено недавно в результате обследований, проведенных в Великобритании бригадами Министерства сельского хозяйства, в одних случаях смертность теплокровных животных оказывается очень высокой, а в других она значительно ниже смертности, вызванной причинами иного характера (хищники, охота, болезни). Эти различия объясняются многообразием способов обработки инсектицидами и различиями в их дозировке (в целом по США дозы намного выше применяемых в Европе). Необходимо также соблюдать осторожность, когда речь идет о канцерогенных свойствах отдельных в изобилии вносимых в естественную среду препаратов. Было предположено априори, что они играют не последнюю роль в распространении рака среди населения, питающегося растительными продуктами, но следует, однако, заметить, что вопреки не имеющим серьезного основания утверждениям не удалось установить никакой связи между пестицидами и появлением таких болезней, как рак, лейкемия, гепатит и др.19

б) Токсичность инсектицидов для растений

Инсектициды могут непосредственно принести вред тем растениям, дикорастущим или культурным, которые подвергаются обработке этими препаратами. ГХЦГ в больших дозах может замедлить рост и даже оказать глубокое воздействие на механизм наследственности растений, определить появление полиплоидных форм.

в) Воздействие на почву

Хотя воздействие инсектицидов на микрофауну почвы еще мало изучено, никто не сомневается в том, что они вносят в равновесие различных биотических элементов почвы глубокие изменения. Применяемые в больших количествах инсектициды могут вызвать частичную стерилизацию почвы, например по отношению к процессу фиксации азота, а так как распыленные вещества аккумулируются и сохраняются в течение долгого времени, это приводит к очень серьезным последствиям.

г) Замедленное действие инсектицидов

Многие склонны думать, что действие инсектицидов ограничен» и что в момент их применения они уничтожают какую-то часть животных, а особи, оказавшиеся устойчивыми к их действию, остаются целы и невредимы. Это глубокое заблуждение: результаты замедленного действия инсектицидов куда более серьезны, чем можно было бы предположить, и они могут проявляться самым различным образом (в особенности это касается производных хлора).

Начнем с того, что инсектициды не сразу убивают поглотившее их животное. Они могут накапливаться в его организме, в жировых тканях в количествах, значительно превышающих летальные (смертельные) концентрации. Во время расходования жировых резервов, что чаще всего происходит зимой, инсектициды поступают в организм животного, вызывая его интоксикацию, как это наблюдалось, например, у ондатры (Rudd, 1960). Это тем более опасно, что вследствие кумуляции инсектициды выделяются в дозах, превышающих даже смертельные.

Инсектициды могут также переходить из организма матери в яйца у птиц и в молоко у млекопитающих, и таким образом потомство оказывается отравленным. Наблюдения над молочными коровами показали, что их молоко содержало ДДТ, когда они питались кормами, обработанными этим инсектицидом.

Но наиболее опасна концентрация ядовитых веществ в цепях питания. В сущности, далеко не всегда жертва пестицида поглощает его или вступает с ним в непосредственный контакт. Бывает и так, что это вещество, поглощенное другим животным, концентрируется в его организме, не причиняя серьезного вреда в силу высокой устойчивости вида, но затем это животное оказывается добычей другого, и пестицид переходит в организм хищника, который может быть более чувствительным к препарату в полученной концентрации, чем его жертва, и тогда происходит отравление. Широко известен случай со странствующими американскими дроздами Turdus migratorius (Barker, 1958). В США проводилось массовое опыление вязов ДДТ для защиты их от распространявшегося насекомыми заболевания, вызывавшего массовую гибель деревьев. Частицы ДДТ, попадая на землю, поглощались дождевыми червями, почти невосприимчивыми к этому веществу, но способными концентрировать его в своих тканях. Дрозды же, поедая в огромных количествах червей, поглощали вместе с ними (причем по прошествии очень долгого времени после обработки) сильнейшие дозы ядовитых веществ, к которым чрезвычайно чувствительны и мозг и нервная система этих птиц (рис. 35).

Рис. 35. Концентрация инсектицида (ДДТ), которым были обработаны деревья, на протяжении цепей питания.

Рис. 36. Концентрация инсектицида (ДДД), которым было обработано озеро Клир-Лейк в Калифорнии, на протяжении цепей питания (объяснения см. в тексте).

Наступавшей неизбежно смерти предшествовало поражение двигательных центров и судороги. Смертность была очень высокой и в некоторых случаях достигала 86% даже по истечении трехнедельного периода, следующего за обработкой. Некоторые орнитологи предсказывают этому виду птиц, несмотря на то, что он еще широко распространен в Северной Америке, судьбу, подобную той, которая выпала на долю странствующего голубя. В США известно не менее 140 видов птиц, ставших жертвами пестицидов в основном вследствие концентрации этих препаратов в цепи питания. Однако трудно целиком приписать сокращение некоторых популяций птиц действию пестицидов, так как существует целый ряд других факторов: изменения в местообитаниях, естественная текучесть популяций и т. д.

Таким образом концентрируются ядовитые вещества и в водных биоценозах, переходя по цепям питания от планктонных организмов к рыбам, а от рыб — к водоплавающим птицам. Одним из примеров может служить озеро Клир-Лейк в Калифорнии (Hunt, Bischoff, 1960), которое начиная с 1949 г. подвергалось обработке ДДД (веществом, сходным с ДДТ) с целью уничтожения личинок комаров (рис. 36). Препарат был распылен в концентрации 0,14 мг/л. В планктоне этот же препарат был обнаружен уже в количестве 5 мг/л, и концентрация его продолжала возрастать сначала в тканях рыб, питающихся планктоном, зятем в организмах других, хищных рыб, поедающих первых, и, наконец, в организме птицы поганки, питающейся рыбой, которая получила пестицид уже в концентрации от 40 до 2500 частей на 1 млн., то есть в концентрации, способной вызвать очень высокую смертность среди ее популяции20. Как показали анализы, высокое содержание ДДД и продуктов его распада в организме рыб, очевидно, и послужило причиной гибели птиц, питавшихся рыбой.

Аналогичные явления наблюдаются в большинстве цепей питания. Не говоря уже о химическом превращении пестицидов, которое может привести к образованию более ядовитых производных продуктов, одного факта концентрации их уже достаточно, чтобы понять, до какой степени невозможно, не прибегая к предварительному, охватывающему большие сроки контролю, предугадать все последствия, какие могут вызвать распыляемые химические препараты.

е) Нарушения биологического равновесия

Действие пестицидов выражается и в глубоких изменениях биологического равновесия. Одно из самых простых изменений состоит в резком сокращении кормовых ресурсов животного происхождения. Во многих случаях, например, оказывается сниженной численность популяций насекомых независимо от принадлежности их к тому или иному виду. А это влечет за собой тяжелейшие последствия для всех насекомоядных животных — и для млекопитающих (землероек) и в особенности для птиц, так как наступает внезапное резкое сокращение биомассы, за счет которой они существуют. Воздействие этого фактора на популяции птиц тем более ощутимо, что успех выведения птенцов тесно связан с имеющимся количеством кормовых ресурсов. После исчезновения насекомых эти ресурсы в данной среде могут либо совсем иссякнуть, либо в лучшем случае оказаться значительно ниже нормы.

Действие инсектицидов выражается и в более значительных изменениях, серьезнейшим образом нарушающих равновесие между различными видами насекомых, причем нередко во вред экономическим интересам человека.

Существованию крупной популяции насекомых, паразитирующих на сельскохозяйственных культурах, обязательно сопутствует наличие такой же популяции насекомых-хищников, которые способствуют всегда ощутимому, а иногда и весьма значительному ограничению численности вредителей. Производимая же обработка химическими препаратами длительного действия уничтожает не только вредных насекомых, но и насекомых — союзников человека. А когда действие распыленных инсектицидов прекращается, популяции насекомых-«вегетарианцев» имеют все шансы восстановить свои ряды быстрее и раньше, чем насекомые-хищники, для которых они служат пищей. Это объясняется тем, что в цепи питания хищники занимают второе место и в силу этого рост их популяций проходит медленнее. Следовательно, инсектициды вызывают серьезное нарушение равновесия — человек полностью разрушает целое биологическое сообщество, что особенно пагубно там, где в среде существует равновесие, относительно близкое к естественному, как это, например, бывает в некоторых плодовых садах или на тропических плантациях. Причем нередко обработка, ведущаяся против вредителей, приводит к парадоксальным результатам, иными словами, приносит немалую пользу вредителям. В литературе довольно часто встречаются описания внезапных вспышек размножения вредителей после обработки участка инсектицидами.

По словам Базилевского, клоп Habrochila ghesquieri, паразитирующий на кофейных деревьях в Конго и в Уганде, после опыления ДДТ начинает буквально кишеть на плантациях, принося намного больший ущерб, чем до обработки. Как выяснилось впоследствии, этот паразит мало чувствителен к ДДТ, зато другой клоп, Apollodotus chinai, поедающий клопа Habrochila ghesquieri и способствующий таким образом ограничению его численности, погибает от этого инсектицида. Следовательно, массовое размножение клопа-паразита — это дело рук человека, бездумно истребившего своих союзников и создавшего благоприятные условия для врагов своих посевов.

В Калифорнии, где ДДТ использовали для борьбы против лимонного червеца Coccus pseudomagnoliarum и лимонного трипса Scirothrips citri, это привело к росту популяций червеца после того, как ДДТ уничтожило его врагов (Glausen, 1956). Подобные случаи массового размножения паразитирующих на растениях видов насекомых-вредителей наблюдались и в США, а также и в других странах мира, включая и Европу21.

3. УСТОЙЧИВОСТЬ НАСЕКОМЫХ К ИНСЕКТИЦИДАМ

С тех пор как инсектициды стали применять для борьбы с насекомыми — паразитами и вредителями сельскохозяйственных культур, было замечено, что со временем насекомые становятся менее чувствительными к их токсическому действию. Это наблюдение было сделано задолго до того, как в употребление вошли синтетические органические вещества (список, включавший около 12 видов насекомых, невосприимчивых к действию инсектицидов, был составлен еще до 1945 г.). Вскоре появилась надежда решить эту сложную проблему с помощью синтетических веществ, однако она быстро угасла.

Первые наблюдения, которые были сделаны в Швеции в 1946 г., показали, что домовые мухи начали проявлять признаки невосприимчивости к ДДТ. Вслед за этим подобная же устойчивость была констатирована в целом ряде стран — в Италии и в Дании, в ОАР и в США. Вскоре невосприимчивость к ДДТ обнаружили и у других насекомых: у обыкновенных комаров (Culex) в Италии в 1947 г. и у малярийных комаров (Anopheles), первые устойчивые популяции которых были выявлены в Греции в 1949 г., то есть всего через три года после первого применения ДДТ в противомалярийных кампаниях. Постепенно такие же явления стали наблюдаться повсюду и на все увеличивающемся количестве видов насекомых, среди которых встречались и опасные вредители сельскохозяйственных культур, и переносчики тяжелых заболеваний (например, малярии и желтой лихорадки), получавшие одновременно с устойчивостью к этому препарату и более широкое распространение.

Чтобы не выпустить вредителей из-под контроля, пришлось прибегнуть к другим инсектицидам. Но почти каждое вновь разработанное средство химической борьбы вызывало со стороны насекомых защитные реакции, что полностью укладывалось в ставшую уже классической схему процесса, наблюдаемого при борьбе против многочисленных врагов человека, являющихся для него подлинным природным бичом.

В настоящее время устойчивость к инсектицидам обнаружена более чем у 120 видов членистоногих, из которых половина является вредителями сельскохозяйственных культур, а остальные — переносчиками болезней (сюда входит 54 вида двукрылых, 23 полужесткокрылых и 14 чешуекрылых) (Brown, 1960). Эта устойчивость проявляется и по отношению к ДДТ, и к дильдрину и его производным, и к фосфорорганическим препаратам.

Очевидно, подобная устойчивость вырабатывается путем дарвиновского отбора популяций, обладающих природным иммунитетом к токсическим веществам и, следовательно, единственно способных размножаться и занимать в силу этого место популяций, существовавших до применения инсектицида22. Это явление, приводимое генетиками в качестве доказательства действенной силы естественного отбора, конечно, тесно связано с необычайной плодовитостью насекомых и быстротой смены их поколений.

Эта физиологическая устойчивость осложняется еще и изменениями в поведении насекомых: нравы особей, принадлежащих ко вновь выделенным путем отбора популяциям, тоже служат им защитой от инсектицидов.

Так, появление устойчивых популяций выдвинуло целый ряд проблем перед теми, кто ведет борьбу с вредными насекомыми, и в первую очередь перед санитарными учреждениями. Всемирная организация здравоохранения не раз созывала по этому вопросу конференции, и ее 8-я генеральная ассамблея рекомендовала усилить борьбу с насекомыми — переносчиками болезней до появления у них признаков устойчивости к инсектицидам.

Большую тревогу вызывает проблема устойчивых популяций и в связи с происходящим отравлением естественных местообитаний химическими веществами. Устойчивость насекомых к инсектицидам заставляет все время увеличивать дозы распыляемых веществ и заменять существующие инсектициды новыми, нередко более ядовитыми для других животных препаратами. Пока ДДТ использовали в умеренных масштабах, смертность, которую он вызывал среди птиц и млекопитающих, была невысока. Но положение изменилось, когда ДДТ стали заменять веществами, обладающими значительно большей токсичностью, такими, как дильдрин (препарат, обладающий большой стойкостью), гептахлор и в особенности фосфорорганические соединения (паратион, малатион), которые, несмотря на меньшую стойкость некоторых из них, привели в обработанных ими зонах к катастрофическому уничтожению множества животных23.

Можно, однако, предсказать, что по мере появления новых препаратов у животных будет вырабатываться к ним иммунитет. Остается только пожелать, чтобы обстоятельства не вынудили человека увеличивать токсичность и дозу применяемых им веществ, ибо тем самым он увеличит опасность полного отравления нашей планеты24.

4. ХИМИЧЕСКАЯ БОРЬБА С СОРНЯКАМИ

От злоупотребления синтетическими препаратами в борьбе с вредителями культур страдают не только животные. Применение так называемых гербицидов, химических веществ, предназначенных для массового уничтожения различных сорных трав (в это понятие входят и растения-паразиты сельскохозяйственных культур, и растения, вытесняющие эти культуры), также заслуживает порицания в известных случаях, когда в результате их использования оказываются разрушенными растительные сообщества и почти истребленными отдельные виды растений.

Бесспорно, земледелец может предъявить сорнякам большой счет. Вступая в конкурентную борьбу с культурными растениями, они отнимают у них значительную долю воды, воздуха, света и минеральных солей; к тому же у одних сорняков оказываются ядовитыми листья (в качестве примера можно назвать в Европе луговой крестовник и едкий лютик, токсичные для скота), а у других — зерна (например, у куколя, Lychnis githago); сорняки служат также «резервуарами» для возбудителей болезней или пристанищем для вредных прожорливых насекомых.

Ущерб, который сорняки наносят сельскому хозяйству, как это было подсчитано в США, нередко равен по своим масштабам ущербу, причиняемому насекомыми. И целый ряд новых активных веществ помогает уничтожать такие нежелательные растения гораздо лучше, чем старые методы ручной обработки25. Однако некоторые из этих препаратов26 являются гербицидами тотального действия и уничтожают все растения подряд (таковы, например, хлорат натрия и калия, производные мочевины типа монурона или СМУ). Другие гербициды, среди которых встречаются контактные (например, действующий одновременно и как удобрение цианамид кальция, ксантогенаты), обладают избирательным действием, а иногда они действуют более сложным путем: таковы гербициды, передвигающиеся по растению, или системные, называемые фитогормонами, или ростовыми веществами. Эти препараты, часто являющиеся продуктами фенолоксиуксусной кислоты (2,4-Д, выпущенный в США в 1924 г.; 2М-4Х, разработанный в том же году в Англии), отличаясь по своему химическому составу от растительных гормонов или ауксинов, сходны с ними по «поведению» — они как бы «пародируют» их действие. В бесконечно малых дозах они вызывают отклонения от нормы в процессе роста растений (различные уродства, задержки в развитии), дезорганизуют ткани, ведут растение к быстрому увяданию. Большинство таких гербицидов разрушает двудольные растения и почти всегда щадит однодольные27 в силу глубоких тканевых различий, существующих между этими двумя группами. Заметим, что гербициды обладают обычно слабой токсичностью по отношению к животным и подвергают минимальному риску животные биоценозы; исключение составляют лишь некоторые из них, например 2,4-Д, который действует на птиц, в частности на уток, как яд, обладающий кумулятивными свойствами.

Сильное действие оказывают гербициды на те растительные сообщества, которые ими опрыскивают. Можно допустить, что вред от них невелик, когда речь идет о полях или какой-либо другой, целиком искусственной среде, где они уничтожают много сорных трав. Но среди этих трав встречаются и ценные растения, нашедшие свое последнее прибежище на засеянных злаками полях, и ботаники с грустью отмечают, что многие из них становятся редкими растениями, особенно в Европе.

Еще более печальны последствия применения гербицидов на лугах: здесь в результате истребления двудольных растений ради благополучия злаков может упасть продуктивность пастбищ, снизиться качество кормов и могут стать подлинной редкостью некоторые виды. С точки зрения натуралиста, удар, наносимый гербицидами, еще более сокрушителен, когда ими обрабатывают откосы, плотины, железнодорожные насыпи, обочины дорог и другие места подобного рода, нередко служащие последним приютом для таких растений, которых больше уже нигде нельзя встретить.

Воздействие же гербицидов на водную среду оказывается еще более тяжелым. В своем стремлении уничтожить определенные виды, считающиеся вредными, человек рискует разрушить целые сообщества водных растений, тем более что течение уносит ядовитые вещества на далекое расстояние от того пункта, где они впервые попали на воду. По мнению Уэстгоффа и Зондеруика (Westhoff, Zonderwijk, 1960), 17% растений, составляющих флору Нидерландов, угрожало бы уничтожение в случае неправильного использования гербицидов в нидерландских водах. Потери отягчаются еще и тем, что изменения, вызванные в растительных сообществах, приводят в свою очередь к нарушениям равновесия в водной фауне, а некоторые гербициды оказывают к тому же весьма ощутимое токсическое действие на животных, в особенности на рыб и их икру.

Наконец, с помощью гербицидов человек оказывается в состоянии без больших затрат труда коренным образом изменять целые естественные сообщества растений. Такие попытки делались, например, в полынных степях США, знаменитых «sage-brush» западной части континента,— зонах, конечно бедных с точки зрения экономической, но чрезвычайно интересных биологически благодаря тем животным сообществам, которые в них сложились (например, вилорогая антилопа и степной тетерев — виды, весьма характерные для этого местообитания). Под нажимом животноводов был разработан грандиозный план преобразования этих степей, ставивший задачей уничтожить с помощью гербицидов полынь и сопутствующие ей растения и заменить их злаковыми. Миллионы гектаров были уже обработаны, а между тем режим дождей и почвенные условия, по-видимому, не благоприятствовали развитию растительности, отличной от той, которая появилась здесь естественным путем. Так возникла опасность полного разрушения всего местообитания с его флорой и фауной, и притом без какой бы то ни было реальной выгоды для человека.

Подводя итоги, можно сказать, что злоупотребление гербицидами, в особенности в среде, мало измененной человеком, может привести к исчезновению отдельных видов и к деградации среды, представляющей большой интерес для науки.

5. РАЗУМНОЕ ПРИМЕНЕНИЕ СРЕДСТВ ХИМИЧЕСКОЙ БОРЬБЫ

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

Тяга к земле

Из книги Непослушное дитя биосферы [Беседы о поведении человека в компании птиц, зверей и детей] автора Дольник Виктор Рафаэльевич

Тяга к земле У меня, как, наверное, и у вас, есть такие знакомые. Они всю жизнь жили в городе, работали в главке, тресте, министерстве, имели дело с бумагами и людьми, любили эту работу. В отпуск ездили в санаторий, вечерами ходили в театр, читали, принимали гостей. Работать


Как много воздуха на Земле?

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1 [Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина] автора Кондрашов Анатолий Павлович


Список рекомендуемой литературы ко всему курсу

Из книги Жизнь насекомых [Рассказы энтомолога] автора Фабр Жан-Анри

Список рекомендуемой литературы ко всему курсу 1. Вернадский В. И. Биосфера. М., 1975.2. Бердяев Н. А. Человек и машина//Философия творчества, культуры и искусства. Т. 1. М., 1994.3. Глобальные проблемы и общечеловеческие ценности. М.,1990.4. Коммонер Б. Замыкающийся круг. Л., 1974.5. Круть


Служба социального обеспечения, и её отношение ко всему обществу

Из книги Новейшая книга фактов. Том 1. Астрономия и астрофизика. География и другие науки о Земле. Биология и медицина автора Кондрашов Анатолий Павлович

Служба социального обеспечения, и её отношение ко всему обществу Служба социального обеспечения, в противовес утверждениям наших руководителей, основывается не на принципе солидарности, а на принципе безответственности. Настоящая солидарность возможна лишь на


Стихийные бедствия

Из книги Как возникла и развилась жизнь на Земле автора Гремяцкий Михаил Антонович

Стихийные бедствия ПогорельцыСтихийные бедствия накладывают свой неизбежный отпечаток на благополучие муравьев. Засухи, наводнения, пожары, неожиданные преображения в природе, вносимые человеком — все отражается на благополучии этого маленького и многочисленного


Бедствия халикодом

Из книги По следам минувшего автора Яковлева Ирина Николаевна

Бедствия халикодом Унося далеко от гнезда моих халикодом, я заметил, что если они отсутствовали слишком долго, то, вернувшись, находили свои ячейки запертыми. Ими воспользовались соседки, закончили постройку, заготовили провизию, отложили яичко. Заметив такой захват,


Как много воды на Земле?

Из книги Мир животных автора Ситников Виталий Павлович

Как много воды на Земле? Общая масса земной гидросферы составляет 1,54 квинтиллиона (миллиарда миллиардов) тонн. Если собрать всю воду из океанов, морей, рек, озер, прудов и болот Земли в одну массу, получилась бы «капля» диаметром около 1400


Сколько на Земле неграмотных?

Из книги автора

Сколько на Земле неграмотных? По данным ЮНЕСКО на 2000 год, среди 6 миллиардов жителей Земли 880 миллионов неграмотных, 110 миллионов детей не ходят в школу, 2/3 из них –


Сколько на Земле левшей?

Из книги автора

Сколько на Земле левшей? Около 10 процентов населения Земли не такие, как остальные: они – левши. Причем отличие их вовсе не просто зеркальное. Если у правшей ведущая правая рука чаще всего сочетается с ведущим правым глазом и ведущим правым ухом, то у левшей эти сочетания


VI. Возникновение жизни на Земле

Из книги автора

VI. Возникновение жизни на Земле Из опытов Спалланцани и Пастера мы уже знаем, что при высокой температуре жизнь прекращается. Большинство организмов погибает уже при 70–80 градусах тепла. Значит, для их жизни требуются определенные условия температуры. Требуются для


СКОЛЬКО НАС НА ЗЕМЛЕ?

Из книги автора

СКОЛЬКО НАС НА ЗЕМЛЕ? «Полно, уж так ли страшны на самом деле те опасности, о которых мы только что прочли? — подумает кто-то из вас. — Миллионы людей до нас жили и ни о каких опасностях не думали».Верно. Они не думали. Но ведь их были только миллионы, а нас уже миллиарды.