Знакомство с комарами

Знакомство с комарами

Комары относятся к отряду двукрылых насекомых (Diptera), отличающихся — это ясно уже из названия — от остальных насекомых тем, что у них развита только одна пара крыльев (передняя). Задние крылья видоизменены и представляют собой булавовидные жужжальца. Они играют роль стимуляторов крыловых мышц, обеспечивают идеальную координацию движения крыльев и служат тем самым для поддержания равновесия на лету. Чтобы покончить сразу со всеми формальностями представления, добавим, что по типу личинок и куколок, чья оболочка растрескивается в форме буквы Т, они входят в группу Orthorapha (прямошовные), а длинные усики взрослых особей позволяют отнести комаров к подотряду Nematocera (длинноусые).

Стройное, тонкое тельце комара с узкими крыльями и длинными ногами узнает каждый, стоит лишь взглянуть на него. А чтобы рассмотреть хотя бы наиболее важные детали, особенности строения, придется вооружиться сильной лупой большого увеличения или микроскопом. Тут обнаруживается, что на голове у комара — крупные сложные глаза и длинные усики, или антенны, с кольцеобразно расположенными волосками, отходящими на одном уровне от основания каждого из 15 члеников. У самок эти волоски короткие и редкие, у самцов — длинные и густые. Ротовой орган комара имеет очень сложное строение. В нем можно различить все основные элементы ротового аппарата насекомых, но все они видоизменены и приспособлены для выполнения главной функции — сосания крови.

Если посмотреть на хоботок комара в покое, то видна только нижняя губа, свернутая в виде желобка и охватывающая остальную часть ротового органа. При укусе нижняя губа отдергивается, и в кожу человека или животного проникают до этого скрытые парные мандибулы и максиллы, измененные в виде колющих щетинок челюсти, прокалывающие и пропиливающие путь для собственно сосущего элемента хоботка — непарной колющей щетинки (гипофаринкс) с каналом слюнных желез, и верхняя губа с желобком, по которому всасывается кровь. Свободно по бокам хоботка расположены щупальца. У самцов они такой же длины, как и хоботок, или даже чуть больше, причем в большинстве случаев последний их членик имеет колбовидную форму и густо покрыт волосками. Благодаря им и хорошо развитым волоскам на усиках самцов можно отличить с первого взгляда, а при небольшом навыке пол комаров легко распознать даже на лету.

Нет нужды перечислять здесь все другие морфологические детали. Упомянем еще о концевом придатке брюшка у самцов, помогающем при копуляции. По форме он напоминает клещи и имеет довольно сложное устройство (как сложны и процессы, в результате которых отдельные элементы его занимают свои места при линьке куколки), и энтомологи по нему не только опознают пол у комаров, но и различают отдельные виды. Заканчивая описание комаров, отметим, что их перепончатые крылья укреплены сетью жилок, покрытых волосками и чешуйками, причем расположение волосков и чешуек на крыле закономерно и образует сложные рисунки, характерные для каждого вида.

Все представители семейства комаров очень сходны по строению тела, и это единообразие внешних форм восходит к весьма далеким временам. Примечательно, что и у таких хрупких живых существ, как комары, обнаружен целый ряд ископаемых остатков, подтверждающих сказанное. Уже в эоцене — средней эпохе палеогена — появляются комары, по форме очень мало отличающиеся от современных (вероятно, род Culex). А в третьей эпохе палеогена — олигоцене — исследователь Эдуарде (Edwards) обнаружил три или даже четыре рода, сходных с современными (Culex, Aedes, Mansonia и, возможно, Culiseta). Комментируя свои находки, он пришел к выводу, что классификация комаров в основных чертах и с признаками, тождественными принятым сегодня, существует с середины палеогенового периода. По находкам мезозойского — четвертичного — возраста было описано 22 ископаемых вида комаров; правда, некоторые в действительности относятся к родственным группам двукрылых (например, Tipula, Dixa, Chaoborus), но большинство можно легко причислить к ныне живущим родам.

Комара узнаешь где угодно на Земле. Но в отличие от обычных в наших местах мелких созданьиц со скромной окраской в тропиках можно встретить и значительно более крупные (до 2,5 см) виды, поражающие разнообразием красок: тут и ярко-желтые, и голубые или зеленые с металлическим отливом, и переливающиеся серебряным или золотисто-бронзовым цветами. Богатство их убранства еще усиливают пучочки отстающих от тела волосков и блестки чешуек. Некоторые виды тропических комаров не сосут крови, а питаются исключительно соками растений, нектаром.

Развитие комаров, хотя, разумеется, в деталях оно приспособлено к характеру отдельных видов, проходит по следующей схеме: из отложенных в воду яичек выводятся личинки, которые трижды сбрасывают свою кожицу. После четвертой линьки личинка становится куколкой, остающейся все еще в воде. И только вышедший из куколки крылатый комар покидает водную среду и ведет воздушный образ жизни.

Между тем как взрослые комары внешне очень похожи друг на друга, их яички различаются по форме и объему не только у отдельных родов и высших групп, но подчас и у близкородственных видов, распознать которые легче всего как раз по яичкам. Например, яички малярийных комаров рода анофелес имеют форму лодочки. Нижняя сторона яичка сильно выгнута, верхняя — слегка вдавлена внутрь, в боках яичко немного сужено. И оно плавает, как настоящая лодочка; к тому же у него есть приспособление к пассивному плаванию — поплавки по бокам или плавательная планочка, окаймляющая яичко. Самка откладывает яички на поверхность воды по одному; в первое время они беловато-желтые, но в течение 24 часов становятся темными, и часто на них появляется характерный рисунок, помогающий определять живущие у нас виды.

У других комаров (в том числе и у представителей рода кулекс) яички продолговато-конусообразные и без поплавков. Самка склеивает яички между собой боковыми стенками, причем более широкая сторона обращена к воде. И яички плавают крошечным плотиком на поверхности воды. Среди различных групп комаров есть и такие, яички у которых имеют простую и вытянуто-яйцевидную форму, и каждое яичко откладывается отдельно. В качестве примера можно назвать наших комаров рода аэдес; в большинстве случаев они откладывают яички на сухую почву, инстинктивно угадывая такие места, которые будут затоплены водой лишь спустя длительное время, возможно даже на будущий год. Это имеет большое значение для возникновения очагов массового размножения комаров, о чем еще будет речь.

Комары выводятся главным образом в различных стоячих водах — от неглубоких, богатых водной растительностью постоянных, водоемов до заливаемых в весеннее половодье лугов и лесных затонов. Подходящие условия для развития комаров создаются и в канавах, ямах после строительных работ, а для некоторых видов достаточно дупла в дереве и всякого рода сосудов или даже просто выброшенных жестяных банок, заполненных дождевой водой. По берегам же рек и ручьев встречается небольшое число видов, развивающихся в проточной воде.

Комариные личинки — крошечные червеобразные существа, ножек у них нет, а тельце четко разделяется на голову, грудь и брюшко. Формы личинок неизбежно разнятся в зависимости от того, собирают ли они пищу — бактерии, микроскопический планктон, мельчайшие обломки органических веществ — с поверхности воды (малярийные комары) или же фильтруют воду у дна (остальные комары).

Личинки постоянно живут в воде, но дышат атмосферным воздухом через два дыхальца, расположенных на особой пластинке на конце брюшка (у малярийных комаров, чья личинка не имеет дыхательной трубочки) или выходящих на дыхательную трубочку, вырастающую наискось на конце брюшка (у остальных комаров). Исключение среди наших видов составляет комар Mansonia richardii, личинка которого зарывается заостренным концом дыхательной трубочки в ткань водяных растений, откуда и берет воздух.

На теле личинок имеется целая система щетинок и характерно разветвленных ресничек. По ним также можно определить отдельные виды и даже различить разные личиночные стадии, которые, конечно, отличаются одна от другой и по общей величине. Притом у только что вылупившейся личинки на голове есть так называемый яичный зуб, которым она помогает себе при выходе из яичка.

Куколка имеет форму свернутой ноты. Ее круглую часть образуют сильно развитая голова и грудь, а ножку — брюшко будущего взрослого комара. Сквозь оболочку куколки просвечивают сложные глаза, усики и крылья. Дышит куколка атмосферным воздухом через две дыхательные трубочки, находящиеся на спинной стороне головогруди.

Комариные куколки держатся у поверхности воды и только при раздражении (например, от сотрясения водной глади или от затенения) опускаются на дно, но вслед за этим снова всплывают на поверхность. Они легче воды благодаря заключенным в их теле воздушным пузырькам. В конечных фазах превращения эти пузырьки увеличиваются настолько, что куколка спинной стороной выныривает из воды, и кожица ее дает продольную трещину. Сбрасывающее с себя рубашку куколки насекомое первым делом освобождает голову, потом ноги и крылья и, наконец, брюшко. Свежеиспеченный взрослый комар не сразу способен улететь от воды. Первое время он совсем светлый и покровы его мягки. Примерно только через час после появления на свет тело станет темным и отвердеет настолько, что комар сможет впервые в жизни взлететь.

Время «созревания» новорожденный комар проводит на поверхности водоема, держась за оболочку куколки, которую только что покинул, или за какой-то другой плавучий предмет. Это, несомненно, критический период, так как совершенно беспомощное, беззащитное существо не может вовремя реагировать на опасность. Да и до этого у резво плавающей личинки было немало опасных врагов. Это разные виды рыб, тритоны, лягушки и их головастики, утки и другие водоплавающие птицы, но прежде всего — хищные личинки разнообразных насекомых, обитающих в пресных водах (жуки-плавунцы, стрекозы, водяные клопы и др.). Были у комариной личинки и свои болезни, вызываемые разными простейшими и особенно паразитическими простейшими — микроспоридиями. Зараженных личинок от здоровых можно отличить и невооруженным глазом: по их фарфорово-белому цвету. Возможно, когда-нибудь эти паразиты станут нашими союзниками в биологической борьбе с комарами. Водная среда таит угрозу в первые часы жизни и для взрослой особи. К отдыхающему комару прицепляются личинки водяных клещей из группы Hydrachnellae, пронзают его тонкую шкурку, вводят в ранку слюну, разжижающую ткани жертвы, и высасывают их. В теле добычи они «выедают» настоящие ходы, и, если их много, комар теряет подвижность и погибает. Может быть, и вы наблюдали их — маленькие красные шарики, облепившие комара буквально с головы до ног. Паразит питается за счет другого паразита — паразитизм в квадрате, такое явление называют гиперпаразитизмом.

Крылатые комары выходят из своих колыбелек — шкурок куколок — весь день, хотя в наших пресных водах это происходит скорее уже под вечер и ночью. Из куколок, происходящих из одной яйцекладки, первыми обычно вылезают самцы, а самки появляются на 1–3 дня позже. Окончательное же соотношение между ними в природных условиях бывает 1:1. Отдохнув и окрепнув, только что родившиеся комары улетают от воды и прячутся в затененных местах, где достаточно сыро. В это время в яичниках самок начинают развиваться яички. В связи с этим у самок пробуждается и инстинкт, заставляющий их искать хозяина и напиться крови, необходимой для дозревания яичек. Наступает брачное время.

Копуляция у большинства наших комаров совершается на лету. Самцы роятся главным образом перед заходом солнца. Стаи их собираются над возвышенными местами вблизи очагов массового развития — вокруг деревьев, кустов или прямо над головой человека. Они стремительно кружат в воздухе, издавая при этом характерный пискливый звук, который заманивает в рой как новых самцов, так и самок, вылетающих поодиночке из укрытий и включающихся в свадебный танец. Собственно соединение двух особей длится всего несколько секунд, и оплодотворенные самки покидают рой.

Описываемая копуляция происходит большей частью только в природе, на достаточно большом пространстве. Только очень немногие виды комаров спариваются в клетке. Исключительным можно считать случай, когда спаривание достигается в пространстве всего-навсего пробирки (например, у вида Culex molestus). Эта особенность жизни комаров очень важна, она служит труднопреодолимым или вообще непреодолимым препятствием при лабораторном разведении некоторых видов, характеризующихся существенным значением в медицине, а разводить их необходимо для проведения опытов по изучению переносимых комарами инфекционных болезней.

Самцов комара можно и не бояться: они не сосут крови человека и животных, питаются цветочным нектаром, соками растений. Исключение составляет самец вида Opifex fuscus, но и он нам тоже не страшен, потому что живет в Новой Зеландии. Зато самки комара — обязательно кровососы, впрочем, и здесь нет правила без исключения: например, у самки вида Culex molestus, встречающегося также и у нас, яички в яичниках созревают, и для этого она не должна напиться крови (так называемая аутогения). Но общее правило таково: для успешного развития яичек самке необходимо насосаться крови, причем в некоторых случаях даже и в несколько приемов, что только усугубляет опасность передачи инфекции.

По собственному опыту каждый знает, что комары больше всего кусают в теплые безветренные вечера или перед грозой, когда в воздухе так знойно и душно. Стало быть, их активность зависит от метеорологических факторов. Решающее значение при этом имеют скорость воздушного течения, интенсивность освещения и температура. При скорости ветра 2–3 м/сек летать комары уже не могут, но даже и легкое дуновение ветерка у них заметно убавляет прыти. При солнце комары не летают, активность свою начинают проявлять, только когда спускаются сумерки. Наступает вечерний пик активности, но вот тьма сгущается, и он переходит в ночной минимум. У некоторых видов это явление выражено настолько четко, что налет продолжается лишь несколько десятков минут, и по его началу и концу можно определять время, как по солнечным часам. На рассвете наступает утренний пик активности, который с восходом солнца сменяется дневным минимумом. Но дело тут не только в солнечном свете. В ясные ночи, когда приближается полнолуние, комары нападают все время. Такое же действие оказывают и искусственные источники света: они не просто привлекают комаров, а удерживают их своим светом в активном состоянии.

При поисках хозяина притягательным образом действует запах его тела. Особенно привлекают пот, температура тела, выделение углекислого газа, а у людей — также цвет и поверхность одежды. Самка садится на хозяина и выбирает подходящее место для укуса. Найдя его, вонзает в кожу тонкие колющие части ротового органа, о котором уже говорилось. Прежде полагали, что эти колющие стилеты — жёсткие и пробивают кожу прямо в направлении укола. Однако опыты с тропическим комаром Aedes aegypti, одним из основных переносчиков инфекций, показали, что эти стилеты, проколов кожу, активно прогибаются, пока не будет найден подходящий капилляр или ткань вблизи от него. Затем они проникают в капиллярный сосуд, и комар напивается крови. Если же при укусе нужное место не было обнаружено, самка вынимает колюще-сосущий хоботок и пытает счастья в другом месте. Попытка также повторяется (большей частью на новом хозяине), если сосание крови преждевременно прервано. И это тоже имеет свое эпидемиологическое значение.

Напившись крови, отяжелевшие самки улетают в укрытия, где усваивают пищу и ждут, когда созреют яички. А потом уже остается подыскать удобное место для откладки 200–300 яичек, и цикл закончен. В лабораторном опыте самки комара Anopheles atroparvus при оптимальных условиях совершали до 18 яйцекладок. В природе — и особенно в нашем умеренном поясе — может быть осуществлено самое большее два-три цикла созревания и откладывания яичек.

В тропиках комары размножаются весь год, хотя и там численность их изменяется преимущественно в соответствии со сменой засушливых и влажных периодов. В умеренных же широтах наступающая осень обозначает конец комариной жизни. Комары переживают зиму главным образом в фазе яичек. Только анофелес, пискливый комар (Culex pipiens и родственные виды из того же рода) и комар-крепыш (Culiseta annulata) зимуют во взрослой форме в подвалах, естественных пещерах, дуплах деревьев и других убежищах.

Перед тем как удалиться в места зимовки, комары должны напиться крови, но она вызывает не развитие яичек, как это бывает летом, а превращается в запасное жировое тело. Весной, когда уже достаточно тепло, комары вылетают из зимних укрытий и, израсходовав остатки жировых запасов, снова сосут кровь, обеспечивающую дальнейшее развитие яичек. Эта гибернация, или зимовка, имеет и свои эпидемиологические последствия.

Комары подразделяются на две большие группы. Первая включает малярийных комаров — анофелесов (в ЧССР род Anopheles, объединяющий 6 видов), вторая — всех остальных комаров (в ЧССР роды Culex, Aedes, Mansonia и Culiseta — всего 36 видов). Для точного различения их существуют надежные признаки на всех фазах жизненного цикла, и специалисту распознать комаров не доставит ни малейших затруднений. А как быть неспециалисту, который, скажем, оказавшись в малярийной области, вдруг, к своему ужасу, обнаружит в гостиничном номере каких-то комаров? А что, если кто-то из нас найдет комариные личинки в садовом бассейне или просто в бочке, где хранят воду для поливки огорода? Вообще-то любой из нас может безошибочно отличить малярийных комаров от немалярийных, но для этого надо запомнить следующее:

— У сидящего на стене малярийного комара брюшко косо приподнято. При этом все тело — голова с хоботком, грудь и брюшко — находится на одной прямой линии, образующей с основанием острый угол. Обе стороны угла соединены второй парой ног, и получается в общем намек на букву А. Осторожно, анофелес!

— У сидящих немалярийных комаров брюшко приложено к основанию, т. е. все тело параллельно основанию.

— Личинки малярийных комаров держатся на поверхности воды в горизонтальном положении.

— У личинок немалярийных комаров из воды выступает конец дыхательной трубочки, а их тело образует с поверхностью воды всегда острый угол.