Животные воски. Самые необычные и удивительные ящерицы на земле Особенности жизни разных видов огневок

Метальников С. Проблема туберкулеза. Новые пути в изучении туберкулеза [статья] // Современные записки. 1921. Кн. III . С. 239–248.

ПРОБЛЕМА ТУБЕРКУЛЕЗА.

Новые пути в изучении туберкулеза.

Несомненно, туберкулез представляет в настоящее время самую распространенную болезнь. Есть основание предполагать, что все люди заражены в большей или меньшей степени туберкулезом.

По исследованию многих врачей, трупы всех людей, умерших от самых разнообразных заболеваний, при тщательном исследовании носят следы туберкулезных поражений.

Однако, не все люди, будучи заражены туберкулезом, страдают этой болезнью. Как известно, только 1/7 приблизительно всех случаев смерти приходится на туберкулез. У большинства же людей, т. е. у 6/7 всего человечества, несомненно зараженного туберкулезом, эта болезнь протекает часто совершенно безболезненно и даже незаметно для самих зараженных.

Таким образом, уже эти наблюдения говорят за то, что туберкулез, в противоположность общепринятому мнению, представляет одну из наиболее излечимых болезней, с которой человеческий организм в большинстве случаев легко и быстро справляется.

Только присутствием этих средств можно объяснить тот хронический характер, который принимают туберкулезные поражения как у человека, так и у других животных.

Но какие же это средства, где они находятся в организме и какими способами организм ими пользуется в борьбе с туберкулезом? Иначе говоря, какие причины делают организм невосприимчивым или иммунным по отношению к туберкулезу и другим микробам, попадающим в кровь и другие органы?

Гениальная теория Мечникова, как известно, свела все явления иммунитета к явлениям пищеварения.

Стр. 240

Мечников первый показал, что микробы, попавшие в организм животного, заглатываются белыми кровяными шариками, или фагоцитами, и перевариваются ими совершенно так же, как перевариваются бактерии и микробы, заглоченные какой-либо инфузорией или амебой.

Даже в тех случаях, когда это переваривание или растворение микроба происходит вне кровяных шариков, в кровяной плазме, и там эти пищеварительные жидкости, или ферменты, имеют своим источником, по-видимому, кровяные шарики, или фагоциты.

Но какие же причины иммунитета по отношению к туберкулезу? Какие ферменты и пищеварительные жидкости необходимы для переваривания туберкулезных бацилл?

Вот вопросы, которые представляют огромный теоретический и практический интерес. Вместо того, чтобы искать радикальных средств и лекарств против туберкулеза, не проще ли воспользоваться теми средствами, которые несомненно имеются в организме человека и других животных, обладающих иммунитетами против туберкулеза.

Но для этого прежде всего необходимо изучить причины иммунитета, т. е. определить те силы и способы, при помощи которых организм освобождается от туберкулезных бацилл.

Узнавши эти естественные, присущие всякому организму средства, мы, может быть, сумеем в случае необходимости их использовать в борьбе с туберкулезом. Но что же это за средства и где они заложены? Для решения этого вопроса нужно прежде всего знать, что такое туберкулезные бациллы и чем они отличаются от других бацилл и микробов.

Многочисленные опыты и наблюдения, сделанные над туберкулезными бациллами, с несомненностью установили, что туберкулезные бациллы окружены особой оболочкой, которая делает их необыкновенно стойкими и выносливыми. Эта оболочка состоит из особого жирового вещества, похожего по своим свойствам на воск.

Эта же оболочка и является причиной такого страшного распространения туберкулеза в природе. Выбрасываемые наружу вместе с мокротой и выделениями больных, туберкулезные бациллы при высыхании не погибают, а разносятся вместе с пылью повсюду. Восковая же оболочка является, по всей вероятности, причиной того, что туберкулезные бациллы, попавшие в организм человека, не могут так легко быть переваримыми в соках и клетках организма, как это бывает с другими микробами, просто потому, что человеческий организм не способен переваривать воск.

Если все эти соображения

Стр. 241

справедливы, то, несомненно, животное, которое было бы способно переваривать воск и восковые оболочки туберкулезных бацилл, должно было бы обладать и полным иммунитетом в отношении туберкулеза.

Животных, питающихся воском, чрезвычайно мало, но они есть. Это так называемая пчелиная моль (Galleria mellonilla), личинки которой живутв пчелином улье и поедают вощину. Первую идею о пчелиной моли высказал Мечников, но он не успел поставить опытов. Увлеченный этой идеей, я нашел это насекомое, развел большое количество культур в своей лаборатории и изучил его анатомию и физиологию.*) Пчелиная моль - это небольшая серая бабочка, которая кладет свои яички в щели улья. Из яичек выходят небольшие гусеницы, которые вползают внутрь улья и начинают питаться воском. Через 3-4 недели они достигают своего предельного роста (2 1/2 ее длины) и в это время наиболее пригодны для опытов.

Как показали опыты, воск составляет необходимую составную часть пищи и заменяет им до некоторой степени воду. Без воска гусеницы жить не могут и умирают даже при наличности большого количества хорошей пищи.

Уже первые опыты показали мне, что гусеницы обладают поразительным иммунитетом в отношении туберкулезных бацилл. Я вводил гусеницам в полость тела колоссальные количества туберкулезных бацилл без всякого вреда для их жизни. Зараженные гусеницы нормальным образом жили, превращались в куколок и бабочек.

Исследование крови и внутренних органов зараженных гусениц показало, что прежде всего происходит быстрое заглатывание туберкулезных бацилл белыми кровяными тельцами или фагоцитами гусеницы и переваривание их внутри фагоцитов. Большие же массы туберкулезных бацилл окружаются со всех сторон фагоцитами, которые склеиваются между собой и образуют гигантскую клетку. Внутри этой клетки происходит быстрое переваривание туберкулезных бацилл и превращение их в черно-бурый пигмент. Вскоре эта клетка окружается массою белых кровяных телец, которые образуют вокруг оболочку или капсулу. При помощи этой капсулы внутренняя масса, содержащая живых туберкулезных бацилл, изолируется и отделяется от нормальных незараженных тканей. Уже через 2-3 дня почти все туберкулезные бациллы оказываются разрушенными и переваренными, а животное - совершенно выздоровевшим.

Разрушение туберкулезных бацилл в крови и в капсу-

–– ––

*) См. Arch. Zoo 1, exp.

Стр. 242

лах происходит так быстро и настолько очевидно, что мы можем утверждать, что гусеницы пчелиной моли обладают необыкновенным иммунитетом против туберкулеза, и что этот иммунитет обязан действию каких-то пищеварительных ферментов, находящихся внутри фагоцитов.

Но что же это за ферменты?

Изучение крови и экстрактов из пчелиной моли, сделанное мною совместно с Н. О. Зибер-Шумовой, показало, что соки гусениц содержат большое количество липолитических ферментов ( ferment lypalitique ), т. е. ферментов, расщепляющих и переваривающих жиры. Уже в первых своих работах я высказал гипотезу, что липаза и является по всем вероятностям тем ферментом, который действует на жиро-восковую оболочку туберо-бацилл.

Дальнейшие опыты и наблюдения, сделанные в различных странах, все более и более подтверждают эту гипотезу.

Как известно, Hanriot был один из первых, кто доказал и количественно определил присутствие липазы в сыворотках животных и человека.

По данным Carrier " a , больше всего серолипазы у собаки и человека (от 15 до 18) и меньше всего у морской свинки (4). Может быть, этим обстоятельством и объясняется наибольшая чувствительность морской свинки к туберкулезу. Количество липазы может значительно колебаться у одного и того же индивидуума. При голодании липолитическая энергия падает. При обильном питании и особенно при питании жирами она повышается. Особенно сильно влияют на количество липазы различные заболевания. При туберкулезе всегда замечается сильное понижение липолитической энергии в соответствии со степенью страдания и более или менее быстрым развитием болезни. В терминальном периоде чахотки падение липазы нужно признать как правило.

В последнее время вопросом о значении липазы при туберкулезе занимался Писнячевский в Петербурге. Он исследовал изменения количества липазы у сотен туберкулезных больных в Петербургских больницах. Между тем как у здоровых людей средний показатель липазы, по наблюдениям Писнячевского, равен 13 - 14, у тяжело больных он понижается до 4 и даже 2 1/2.

При улучшении состояния больного, а также при усиленном жировом питании он наблюдал повышение липолитической энергии.

Уже одни эти факты говорят за то, что липаза играет какую-то роль при туберкулезе.

Вопрос о значении липазы при туберкулезной инфекции исследовался в течение продолжительного времени в ла-

Стр. 243

боратории покойной Н. О. Зибер-Шумовой в Петербургском Институте экспериментальной медицины. Д-р Гринев *), работавший над этим вопросом и исследовавший изменение липазы у зараженных животных, приходит к следующим заключениям.

«Понижение силы внутриклеточной липазы при хроническом туберкулезе чрезвычайно велико: оно достигает почти во всех взятых для опыта органах половины своего первоначального количества. Только в сердце да в селезенке это понижение сравнительно ниже, зато в печени оно достигает почти 60 %. Печеночная и легочная ткань более всех других тканей при названной инфекции терпят от туберкулезного яда.

К таким же результатам приходит Н. Кочнева, которая изучала количественное изменение ферментов при вспрыскивании убитых туберкулезных бацилл.**)

Все эти опыты указывают, что липаза несомненно играет какую-то роль при туберкулезной инфекции.

В подтверждение этого взгляда служит также указание врачей на то значение, какое имеет для туберкулезного больного питание жирами и жирной пищей (рыбий жир, сливки, кефир, кумыс, сало).

Сало, особенно нутряное сало, до сих пор считается в некоторых странах лучшим народным средством против чахотки.

Таким образом, та связь между туберкулезом и жировым питанием, которая теперь выясняется научными исследованиями, уже давно была установлена эмпирически в народных средствах против туберкулеза.

Все санаторское лечение туберкулезных больных, дающее такие хорошие результаты, сводится в настоящее время к усиленному питанию жирной пищей, которая, надо полагать, усиливает липолитическую энергию.

При этом не раз констатировалось врачами, что те лица, которые плохо переваривают жиры, более подвержены заболеваниям туберкулезом (Воu chard , Dabelle и др.). Наряду с работами, которые свидетельствуют о существовании какой-то связи между туберкулезом и жировым обменом в организме, есть немало работ, которые показывают, что у людей и у животных, даже не обладающих полным иммунитетом против туберкулеза, имеются, тем не менее, какие-то средства в борьбе с этой болезнью.

Только существованием этих средств можно объяснить тот большой процент выздоровления, который наблюдается у людей, особенно если иметь в виду не только заведомо туберкулез-

–– ––

*) Arch. Sc. Biol. Petersbourg, Т . XVII.

**) N . Kotchneff . Bioch . Zeit . B . 5 1913.

Стр. 244

ных, но также всех тех, кто заражен туберкулезом. А таких, как я указывал, - большинство людей.

Мечников один из первых показал, что у сусликов, отличающихся необыкновенной стойкостью против туберкулеза, туберкулезные бациллы заглатываются фагоцитами и гигантскими клетками, внутри которых они разрушаются.

Разрушение туберкулезных бацилл видел сам Koch в некротизированной ткани и гное туберкулезных поражений.

В последнее десятилетие появился целый ряд работ, которыми доказываются, что туберкулезные бациллы могут разрушаться в организме даже таких чувствительных к туберкулезу животных, как морские свинки (Morkl, О. Bail, Kraus и Hofer).

Тот факт, что туберкулезных бацилл обыкновенно не находят в гное, заставил многих исследователей искать бактериоразрушающих и переваривающих веществ не в крови, а в гное, т. е. в белых кровяных тельцах и кроветворных органах. Работ, сделанных в этом направлении, очень много (Font e s, Bergel, Fiessinger et Marie, Bartel etc.).

Fontes исследовал действие экстрактов, приготовленных из туберкулезных ганглиев морской свинки, на туберкулезные бациллы; причем он установил, что в туберкулезных ганглиях существует какое-то начало, способное in vitro разрушать туберкулезны бациллы.

«Это начало, по словам Fontes"a, расщепляет также туберкулезный воск. В результате этого расщепления получается пальмитиновая и стеариновая кислоты. Это начало следует отнести к классу экзимов (tuberculocirose).

Почти одновременно с работой Fontes"a появилась работа Bergel"я, который показал, что липолитический фермент, расщепляющий воск, приносится в туберкулезный гной лимфоцитами и мононуклеарами *).

Присутствие такой же липазы он доказал также в сыворотке и экссудатах, полученных после вспрыскивания под кожу большого количества старого туберкулина или туберкулезных бацилл. Что белые кровяные тельца**) содержат различные внутриклеточные пищеварительные жидкости или ферменты, это бесспорный в настоящее время факт, который был известен давно, со времени появления первых работ Мечникова над фагоцитозом и внутриклеточным пищеварением. Огромная заслуга Мечникова и его теории фаго-

–– ––

*) Bergel. Munch. Med. Woch. 109 и Zeit. f. Tub. B. 22.

**) Как известно, Мечников отличает три главных типа белых кровяных телец: микрофаги (маленькие тельца), макрофаги (большие тельца) и лимфоциты.

Стр. 245

цитоза заключается между прочим и в том, что он первый указал на то значение, какое имеет внутриклеточное пищеварение в жизни организма. В настоящее время все более и более выясняется, что роль внутриклеточного пищеварения даже шире и больше, чем предполагал вначале Мечников. Оно имеет отношение не только к воспалительным процессам и иммунитету, но также вообще к питанию и распределению питательных веществ во всем организме. На это указывают между прочим работы, касающиеся количества белых кровяных телец после кормления различными сортами пищи.

В прекрасной книжке Fiessenger et Marie (Les Ferments digestifs des Ancocytes) приводится в доказательство этого положения несколько интересных опытов. При кормлении морских свинок куриным белком в течение 2 месяцев, количество микрофагов, хорошо переваривающих белок, увеличивается почти в 2 раза - с 12.000 на куб. шт. до 28.000.

Вместе с тем значительно увеличивается и протеолитическая*) энергия самих белых кровяных телец. Таким образом белые кровяные тельца как бы приспособляются к определенной пище.

При вспрыскивании куриного белка под кожу на место вспрыскивания притекает огромное количество микрофагов.

Не то происходит при кормлении жирами или вспрыскивании жиров.

При кормлении животных жирами увеличивается количество лимфоцитов и макрофагов (Erdely, Rosenthal, Grunenberg, Fiessinger), переваривающих жиры.

Вспрыскивание жира или воска точно также вызывало появление большого количества лимфоцитов и макрофагов (Erdely, Rosenthal, Fiessinger).

Вот все эти наблюдения дают достаточно оснований предполагать, что в работе белых кровяных телец существует настоящее разделение труда. Одни фагоциты (микрофаги) приспособляются к перевариванию белков, другие - к перевариванию жиров (микрофаги и лимфоциты).

Этим объясняется, почему в одних случаях гной или экссудат состоит только из микрофагов, в других же случаях гной содержит огромное количество микрофагов и лимфоцитов, как это имеет место, например, при туберкулезе.

В последнее время появилось большое число работ, посвященных изучению внутриклеточных ферментов белых кровяных телец (Leber, Achalm, Fiessenger et Marie, Bergel, Tschernoruzкi).

Из всех этих работ следует, что микрофаги содер-

–– ––

*) т. е. способность переваривать белки.

Стр. 246

жат главным образом ферменты для переваривания белков, макрофаги же - для переваривания жиров.

Явление это настолько постоянно, что, по словам Fiessenger"a, можно всегда определить по гною и его ферментам, имеется ли в данном случае туберкулезная инфекция.

Таким образом, макрофаги являются главными защитниками организма против туберкулеза.

Сравнивая иммунитет пчелиной моли по отношению к туберкулезу с иммунитетом других животных и человека, мы можем сказать, что в то время как у пчелиной моли борьба клеток с туберкулезной инфекцией протекает очень быстро, у высших животных эта борьба затягивается на продолжительное время. Но самый процесс борьбы протекает приблизительно так же, как и у пчелиной моли.

Как хорошо теперь известно, при заражении высших животных (кролик, свинка или мышь) туберкулезными бациллами прежде всего наблюдается сильнейший фагоцитоз. Сначала все туберкулезные бациллы заглатываются микрофагами, которые как мы знаем, не содержат липолитического фермента для переваривания жиро-восковой оболочки туберкулезных бацилл. Не будучи в состоянии их переварить, они уступают вскоре место притекающим со всех сторон макрофагам и лимфоцитам. Нередко можно наблюдать при этом, как большие макрофаги заглатывают мелких фагоцитов или микрофагов с находящимися внутри туберкулезными бациллами.

Затем макрофаги фиксируются в каких-либо тканях (в легких, печени, селезенке), где они образуют так называемые туберкулы (tubercules). Микроскопическое исследование показало, что туберкулы состоят из большой гигантской клетки, в которой находятся туберкулезные бациллы, и из массы мелких эмбриональных клеток, которые окружают их со всех сторон. Впоследствии из эмбриональных клеток образуется оболочка или капсула. Постепенно гигантская клетка и находящиеся внутри ее туберкулезные бациллы регрессируются и как бы перевариваются.

Процесс выздоровления или исцеления будет заключенным, когда все туберкулезные бациллы, заглоченные макрофагами и гигантскими клетками, оказываются как бы замуравленными внутри этих капсул. Ввиду того, что клетки позвоночных животных не приспособились к перевариванию туберкулезного воска, самый процесс переваривания туберкулезных бацилл протекает очень медленно. В тех случаях, когда клетки организма ослаблены, недостаточно активны и не способны приспособляться и бо-

Стр. 247

роться, их внешние раздражители, туберкулезные бациллы, берут перевес, начинают усиленно размножаться, и организм постепенно погибает, продолжая борьбу до самого конца.

Таким образом, мы видим, что у высших животных и человека самый процесс борьбы с туберкулезной инфекцией протекает приблизительно так же, как и у пчелиной моли. Фагоцитоз, образование гигантской клетки и замуравливание туберкулезных бацилл внутри капсул.

Разница только в скорости, с которой протекает образование туберкула. В то время как у позвоночных животных это процесс медленный, хронический, который тянется месяцами, у моли все протекает очень быстро.

Зная все это, мы можем спросить себя, возможна ли борьба с туберкулезом и какими средствами и путями она должна вестись.

На основании всего вышеизложенного, мы должны прежде всего констатировать, что человеческий организм прекрасно приспособлен к борьбе с туберкулезом, что у большинства людей, зараженных туберкулезом, эта болезнь протекает так легко, что остается часто незамеченной самим больным.

Как показали многочисленные опыты и наблюдения над животными и людьми, самый процесс исцеления от туберкулеза происходит благодаря деятельности клеток. Все попытки найти в соках и сыворотках организма какие-либо туберкулезные антитоксины и бактериолизины до сих пор терпели неудачу.

Вот почему мы должны сказать, что иммунитет противотуберкулезный есть иммунитет клеточный, который осуществляется деятельностью клеток.

Поэтому все эти средства, которые могут вести к усилению клеток, к увеличению числа фагоцитов (особенно макрофагов и лимфоцитов), будут вместе с тем и лучшие средства против туберкулеза. Какие же средства ведут к усилению клеток? Прежде всего, хорошие условия жизни. Хорошее и обильное питание, хороший деревенский воздух, неизнурительный труд, душевное спокойствие. Как мы видели выше, кормление жирами увеличивает количество макрофагов и лимфоцитов, а также усиливает липолитическую энергию крови. Вот почему всем туберкулезным рекомендуется обильное жировое питание. Но и здесь нужна осторожность и постепенность. Человеческий организм не в состоянии переваривать безграничное количество жира. Нужно постепенно и последовательно приучить организм больного к перевариванию больших количеств жира.

Стр. 248

Опыты, произведенные в этом направлении в Петербурге, дали очень хорошие результаты. Больные приучались постепенно к перевариванию больших количеств рыбьего жира. При этом увеличивалась липолитическая энергия крови и вместе с тем улучшалось общее состояние больного. Это один путь, которым идет наука для решения трудной проблемы туберкулеза. Этот путь уже дал прекрасные результаты в санаториях.

Но может быть еще иной путь.

Это путь искания целебных сывороток и специфических средств против туберкулезных бацилл. К сожалению, путь этот не дал до сих пор ожидаемых результатов.

Как мы видели выше, такой специфический фермент-растворитель существует не только внутри клеток пчелиной моли, которая отличается поразительным иммунитетом, но также, по-видимому, у многих других животных и людей.

Весь вопрос в том, как добыть эти внутриклеточные ферменты и как использовать их для лечебных целей. Эта задача представляет огромные трудности и до сих пор еще не может считаться решенной.

С. Метальников

П. могут быть временными и постоянными. Они, в свою очередь, подразделяются на тех, которые попадают в организм пчел случайно и могут жить вне его (мыши, личинки майки), и тех, которые приспосабливаются к организму пчел и условиям жизни пчелосемьи и вне ее уже жить не могут.

В зависимости от того, какую часть организма поразили П., их разделяют на внутренних и внешних; внутренние поражают организм носителя, внешние - находятся на внешних покровах пчел. Оттого, где живут П. - на особи или в пчелином гнезде - их разделяют на П. пчел и П. пчелосемьи.

Инвазионные болезни вызывают одноклеточные (простейшие) и многоклеточные (членистоногие) организмы животного происхождения.

К внутренним П. п. относятся простейшие, гельминты , клещи и насекомые.

Простейшие - микроскопические одноклеточные животные организмы. Их органами движения являются жгутики и реснички. Питаются они через ротовые отверстия или всасывают пищу всей поверхностью тела.

Борьба с П. и вредителями пчел включает в себя профилактическую дезинфекцию ульев, пасечного оборудования и инвентаря, применение надлежащих способов борьбы с ними.

Биологи сделали большое открытие. Оказывается, обычные гусеницы, которых часто разводят в качестве приманки для рыбы, обладают гораздо более ценным свойством. Они могут перерабатывать полиэтилен - один из самых прочных и часто используемых видов пластика, который повсеместно засоряет свалки и Мировой океан. Полиэтилен и полипропилен составляют 92% мирового производства пластика, в том числе полиэтилен - 40%. Каждый год люди используют и выбрасывают триллион полиэтиленовых пакетов.

Эти гусеницы - личинки распространённого насекомого Galleria mellonella (большая восковая моль). Животное считается вредителем, потому что откладывает личинки в ульях медоносных пчёл. Там гусеницы питаются мёдом, пыльцой и воском (отсюда и название моли), повреждая всё вокруг: соты, расплод, запасы мёда, пергу, рамки и утеплительный материал ульев. Но всё-таки у этих вредных гусениц нашлось полезное применение. Вместо воска им можно скармливать отходы пластика.

Пластик - один из наиболее опасных материалов с точки зрения засорения планеты. По сочетанию распространённости и длительности естественного разложения ему почти нет равных. Для сравнения, бумага разлагается на природе от одного месяца до трёх лет, одежда из шерсти - год, из натуральных тканей - два-три года, железная банка - 10 лет, а вот обычный полиэтиленовый пакет разлагается 100-200 лет. Среди всех видов мусора по этому показателю полиэтилен уступает разве что алюминиевым банкам (500 лет), одноразовым подгузникам (300-500 лет) и стеклянным бутылкам (более 1000 лет).

За последние 50 лет производство пластика растёт экспоненциально . В странах Евросоюза, несмотря на все усилия по вторичной переработке отходов, до 38% пластика заканчивает свой путь на свалках, остальное перерабатывается (26%) или сжигается (36%). При сжигании или захоронении на свалке полиэтилен создаёт серьёзную нагрузку на окружающую среду, поэтому учёные интенсивно ищут приемлемые способы для безвредной деградации пластика. Использование гусениц большой восковой моли - один из отличных вариантов.

По оценкам учёных, скорость биодеградации полиэтилена гусеницами большой восковой моли гораздо выше, чем у бактерий-поедателей пластика, о которых сообщалось в прошлом году. Те бактерии могли съесть 0,13 мг в сутки, а гусеницы пожирают материал буквально на глазах. На фотографии вверху видно, что сделали 10 гусениц с пакетом всего за 30 минут.

Федерика Берточини связалась с коллегами с кафедры биохимии Кембриджского университета - и они вместе поставили эксперимент на время. Около сотни гусениц были помещены в обычный пластиковый пакет из британского супермаркета. Дыры в пакете начали появляться через 40 минут, а спустя 12 часов масса пластика уменьшилась на 92 мг!

Учёным ещё предстоит изучить детали биодеградации воска и пластика, но очень похоже, что гусеницы в обоих случаях разрушают одинаковые химические связи между молекулами (CH²−CH²) в веществе. По химической формуле и своим свойствам воск - это полимер, что-то вроде «природного пластика», и его структура не намного отличается от полиэтилена.

Учёные осуществили спектроскопический анализ и проверили, как гусеницы разрушают химические связи в полиэтилене. Они выяснили, что результатом переработки является этиленгликоль, двухатомный спирт, простейший представитель полиолов. Анализ доказал, что дыры в пластиковом пакете - не результат простого механического прожёвывания материала, а налицо действительно химическая реакция и биодеградация материала. Чтобы на 100% убедиться в этом, биологи провели научный эксперимент: они измельчили гусениц в пюре и смешали его с пластиковыми пакетами. Результат оказался идентичным - часть пластика исчезла. Это самое убедительное доказательство, что гусеницы не просто поедают пластик, а переваривают его в этиленгликоль. Химическая реакция происходит где-то в пищеварительном тракте животного - это могут быть слюнные железы или симбиотические бактерии в пищеводе. Соответствующий фермент пока не удалось идентифицировать.

Ведущий автор научной работы Паоло Бомбелли (Paolo Bombelli) уверен, что если химический процесс осуществляется с помощью единственного фермента, то вполне реально воспроизвести этот процесс биохимическими методами в широком масштабе. «Это открытие может стать важным средством, чтобы избавиться от полиэтиленовых отходов, накопленных на свалках и в океане», - говорит он.

Научная работа опубликована 24 апреля 2017 года в журнале Current Biology.

В эксперименте с бактериями плёнка из 1 см² бактерий Ideonella sakaiensis переработала за сутки 0,13 мг полиэтилентерефталата (ПЭТ).

О том, что о вкусах не спорят, самым наглядным образом доказывают некоторые представители животного мира, перешедшие на довольно странные объекты питания.

Взять хотя бы личинок пчелиной моли. Эти мелкие создания, проживающие в пчелином гнезде, питаются не медом, а. воском. Причем это трудно перевариваемое вещество настолько им нравится, что личинки нередко полностью разоряют улей, съев весь воск. Казалось бы, животные должны погибнуть. И тут начинается самое интересное в биологии этих личинок: они начинают питаться собственными экскрементами, которых к этому времени скапливается в изобилии. Когда запасы старых экскрементов истощаются, личинки принимаются за новые выделения, которые тоже вполне съедобны.

Таким путем, поедая собственные экскременты, может прожить несколько поколений пчелиной моли. Иногда этот необычный круговорот может продолжаться в течение 7-8 лет.

Объясняется же этот невероятный способ извлечения энергетических ресурсов, имеющий нечто общее с вечным двигателем, довольно просто. Воск - вещество, которое с трудом поддается перевариванию. И даже в кишечнике пчелиной моли, приспособившейся к питанию исключительно этим продуктом, воск полностью никогда не разрушается. Этим и объясняется высокая эффективность многократной переработки собственных экскрементов.

Но пчелиная моль - не единственный потребитель воска. Им также питаются и медоуказчики - птицы, живущие в основном в Африке, в Гималаях и на островах Индонезии.

Оказывается, использовать воск в качестве пищи птицам помогают микроорганизмы, которые и переваривают воск, переводя его в такие соединения, которые организм птицы в состоянии усвоить.

Но так как воск - это продукт, который производят пчелы, поэтому и находится он только в жилищах этих насекомых. Вот и умудрился медоуказчик войти в кооперацию с бapсучим мeдoeдoм.

Найдя пчелиное гнездо, птичка отправляется к норе барсука и начинает громко возвещать о своей удаче. И барсук сразу догадывается, отчего такой громкий шум: он быстро выкарабкивается из норы и что есть силы несется за медоуказчиком. А птичка с ветки на ветку перепархивает да громко покрикивает.

Когда дружная парочка добирается до поселения пчел, барсук немедля принимается за дело: разоряет гнездо и до отвала наедается меда. А, насытившись, убирается прочь.

Теперь уже и медоуказчику можно полакомиться вволю: и он не теряется, а начинает с аппетитом есть пчелиные соты.

Не менее трудной для переваривания едой являются также кости. Но некоторые организмы их тоже не обошли вниманием. Например, морские глубоководные черви, которые. лишены глаз, рта, зубов и желудка. Парадокс? Неужели эти организмы могут справиться с костью, причем с костью китов?

Оказывается, у этих червей есть многочисленные отростки, которые, как корни растения в почву, врастают в кости мертвых гигантов и без остатка съедают их. Кроме того, большую помощь им оказывают бактерии, которые живут на этих своеобразных «щупальцах».

Учитывая столь оригинальный объект питания, для этих червей зоологи ввели в систематику даже новый род - osedax, что в переводе с латыни означает «пожиратели костей».

Питается костями и бородач-ягнятник - хищная птица из семейства ястребиных: его рацион на 90 процентов состоит из костей. Живет эта птица в горах Южной Европы, Восточной и Южной Африки и Азии. Особых приспособлений для питания костями бородач не имеет, кроме очень эластичного пищевода, пропускающего кости длиной до 25 и диаметром до 4 сантиметров. Да еще его желудок богат клетками, выделяющими соляную кислоту. Так как внутри костей находится жирный костный мозг, да и из самого вещества кости после растворения минеральной основы выделяется питательный белок, получается, что кости более питательны, чем такое же по весу количество мяса.

Кто-то питается воском, кто-то - костями, а вот некоторые животные, например, зайцы, имеют странную склонность к поеданию собственных экскрементов. Но эта невероятная привычка, называемая копрофагией, вполне законный и необходимый элемент в поведении зайцеобразных.

Оказалось, что у зайца, кролика и пищухи на первом этапе пищеварения еда, проходя через кишечник, насыщается какими-то особыми веществами, которые вырабатываются бактериями, обитающими в слепых кишках. Затем эти, богатые витаминами и бактериальной флорой, «отходы» вторично потребляются животными. Для этих целей зверьки даже устраивают две уборные, одна из которых является и местом трапезы.

Выяснилось, что и американские иволги, или трупиалы - птицы, имеющие те же повадки, что и наши кукушки, охотно поедают фекальные капсулы, выделяемые птенцами тех птиц, в гнезда которых они отложили свои яйца. Зоологи нередко замечали, как трупиал преследовал птенца до тех пор, пока тот не выделял долгожданную капсулу.

Впрочем, поскольку фекальные массы птенцов обогащены витаминами, птицы и ряд других видов стараются не выбрасывать из гнезда испражнения своих отпрысков, а поедают их на месте. И, словно бы для удобства родителей и в целях гигиены, выделения малышей заключены в специальную оболочку.

А вот моль, обитающая на Мадагаскаре, любит лакомиться. слезами птиц. Она засовывает под веки спящих птах хоботок, внешне похожий на миниатюрный гарпун, и пьёт их слёзы.

Впрочем, бабочки и моли, которые в качестве источника еды используют слезы, зоологам уже известны, но они сосут слезы из глаз крупных и спокойных животных: оленей, антилоп или крокодилов. Понятно, что насекомым с такими животными иметь дело предпочтительнее, так как они, по известным причинам, от своих глаз отогнать насекомых не могут.

Но только не тогда, когда они погружаются в сон. Вот этим моментом в жизненном ритме пернатых моль и воспользовалась.

Ее не остановило даже то, что спящие птицы закрывают глаза двумя веками. Помогло ей в этом особое устройство хоботка. Он у нее не гибкая и мягкая «соломинка», как у других ее родственниц, которые пьют слезы млекопитающих. У моли мадагаскан хоботок снабжен крючками и зубцами, которые и помогают добраться до заветных слезинок.

Рекордсменами в категории «самое оригинальное меню» можно назвать и попугаев, обитающих в Перу. Каждое утро они слетаются к обрывистому берегу реки Рио-Ману -притока Амазонки и начинают клевать землю. Причем не всю подряд, а лишь строго определенный пласт отложений.

Оказалось, что эта почва необходима попугаям для нейтрализации ядов, содержащихся в их обычной еде: зернах и плодах тропических растений, в которых, особенно незрелых, много алкалоидов и других токсинов. Именно глинистые минералы - частицы каолина, смектита и слюды - в желудке птиц превращают эти яды в нейтральные для организма соединения. В ходе экспериментов ученые доказали, что любимая попугаями земля на 60-70 процентов уменьшает токсичность экстрактов тех плодов, которые служат птицам постоянной пищей.

Многим известна всеядность тараканов. В рационе этих насекомых могут присутствовать самые разные вещества и материалы: например, мыло, вазелин и даже. сапожный крем. А утолить жажду они могут чернилами. И вся эта химия организму таракана нисколько не вредит: его желудок перемалывает все, что туда попадает. И связано это с тем, что в его желудке находятся хитиновые зубцы, перетирающие твердую пищу до микроскопических частиц.

А вот обитатель Южной Америки - крупная, сантиметров под двадцать в длину, лягушка свистун пятипалый - питается змеями. Причем порой эта амфибия пожирает даже полутораметровых рептилий. И нападает свистун на змей не только, когда голоден, а просто так, словно мстя за гибель своих собратьев-лягушек.

Совершая стремительный бросок на змею, свистун старается проглотить голову и большую часть тела змеи, чтобы ядовитая рептилия быстрее задохнулась в его желудке.

В противном случае змея может освободиться от смертоносных объятий бульдожьей челюсти, и тогда уже неминуемо поплатится своей жизнью свистун.

Но если свистун утоляет голод и другими животными, то обитающий в Южной Америке ложный уж, или клелия, называемый местным населением муссураной, охотится исключительно на своих родственников - других змей. Стоит этой рептилии, имеющей длину около двух с половиной метров, почуять близкое присутствие другой змеи, она тут же бросается за ней в погоню. И ее абсолютно не интересует вид и размеры змеи.

Сила и быстрота ее атаки поразительны. При любых обстоятельствах она в неуловимом броске успевает вцепиться жертве в затылок или в шею. Кроме того, для большей надежности она еще и обвивает добычу многими витками своего мускулистого тела. После этого клелия выдвигает максимально вперед верхнюю челюсть и вонзает ядоносные зубы в шею змеи. Но и ядом экзекуция не ограничивается.

Чтобы ускорить гибель жертвы, клелия сильно трясет змею, ломая ей позвоночник. И только после этого съедает жертву, заглатывая ее целиком. Порой объектами нападения муссураны становятся змеи, которые в полтора раза длиннее ее самой.

Если же в пылу сражения жертва сумеет укусить клелию, она не погибнет. От смерти ее спасает отличный иммунитет.

Но клелия не единственная змея, которая питается родственниками. Братьями по крови не прочь поживиться и другие рептилии. Например, едят змей многие представители ужиного семейства: полозы, медянки. А ящеричная змея предпочитает гадюк всякой другой добыче: трех за час может проглотить.

Почти полностью состоит из змей и меню королевской кобры. Она кормится обычными кобрами, а иногда глотает, предварительно убив, и некрупных варанов.

Опасным врагом многих змей, в том числе и кобр, но не королевских, является пама, или ленточный крайат - полутораметровое пресмыкающееся, распространенное в Индокитае, Яве и Суматре. В темноте эта змея действует смело и энергично. Убив ядом жертву, она заглатывает ее целиком.

В качестве объекта охоты избрали змей также некоторые птицы и млекопитающие. Например, живущая в Мексике птица подорожник. У нее сильные мускулистые ноги, длинный хвост и крепкий клюв. Подорожник охотится на ящериц, мелких грызунов и насекомых, но особенно он знаменит победами над гремучими змеями. Увидев змею, подорожник хватает ее и, не дав опомниться, начинает молотить о землю.

Истребителем змей считается и птица-секретарь. Это название она получила потому, что хохолок у нее на голове напоминает гусиное перо, торчащее, как в былые времена за ухом у писца.

С другой стороны, небольшая роющая змея, которую зоологи называют Leptotyphlops phenops, питается лишь содержимым брюшка термитов, которое, судя по всему, высасывает, оставляя лишь хитиновую оболочку. Помимо удивительной избирательности, здесь присутствует и единственный среди змей случай питания частью добычи.

А вот некоторые живые существа перешли на рацион, который кардинальным образом отличается от такового всех их родственников. Например, обнаружена бабочка, которая утоляет голод не нектаром, а кровью. Правда, кровь пьют только самцы. Самки же питаются соком растений и фруктов.

С другой стороны, в тропических лесах обнаружен паук - Bagheera kiplingi, который лакомится небольшими отростками на кончиках листьев некоторых видов акаций, то есть является потребителем растительной пищи.

А вот еще один любопытный феномен из категории «самые оригинальные вкусы». Тот факт, что дневной хищник из семейства ястребиных - осоед, помимо насекомых, мелких рептилий и земноводных, питается еще пчелами, шмелями и осами, особого удивления не вызывает. Но, оказывается, в желудке осоеда все эти жалящие твари оказываются лишенными своего ядовитого стилета.

Вначале зоологи предполагали, что осоед, прежде чем съесть осу, просто-напросто откусывает ее жалоносное окончание. Но наблюдения опровергли такое предположение: с жалом глотает. А вот когда вскрыли желудок - были поражены увиденным: осы оказались без жал!

В чем тут дело? - пока никто не знает.

Другой дневной хищник - королевский гриф - поглощает уж настолько гнилую падаль, что другое животное после такого обеда, несомненно, отправилось бы к праотцам. А все дело в том, что железы этих птиц выделяют соки, которые нейтрализуют трупный яд.

Кстати, броненосцы тоже больше всего на свете любят сочную, пахучую, полусгнившую падаль.

В то, что ежи доят коров, ученые долгое время не верили, считая такое заявление баснями фермеров. Но, как установили немецкие зоологи, на самом деле такой грех за ежами все же водится: доят они коров, особенно лежащих! Причем не только слизывают отдельные случайные капли, но и стимулируют лактацию, покалывая вымя.

А вот некоторые землеройки «прославилась» умением пить. Так, древесная землеройка из Малайзии с наступлением сумерек забирается на пальму и пьет из цветов забродивший нектар, в котором содержится 3,8 % алкоголя. И при этом зверек не пьянеет, хотя и употребляет этот напиток в огромных количествах по отношению к собственной массе.

Но, наверное, самый экзотический вкус демонстрируют некоторые особи саранчи: они едят. самих себя. Нечувствительные к физической боли, они пожирают свои передние лапы. Причем, как показали опыты, на такой необычный шаг насекомых толкает отнюдь не чувство голода. Просто собственное тело кажется им самой вкусной пищей. Начав с лап, саранча может лакомиться и другими частями тела.

Из книги «100 великих рекордов животных», автор Анатолий Бернацкий

Иногда вкусы у животных одного и того же вида могут быть весьма несхожими. Среди комаров кровопийцами являются самки, которым необходимы белки для производства потомства. Самцы довольствуются растительной пищей.

Чаще всего вкусы с возрастом меняются. Особенно разительна эволюция пищевых привычек у африканских медоуказчиков. Эти забавные птички собственных гнезд не вьют, а подбрасывают яйца в чужие семьи, как это делают наши кукушки. Приемные родители кормят будущего медоуказчика, как и своих детей, насекомыми. Когда же птенчик подрастет и станет самостоятельным, он начинает разыскивать разоренные пчелиные гнезда и лакомиться… воском!

Как и почему пробуждается у него страсть к воску, сказать трудно, приемные родители его этому, конечно, не учат. Перейдя целиком на питание за счет пчел, медоуказчик ищет и неповрежденные ульи, а так как ему одному с пчелиной семьей не справиться, прибегает к помощи более сильных грабителей, громким щебетанием оповещая местных жителей или, на худой конец, барсуков-медоедов о своей находке.

Среди странных пищевых склонностей наиболее отвратительная - каннибализм. К нам это слово перешло из испанского языка и в переводе означает "людоедство". Когда его применяют в отношении животных, имеют в виду случаи пожирания себе подобных.

Интересная и наиболее безобидная форма каннибализма встречается у птичьих клещей, переносчиков опасного заболевания - птичьего спирохетоза. Личинки этих клещей, нимфы и взрослые насекомые, когда попадают на птицу, не всегда впиваются в ее тело. Если их оказывается много, то среди них всегда находятся каннибалы, которые стараются отыскать пьющую кровь самку или нимфу и присосаться к ней. Иногда в тело каннибала впивается другой каннибал, а в него, в свою очередь, третий и так до пяти особей, сосущих друг из друга птичью кровь или гемолимфу своей жертвы, которая, кстати сказать, на нападение никак не реагирует.

Среди других животных с экзотическими вкусами нельзя не рассказать о копрофагах. Они приносят немалую пользу. ("Копрос" по-гречески значит "навоз", "фагос" - "пожирающий"; соответственно "копрофаги" - "животные, питающиеся экскрементами".)

Для многих животных копрофагия - явление временное. Например, у псовых в ранний период воспитания щенков родители поедают их кал. Это, безусловно, гигиеническая процедура, обеспечивающая чистоту логова.

Очень интересны случаи копрофагии у ульевого вредителя - личинки пчелиной моли, которая обычно питается воском. Но если прожорливым существам удается полностью разорить улей, сожрав весь воск, приходится поедать собственные экскременты, которые к тому времени скапливаются в избытке. Самое удивительное, что и новые выделения тоже годятся в пищу. Так на собственных экскрементах, поедая их, выделяя и снова поедая, может вырасти не одно поколение пчелиной моли. Этот своеобразный круговорот длится иногда 7–8 лет.

Объяснение странному способу пополнения энергетических ресурсов, имеющему что-то общее с вечным двигателем, просто. Воск - очень трудно перевариваемое вещество. Даже в кишечнике пчелиной моли, которая приспособилась к питанию исключительно им, воск полностью никогда не переваривается. Этим и объясняется эффективность многократной переработки собственных экскрементов.

Немало на Земле и постоянных копрофагов. Некоторые виды жуков, клещей и червей питаются только навозом. Среди них есть очень узкие специалисты, поедающие лишь коровий, лошадиный или, наконец, только заячий помет. Особенно интересны жуки-навозники. Наши жуки роют под кучами навоза норки, которые потом набивают запасом пищи для будущих личинок.

Скарабеи вызывают удивление тем, что скатывают из навоза довольно большие шары, во много раз превосходящие размером самих жуков. Недаром еще древние египтяне считали скарабеев священными и поклонялись их скульптурным изображениям. Каждый священный бык - апис, живущий в мемфисском храме, должен был иметь на своем теле изображение этого природного ассенизатора.

Рыжие лесные муравьи едят почти исключительно выделения тлей, которые содержат сахар и другие питательные вещества. Муравьи не просто собирают экскременты, они защищают тлей от врагов, разводят их, пасут. Осенью муравьи разыскивают зимние яйца тлей и прячут в муравейник, а весной, с наступлением тепла, маленькие труженики вытаскивают молодых тлей на травку и пасут своих коровок, каждый раз унося их вечером "домой", пока ночи не станут достаточно теплыми. Некоторые виды муравьев разводят корневую (живущую на корнях) тлю, сооружая для нее из земли миниатюрные хлевики. За год один муравейник собирает около ста килограммов экскрементов тлей.

Некоторые животные бывают копрофагами только в "детском" возрасте. Очаровательные зверьки, как две капли воды похожие на плюшевых мишек, живут в эвкалиптовых лесах Австралии. Коала - сумчатое животное, но выводковая сумка у него открывается не вперед, как у кенгуру, а назад. Первое время после рождения детеныши питаются молоком, а затем экскрементами матери, представляющими собой богатую пептонами кашицу из переваренных листьев эвкалипта. Благодаря тому, что выводковые сумки открываются назад, малышам очень удобно подхватывать свою пищу прямо на лету, зверьки ведь постоянно обитают на высоких деревьях и на землю никогда не спускаются.

Ну, а как обстоит дело у нас, у людей? Может, вы думаете, что от употребления в пищу таких странных вещей человека оберегает его природное эстетическое чувство? Ничуть не бывало. Вспомните о меде. Этот вкусный и очень широко распространенный продукт питания имеет довольно неэстетичное происхождение. Исходным сырьем для него служит цветочный нектар, который проходит предварительную переработку в зобиках пчел-сборщиц, где тростниковый сахар частично переводится в плодовый и виноградный и затем срыгивается в сотовые ячейки. Так создается цветочный мед.

Если отвлечься от экзотичности вкусов копрофагов, придется признать, что это очень полезные животные. Они не только очищают нашу планету, но и, что, пожалуй, еще важнее, не дают выпасть из круговорота веществ ценным органическим соединениям.

Видимо, раньше на земле копрофагов было меньше. Во всяком случае, со своей работой они явно не справлялись. Примерно 7–8 миллионов лет назад в Европе жили гигантские хищные рептилии - ихтиозавры. Они были такие большие, их было так много и царство их длилось так долго, что в некоторых местностях ихтиозавры оставили весьма весомые следы своего существования в виде огромных скоплений навоза.