Роб Данн - Не один дома. Естественная история нашего жилища от бактерий до многоножек, тараканов и пауков

Жюль работает в одном из корпусов Университета Северной Каролины. Кондиционеры и обогреватели в этом здании встроены прямо в окна и используются они для создания комфортных условий не сотрудникам, а насекомым, которых исследуют университетские энтомологи, в том числе и тараканам Жюля. В основном здесь изучаются домашние вредители, нуждающиеся в условиях, похожих на условия современного дома, то есть в стабильной температуре и относительно постоянной влажности. Ради них здесь и устроена система климат-контроля. У каждого энтомолога свой объект изучения. Например, в лаборатории Уэса Уотсона, ветеринарного энтомолога, можно найти мух, паразитирующих в глазных яблоках коров, и жуков, вьющихся вокруг их навоза. Майкл Рейскинд — эксперт по экологии москитов. В его лаборатории живут кровососущие самки этих насекомых; они сидят на стенах и взлетают от малейшего толчка (особенно если поблизости проезжает поезд), а потом усаживаются обратно. Но самое большое разнообразие вредных насекомых содержит в своей лаборатории Коби Шэл, исследующий механизмы коммуникации у домашних вредителей. Здесь можно увидеть постельных клопов, присосавшихся к заполненным кровью мембранам, а также с полдюжины различных видов тараканов, очень многочисленных, ползающих прямо друг по другу.

Как и Жюль, Коби изучает тараканов, особенно прусаков. Коби — эксперт в химической экологии; он видит природу через призму химических сигналов, которыми особи обмениваются друг с другом. Говоря точнее, он специализируется на изучении химических сигналов, которые посылают друг другу тараканы. Среди прочего Коби открыл феромон, используемый самками диких тараканов для привлечения самцов. Если поместить такой феромон где-нибудь в поле или просто держать его в руке, то со всех сторон к нему сбегутся тараканы-самцы — и будут очень разочарованы [237]. Жюль знал об этих работах задолго до того, как стал работать с Коби в одном университете. Он цитировал их в первой своей статье о тараканах. Но даже в стенах одного учреждения двое ученых не изучали тараканов вместе. Они объединили усилия для исследования аргентинских муравьев и пахучих муравьев, но не прусаков. Возможно, они были слишком заняты совместными проектами с другими коллегами, а возможно, Жюль не подозревал, что знания и умения Коби помогут ему найти ответ на интересующие его вопросы. Так или иначе, по поводу тараканов они не сотрудничали.

И тут, в 2009 г., на кафедре энтомологии появилась японская исследовательница Аяко Вада-Кацумата, новый постдок. Очень часто постдоки обладают умениями, которых нет у их боссов. Кроме того, у них больше времени на исследования, и благодаря этому им удается нередко обнаружить неизвестные прежде связи. Так произошло и в случае с Вада-Кацуматой. Благодаря ее уникальному опыту удалось перекинуть мостик между работами Коби и Жюля, а это открыло путь к тому, что Жюль считает одним из самых важных открытий в своей карьере.

Вада-Кацумата нашла способ измерения реакции мозга насекомого, в частности таракана, на вещества, которые оно пробует на вкус или запах. До приезда в Северную Каролину Аяко заинтересовалась тем, возникают ли в мозгу у муравья вещества, ассоциированные с чувством удовольствия, в том числе если собрат поделится с ним пищей (ответ: да, возникают). Она также изучала сенсорный опыт тараканов во время ухаживаний и спаривания. Поиск полового партнера происходит у них в темноте. Самка таракана выдает химический сигнал, который по воздуху распространяется по всему дому и привлекает к ней самцов. Из кухонных шкафов и гардеробных феромон проникает во все углы дома, рассеивается вплоть до верхнего этажа. Даже в абсолютной тьме самец отыщет самку, ориентируясь по запаху [238]. Затем происходит контакт, и самец определяет другие вещества на теле партнерши. В ответ он преподносит ей «свадебный подарок» в виде сладкого приятно пахнущего комочка — нечто вроде возбуждающей желание конфеты с начинкой из сахара и жира. В зависимости от того, довольна ли самка подарком (который съедает в любом случае), она решает, уступить ли желаниям ухажера. Когда Вада-Кацумата начинала свою работу, химический состав угощения был уже известен, а вот какую реакцию он вызывает в мозгу насекомого, нет. Чтобы узнать это, Вада-Кацумата соединила вкусовые нейроны прусаков, расположенные на сенсиллах, напоминающих язык, с компьютером, а потом стала предлагать самцам и самкам различные виды «подарков». В этом своеобразном эксперименте она играла роль таракана-самца. Она выяснила, что оба пола воспринимали «подарок» как вкусную пищу, но у самок нейроны приходили в гораздо большее возбуждение, чем у самцов. Если самец таракана чувствовал себя «потерянным и одиноким», он мог съесть собственный «подарок» и получить удовольствие, но несравнимо меньшее, чем самка.