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.