- Феноптоз, или Запрограммированная смерть организма
- Самурайский закон биологии
- Клещ, убивающий пчел
- Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
- Зачем защищать пчел?
- Varroa destructor и всё, что с ним связано
- Как избавиться от клопов: народные методы и профессиональные подходы
- Как понять, что дома завелись клопы
- Как обнаружить клопов
- Как избавиться от клопов
- Воздействие теплом
- Воздействие холодом
- Популярные народные средства
Феноптоз, или Запрограммированная смерть организма
Академик В. П. Скулачев
«Химия и жизнь» № 11, 2002
Самурайский закон биологии
Самоубийство кишечной палочки, не сумевшей исправить поломку в своей ДНК, — это способ обезопасить популяцию от засорения дефектным генетическим материалом. Сложнее объяснить биологический смысл самоубийства пневмококка, отравленного пенициллином. Может быть, здесь речь идет о ликвидации бесплодных членов сообщества (ведь пенициллин останавливает размножение пневмококка). Но вполне возможно, что это просто реакция бактерии на глубокое неблагополучие в ее внутреннем хозяйстве. Даже бактерии, простейшие среди современных живых существ, устроены так сложно, что любой серьезный дефект в их генетике, обмене веществ или поведении, не будучи своевременно устранен, может привести к катастрофическим последствиям для популяции. Для спасения от подобных катастроф природа, по-видимому, изобрела некий механизм, который я назвал «самурайским законом биологии». Вкратце он звучит так: «Лучше умереть, чем ошибиться». А более подробно — «Любая достаточно сложная биологическая система (от автономной органеллы вроде митохондрии и выше) располагает механизмом самоликвидации. Она кончает с собой, если становится потенциально опасной для существования системы, занимающей более высокую ступень в иерархии жизни».
Наглядный пример самоубийства отдельной бактерии во благо сообщества — поведение кишечной палочки, заразившейся некоторыми видами бактериофагов, бактериальных вирусов. В бактериальной клетке фаг безудержно размножается, так что клетка в конце концов превращается в набитый фагами пузырек, который лопается, заражая другие клетки (см. «Химию и жизнь» №3, 2002). Так вот, выяснилось, что кишечная палочка включает механизм самоубийства в ответ на появление некоторых фагов в ее цитоплазме. Причем клетка кончает с собой задолго до того, как в ней накопится большое количество фаговых частиц.
В ответ на появление одного из белков фага бактерия начинает синтезировать собственные белки-убийцы. Описано три типа таких белков, каждый из которых образуется под действием определенного фага. Один из белков формирует отверстие в мембране бактерии, так что все низкомолекулярные вещества вытекают из клетки и она умирает. Другие два белка останавливают систему белкового синтеза: расщепляется либо белок — фактор элонгации Tu, либо лизиновая транспортная РНК. Без этих компонентов невозможен синтез белков — как бактериальных, так и фаговых. В любом из трех случаев самоликвидация зараженной кишечной палочки спасает популяцию бактерий от массового заражения фагом и потому может быть квалифицировано как альтруистическое самоубийство.
Недавно К.-У. Фрелих с сотрудниками описали феноптоз у дрожжей. Массовую гибель их клеток вызывают небольшие количества перекиси водорода, причем этот эффект, как и у зараженной кишечной палочки, требует синтеза каких-то белков. Запрограммированная смерть описана и у простейших — тетрахимен.
Хорошо известна запрограммированная смерть многоклеточных организмов, размножающихся только единожды. У некоторых из них само строение тела несовместимо со сколько-нибудь долгой жизнью. Вспомним поденку: взрослое насекомое этого вида не может есть из-за отсутствия ротового аппарата и погибает вскоре после репродуктивного акта. Другой пример: у клеща Adactylidium потомство прогрызает себе путь на волю из тела матери, вызывая ее гибель.
Однако гораздо чаще при половом акте или тотчас вслед за ним включается поведенческая или биохимическая программа самоубийства. Так, самец одного из видов кальмаров тонет тотчас после спаривания с самкой, которой он подсаживает под кожу свой сперматофор — мешочек со сперматозоидами. Самки некоторых видов пауков при спаривании поедают самцов, с которыми до того мирно сосуществовали. Бамбук живет 10–15 лет, размножаясь вегетативно, а затем зацветает и гибнет, как только созрели семена. Тихоокеанский лосось умирает после нереста, и вовсе не из-за крайнего истощения организма, а вследствие включения особой биохимической программы, в которой ключевую роль играют стероидные гормоны. Если затормозить образование этих гормонов в надпочечниках лосося, он не умрет.
Роль феноптоза не так бросается в глаза у многократно размножающихся организмов. Мы находимся еще в самом начале пути, и не исключено, что он приведет нас к пониманию истинного положения вещей. Тем не менее попытаемся уже сейчас рассмотреть эту проблему, поскольку она может иметь прямое отношение к важнейшим задачам медицины.
Источник
Клещ, убивающий пчел
Медоносная пчела, страдающая от клеща-паразита Varroa destructor и вируса деформации крыла
Автор
Редакторы
Статья на конкурс «Био/Мол/Текст»: Пчелы делают сладкий мед. Но жизнь этих пчел далеко не всегда «сладкая». Последние десятилетия их численность резко снижается. Большую опасность для них представляет клещ-паразит, переносчик вирусов Varroa destructor. Зачем защищать пчел, кто такой Varroa destructor, какой вред он приносит и как с ним бороться — обо всем этом и пойдет речь сегодня.
Конкурс «Био/Мол/Текст»-2020/2021
Эта работа опубликована в номинации «Школьная» конкурса «Био/Мол/Текст»-2020/2021.
Генеральный партнер конкурса — ежегодная биотехнологическая конференция BiotechClub, организованная международной инновационной биотехнологической компанией BIOCAD.
Партнеры номинации — медико-биологическая школа «Вита» и «Новая школа».
Спонсор конкурса — компания SkyGen: передовой дистрибьютор продукции для life science на российском рынке.
Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.
Зачем защищать пчел?
Медоносные пчелы (Apis mellifera) имеют большое значение для человечества и окружающей среды. Уже много лет пчел разводят для получения меда, воска, прополиса, пчелиного яда и других продуктов пчеловодства. A. mellifera — один из самых важных опылителей во всех изученных природных экосистемах, благодаря широкому распространению и универсальному поведению, связанному с поиском и добыванием пищи [1]. Пчелы опыляют растения, частями которых (например, орехами, ягодами, семенами, фруктами) питаются многие животные [2]. Опыление пчелами приводит к увеличению количества и качества семян и плодов, а также может служить для защиты сельскохозяйственных культур от вредителей [3]. Доказано, что опыляемая пчелами клубника дает больше коммерчески ценных плодов с более длительным сроком хранения по сравнению с самоопыляемой клубникой и клубникой, опыляемой ветром [4]. Перекрестное опыление, осуществляемое с помощью пчел, способствует генетической изменчивости, приспособляемости к меняющимся условиям среды и биоразнообразию. Эти насекомые — модельные организмы в научных исследованиях в области биологии развития, социобиологии, памяти, обучения и даже в исследованиях кишечной микробиоты [5].
К сожалению, жизнь пчел не так сладка, как производимый ими мед. По всему миру наблюдается явление, которое называется синдромом разрушения пчелиных семей (colony collapse disorder). Существует множество факторов, отрицательно влияющих на численность A. mellifera. Среди них наибольшее влияние имеют фрагментация и разрушение мест обитания, применение пестицидов, патогенные организмы и паразиты.
Фрагментация и разрушение мест обитания — одни из главных факторов, способствующих снижению численность пчел. Развитие сельского хозяйства, строительство дорог, городов приводят к сокращению цветочных лугов и мест гнездования диких пчел. Фрагментация среды обитания может изолировать виды, препятствуя потоку генов между популяциями и уменьшая генетическое разнообразие. В результате повышается уязвимость видов к болезням и паразитам [6].
Применение в сельском хозяйстве инсектицидов — пестицидов, используемых для борьбы с насекомыми-вредителями, — может представлять большую опасность также и для пчел. Прямой контакт пчелы с инсектицидами приводит к тому, что пчела умирает и не возвращается в улей. В этом случае пчела не заражает остальных членов пчелиной семьи и колония выживает. Но в другом случае пчела может принести инсектицид вместе с пыльцой или нектаром в улей, и тогда вся колония может погибнуть [7]. Очень токсичен для пчел класс инсектицидов, называемый неоникотиноидами.
Кроме того, пчелы страдают от широкого круга патогенных организмов (вирусы, грибы, бактерии и др.) и паразитов. Один из самых известных паразитов медоносной пчелы — это клещ Varroa destructor [8]. Именно ему и посвящена эта статья.
Varroa destructor и всё, что с ним связано
Прежде чем понять, какой вред приносят клещи этого вида и какие существуют способы борьбы с ним, важно разобраться, кто они такие, как они выглядят и что собой представляет их жизненный цикл.
Varroa destructor — вид клещей, паразитирующих на медоносных пчелах и вызывающих заболевание варроатоз. Клещи Varroa атакуют пчел на всех жизненных стадиях (Рис. 1). Родиной V. destructor считается Азия. Ареал паразита расширился до Европы в 1970-х годах, в США был обнаружение в 1980-х. Его первоначальный хозяин — китайская восковая пчела Apis cerana [9].
Рисунок 1а. Клещ Varroa destructor паразитирует на взрослой медоносной пчеле
Рисунок 1б. Клещ Varroa destructor паразитирует на куколке
Источник
Как избавиться от клопов: народные методы и профессиональные подходы
Постельные клопы не ушли в прошлое. Эти паразиты могут появиться в любой квартире, и ее социальный статус для кровососущих совершенно не важен.
Эксперты в этой статье
- Мария Бойко, кандидат медицинских наук, гастроэнтеролог, терапевт сети клиник «Семейная»
- Петр Фисенко, специалист-дезинфектор службы дезинфекции Dez_Hunter
Как понять, что дома завелись клопы
Постельный клоп — кровососущее насекомое. Размером около 0,5 см темно-желтого или коричневого цвета. Тело сплющенное — такая форма помогает в большинстве случаев не быть раздавленным, например, когда человек во сне поворачивается. Сытый паразит менее подвижный и более округлый. Это ночное насекомое, нападает во время сна, когда жертва максимально расслаблена и беззащитна.
Появиться они могут по разным причинам. Чистота и постоянная гигиена помещения, конечно, снижают риск заражения, но тоже не панацея. Насекомого можно занести на обуви, строительных материалах, из любых мест скопления людей.
Один из первых признаков того, что в доме обитают клопы, — появление укусов на теле. Поскольку насекомое в процессе насыщения продвигается по телу, ранки располагаются рядом, чаще всего цепочкой. Один кровосос может ставить около трех — пяти ранок.
Укусы насекомого могут вызвать сильную аллергическую реакцию: они воспаляются и увеличиваются, иногда может подняться температура. Однако у некоторых людей они вообще не проявляются. Это не значит, что клопы кусают избирательно, просто организм не всегда выдает реакцию.
Мария Бойко, кандидат медицинских наук, гастроэнтеролог, терапевт сети клиник «Семейная»:
— Клопы безболезненно кусают открытые участки кожи в ночное время и редко замечаются пострадавшими. Укусы обычно возникают на лице, шее, кистях рук. У некоторых реакции не возникает, и единственным признаком укуса является небольшая точка. Замечено, что у пожилых людей они проявляются реже.
Классическое проявление укуса клопа — волдырь около 2–5 мм, который чаще всего сопровождается зудом. У некоторых пациентов наблюдаются бессимптомные пурпурные пятна в местах укусов, может также проявляться как крапивница.
Кожные реакции могут обнаруживаться при пробуждении или через несколько дней после укусов. Обычно укусы исчезают через неделю.
Если же укусы инфицировались, следует незамедлительно показаться врачу. Лечение таких осложнений может занимать несколько недель.
У клопов обнаружены возбудители некоторых заболеваний, таких как вирус гепатита В, резистентный к метициллину золотистый стафилококк и другие, но клинических передача этих заболеваний человеку выявлена не была.
Есть мнение, что в квартире, зараженной клопами, чувствуется запах, который сравнивают с ароматом мускатного ореха или дешевого коньяка. Но при небольшом скоплении этих насекомых может ничем не пахнуть.
Как обнаружить клопов
Внимательно проверьте постельное белье. Клопы оставляют экскременты — маленькие черные точки. Также можно увидеть крошечные следы крови после укусов.
Поскольку эти насекомые активны в ночное время суток, их можно увидеть около четырех-пяти часов утра, если включить свет. Именно в этот период они выползают.
Обязательно надо проверить места возможного обитания паразитов. Кровосос старается держаться ближе к источнику питания, поэтому чаще всего прячется в швах матраса, дивана, обивке — неподалеку от спального места. Но могут и затаиться в местах, где их вряд ли потревожат: в плинтусах, трещинах или за кусками отклеенных обоев, картинами, коврами.
Даже если самих насекомых не видно, в местах их обитания остаются сброшенные хитиновые оболочки.
Как избавиться от клопов
Идеальная температура для клопов +20–30 °С. Поэтому ее значительное изменение может их убить. Но они довольно живучи и в некомфортных условиях способны замедлять жизненные процессы — впадать в состояние, напоминающее анабиоз, месяцами не нуждаясь в питании.
Воздействие теплом
Отметка на градуснике более 45 °С — смертельна для клопов и их личинок [1]. Поэтому избавиться от них помогут кипячение или стирка белья при высокой температуре не менее 30 минут. Чем выше температура, тем скорее и вернее насекомое погибнет.
Остальные предметы нужно тщательно обработать отпаривателем или утюгом. Также помогут в очищении дома от паразитов тепловые пушки.
Летом можно упаковать вещи в черные мешки и вынести их на солнцепек.
Но смерть клопов наступит только при непосредственном контакте с жаром, если при обработке они спрячутся поглубже от источника тепла, то повышение температуры будет для него несмертельным.
Губительны для этих насекомых и ультрафиолетовые лучи. Поэтому поможет и просушивание предметов обихода на солнце.
Воздействие холодом
Клопы могут пережить снижение температуры до -10 °С около трех недель [2]. Чтобы побыстрее уничтожить их, нужно снизить температуру: личинки и взрослые насекомые погибают при -16 ˚C за 82, а при -24 ˚C — за 24 часа. Вещи можно поместить в морозилку или вынести на улицу, если за окном мороз.
Популярные народные средства
- Уксус. Он может помочь, но только если им залить само гнездо. В основном его используют для отпугивания. При изготовлении домашнего средства от клопов уксус смешивают с этиловым спиртом и нафталином.
- Скипидар. Им можно обрабатывать только твердые поверхности вдали от огня, так как он легковоспламеняющийся. Запах у вещества неприятный и долго выветриваемый. Средство может оставить пятна.
- Нашатырный спирт, разбавленный в воде. Распыляют на поверхности. Делать это нужно только при открытых окнах.
- Керосин также может помочь в борьбе с клопами. Бумагу или ткань, смоченную веществом, размещают на всех точках возможного обитания насекомых.
- Борная кислота. Порошок рассыпают в местах, где находятся паразиты.
Если эти способы не помогли, то без химии не обойтись. Аэрозоли и порошки для борьбы с клопами доступны практически во всех магазинах. Результат от их использования примерно одинаков.
Но самый эффективный способ — обратиться к специалисту. Перед приходом дезинфектора подготовьте квартиру.
Необходимо сделать тщательную влажную уборку, шторы, постельное белье и вещи постирать при высокой температуре (не менее 60 градусов). Также нужно отодвинуть от стен мебель и накрыть всю технику (чтобы раствор не повредил). Придется и обесточить проводку, для возможности обработать розетки. Заранее уберите посуду и продукты питания.
Для изготовления раствора от клопов понадобится вода, поэтому нельзя перекрывать доступ к ней.
Петр Фисенко, специалист-дезинфектор службы дезинфекции Dez_Hunter:
— Клопы могут появиться где угодно. Они селятся рядом с людьми. Когда их становится много, часть популяции остается жить, где и была, а остальные уходят по соседям через коммуникации, вентиляционные отверстия, щели.
Нужно ли обращаться в управляющую компанию? По СанПиНу, управляющие компании должны проводить дезинсекцию подвальных помещений, мусорных камер. Но квартира — зона ответственности жильцов.
Многие, заметив в доме клопов, начинают бороться своими методами. Например, используют лаванду. Но если учесть то, что у паразитов с каждым годом растет резистентность (так называемый иммунитет) к профессиональным химикатам, то, увы, запах лаванды их не уничтожит. А вот попробовать защитить свое жилье от миграции из соседних помещений можно, так как запах лаванды имеет некоторый отпугивающий эффект для этих паразитов. К примеру, можно разложить мешочки с лавандой в бельевых ящиках и в плинтусах по стенам смежным с «подозрительными» соседями.
Также не советую избавляться от клопов с помощью средств, купленных в обычных магазинах. Они действуют не на всю часть популяции, потому что там в очень малом количестве разведены действующие вещества. Только специалист может соблюсти правильную концентрацию вещества, чтобы убить всех клопов.
Народные методы, мне кажется, совершенно неактуальны и не помогают. Если вы заметили укусы, нужно обратиться к специалисту.
Клопы — одно из самых сложных для выведения паразитических насекомых. Во-первых, их не сразу можно обнаружить невооруженным глазом. Во-вторых, они очень быстро размножаются и долгое время (более года) могут обходиться без пищи (крови). В-третьих, очень хорошо адаптируются к инсектицидам (химическим препаратам).Приходится использовать несколько действующих веществ.
Если квартира сильно заражена, проводится очаговая дезинфекция. Через две-три недели процедура повторяется для профилактики и может проводиться два-три раза. В половине случаев приходится выкидывать мебель — и только после проведения всех стадий дезинфекции можно завозить новую. После дезинфекции, даже если клоп приползет к соседям, он там умрет.
Самая большая сложность при уничтожении клопов — это то, что люди стесняются признаваться, что у них завелись эти паразиты, и пытаются бороться народными методами. В итоге это может привести к большему распространению, так как клопы очень быстро размножаются. Если появилась такая проблема, обязательно нужно сообщить соседям, чтобы они проверили свою квартиру. И дезинфекторы будут уже комплексно решать вопрос.
Для предотвращения таких неприятных гостей нужно заранее защитить квартиру. Стояки и вентиляционные шахты нужно закрывать мелкой сеткой, герметизировать все щели.
Источник