Владимир Крупин - Карлики рождают гигантов
Так случается и в наше время. Особенно в химии. Тому пример история с дихлордифенилтрихлорметилметаном. Это вещество было впервые синтезировано более девяноста лет назад. Редкий химик помнит, кто именно это совершил. Зато очень многие знают, кто открыл этот препарат вторично, открыл для всех. Это сделали немецкие ученые в 1937 году, когда установили, что найденный химикат способен убивать насекомых. Новый инсектицид (от латинских слов: «инсектум» — «насекомое» и «цэдо» — «убиваю») получил название, которое вошло во все языки мира: ДДТ.
Он оказался инсектицидом универсального действия. Почти все насекомые погибают от соприкосновения с ДДТ. Проникая через покровы в тело, он поражает нервную систему. Токсичность ДДТ чрезвычайно высока. Чтобы отравить личинок мух, достаточно на один квадратный сантиметр обрабатываемой площади подействовать одной миллиардной долей грамма. Чтобы убить личинок малярийного комара на одном гектаре водной поверхности, хватит 125 граммов ДДТ.
Новый препарат, создателям которого была присуждена Нобелевская премия, начал свое триумфальное шествие по планете. Всюду, где раньше кишмя кишели вредители — сосущие и грызущие насекомые, паразиты человека, мухи, переносчики заразных болезней, — ДДТ наносил смертельные удары этим полчищам вредоносных карликов. Зато сам он казался практически безвредным для растений, для скота и для людей.
ДДТ взял под свою защиту плодовые сады и ягодники, огороды и цветники, табачные и цитрусовые плантации. Нахлебников словно метлой смело. Возросли урожаи. Уменьшились затраты на борьбу с насекомыми. Так длилось несколько лет.
И вдруг стали происходить парадоксальные явления. Чем больше применялся яд, тем чаще воскресал уничтоженный, казалось бы, враг.
Помню, как радовались мои земляки — кубанские садоводы, — когда после первого опыления дустом ДДТ подскочил урожай семеринки, исчезла плодожорка. Года три яблони в колхозном саду давали полновесные сборы плодов. Неожиданно верхушки самых мощных деревьев стали усыхать. Вызвали специалистов.
— Больше применяйте ДДТ! Опрыскивайте смелее — вредители не устоят, — таково было заключение спецов.
Пять, шесть, семь раз в год на деревья обрушивался дождь ДДТ. Все делалось в соответствии с инструкциями Всесоюзного института защиты растений. Но вредителей становилось все больше. На каждом гектаре сада насчитывались десятки тысяч паразитов — червецов, клещиков. Они губили молодые побеги. Откуда-то появилась калифорнийская щитовка — паразит, редкий в этих местах.
Неужели организм насекомого приспособился к яду? Ведь привыкает же человек к мышьяку, употребляя его внутрь понемногу и постепенно увеличивая дозы. Или, может быть, яд, попав в организм, изменяет его наследственность? Ни то, ни другое.
Просто среди каждого вида насекомых есть особи с различной восприимчивостью к яду. Восприимчивые погибают, а устойчивые остаются и плодятся. Каждое опрыскивание ядохимикатами производит своеобразный искусственный отбор более жизнеспособных организмов. Те насекомые, у которых, скажем, толще покров и меньше его проницаемость, более живучи. А их потомство наследует эти качества. Так возникают ядоустойчивые паразиты.
Есть еще одна особенность у ДДТ. Выше было сказано, что почти все насекомые погибают от контакта с этим ядом. Но ведь в саду живут не только вредители деревьев, но и враги вредителей.
Возьмем увеличительное стекло и посмотрим, что же происходит на яблоне в момент опрыскивания ДДТ. Вот притаилась калифорнийская щитовка. Смертоносный дождь ей явно не нравится, и она сидит под своим щитком не шевелясь, как под зонтиком. Капли яда скатываются по зонтику, не достигая цели. Контакта нет — щитовка спасена. Зато жуки хилокорусы один за другим падают с ветвей, пораженные каплями раствора. Щитовка может теперь жить спокойно — ее смертельный враг хилокорус уничтожен. Ядом убиты и другие полезные насекомые — враги вредителей: божья коровка, поедающая тлю, тифлодромус, уничтожающий клещей. Все они не защищены от действия контактного яда. ДДТ приносит им смерть.
Около 100 видов паразитов быстро «привыкло» к ДДТ. Начиная с 20-го поколения их потомство не чувствительно к яду. У некоторых вредителей в результате отбора выработались особые ферменты. Они разрушают попавшие в их организм яды. Насекомые «научились» улетать из зараженного места. У них изменилась способность выбирать место для кладки яиц.
Зато для многих животных ДДТ оказался небезопасен. Один грамм этого яда, растворенный в тысяче кубометров морской воды, мгновенно убивает голубого краба. Но самое страшное — способность ДДТ накапливаться и в почве и в жизнетворных органах, например в печени.
Малая доза не пугает, скажем, корову. Но если животное изо дня в день пьет воду из реки, куда систематически попадает порошок ДДТ, сброшенный на посевы с самолета, дело может кончиться плохо.
Вот почему медицина наложила свое вето на применение ДДТ.
Нужен был поиск нового препарата.
Легко сказать: искать. Каждые десять минут экспериментаторы планеты открывают, синтезируют, получают новое вещество. Ежегодно испытывается около 50 тысяч новых ядов. Но из многих сотен тысяч, найденных в лабораториях мира, в сельское хозяйство вошли лишь несколько сот. Примерно один препарат из 2 тысяч испытанных. И каждый препарат должен отвечать множеству требований, без которых он не имеет права получить путевку в жизнь.
Вот перечень основных свойств ядов, которые приходится изучать, прежде чем решить, целесообразно ли применять тот или иной химикат в хозяйстве.
Биологические: достаточно ли ядовит для вредных насекомых; не опасен ли для скота, птиц, пчел; не приносит ли вреда полезным растениям — ожоги, отравления.
Физические: дисперсность порошков; стабильность эмульсий и суспензий; устойчивость аэрозолей; сыпучесть; вязкость; смачиваемость; растекаемость; прилипаемость; удерживаемость; парусность.
Химические: растворимость; гигроскопичность; гидрофильность; гидрофобность; слеживаемость; стойкость к свету и переменам температуры; огнеопасность и взрывоопасность; допустимость смешения с другими препаратами и удобрениями; реакция на кислоты и щелочи; влияние на вкус и запах пищевых продуктов.
Экономическая характеристика: сумма необходимых капиталовложений; себестоимость; сырьевая база; потребности сельского хозяйства и нормы применения; экономическая эффективность применения.
И наконец, гигиенические: безвреден новый препарат (или нет) для человека.
Ясно, что каждый ядохимикат должен пройти длинный и сложный путь тщательных испытаний всех этих свойств. В США исследования и эксперименты с каждым препаратом длятся от 2 до 5 лет. На поиски и открытие нового яда тратится от 700 тысяч до полутора миллионов долларов, если не больше.
Ясно и другое. Для проверки всех качеств химиката необходима хорошо организованная кооперация ученых — химиков, физиков, биологов, энтомологов, фитопатологов, токсикологов, ветеринаров, микробиологов, врачей, биохимиков, экономистов.
Новые проблемы
Яблони в кубанских садах были спасены новым препаратом. Его создали казанские химики. Это меркаптофос, жидкость неприятного запаха, действующая не через нервную систему, а через кишечник. Меркаптофос свободно проникает в листья и стебли и разносится соком по всему растению. Отравляя сок, препарат делает яблоню ядовитой для тлей, трипсов и клещей. Яд держится около месяца, а потом разлагается в тканях растения. Плоды «отравленного» дерева совершенно безвредны. Но сам меркаптофос чрезвычайно ядовит и опасен для человека. Работая с ним, надо соблюдать особую осторожность. На небольших площадях это сделать нетрудно, а как быть, если вредитель распространился на территории целой области или даже страны?
Повышая урожай на некоторое время, побеждая врагов его на определенной территории, химические средства борьбы с сельскохозяйственными вредителями создали столько же проблем, сколько и разрешили. Обработка за обработкой яд накапливается в почве и воде. Из союзника человека он превращается в его врага, заражая пищевые продукты и кормовые травы, убивая рыб и птиц. Широкое применение того же ДДТ в конце концов нанесло чувствительный урон пчеловодству.
Наносится ущерб и экономике, ибо растут расходы на ненужное уже производство.
Почему же химические средства борьбы остаются необходимыми? Ученый ответил бы, что это объясняется упрощением экологической системы. (Экология — наука о месте обитания организмов и их взаимоотношениях с окружающей средой.)
