Индекс боли от укусов Шмидта — это шкала боли , оценивающая относительную боль, вызванную укусами различных перепончатокрылых . Это в основном работа Джастина О. Шмидта , энтомолога в Исследовательском центре пчел имени Карла Хейдена в Аризоне . Шмидт опубликовал ряд работ по этой теме и утверждал , что его жалило большинство перепончатокрылых. [ необходима ссылка ]
Его оригинальная статья 1983 года была способом систематизировать и сравнить гемолитические свойства ядов насекомых. [1] Таблица, содержащаяся в статье, включала столбец, в котором оценивалась боль от ужалений, начиная с 0 для укусов, которые совершенно неэффективны против людей, прогрессируя до 2, знакомой боли, такой как боль от укуса обычной пчелы или осы , и заканчивая 4 для самых болезненных укусов; в оригинальной статье только муравей-пуля, Paraponera clavata , получил оценку 4. Более поздние пересмотренные версии индекса добавили Synoeca septentrionalis , наряду с ястребами-птицеедами, как единственный вид, разделяющий этот рейтинг. Были даны описания наиболее болезненных примеров, например: « Укусы Paraponera clavata вызывали немедленную, мучительную боль и онемение при нажатии кончиком карандаша, а также дрожь в форме совершенно неконтролируемого желания потрясти пораженную часть». [1]
Шмидт неоднократно совершенствовал свою шкалу, включая статью, опубликованную в 1990 году, в которой классифицированы ужаления 78 видов и 41 рода перепончатокрылых [2] , и завершившуюся книгой, опубликованной в 2016 году. [3]
В то время как опубликованные научные работы Шмидта используют шкалу от 1 до 4, в статье в The Straight Dope сообщается, что «неправдоподобно точные цифры», такие как «муравей акации в мегафоне на уровне 1,8», были «выудены из него» журналом Outside для статьи, опубликованной в 1996 году. [4]
В сентябре 2015 года Шмидт был удостоен Шнобелевской премии по физиологии и энтомологии совместно с Майклом Смитом за их исследования перепончатокрылых насекомых. [5]
Шкала боли Шмидта от укусов перепончатокрылых организована по уровням от 1 до 4, где 4 является наиболее болезненным. Однако укусы насекомых, которые ощущаются совершенно по-разному, можно отнести к одному уровню. Таким образом, более поздние версии шкалы всегда включают краткое описание его опыта укуса каждым типом насекомых. [6]
Некоторые из укусов насекомых, которые Шмидт отнес к уровню боли 1, включают южного огненного муравья , изящного ветвистого муравья , западную бумажную осу , городскую землеройную пчелу и большинство мелких пчел . Продолжительность боли от укусов насекомых, отнесенных к уровню боли 1, обычно составляет пять минут или меньше. [2]
Многие мелкие пчелы классифицируются по уровню боли 1, поскольку их яд содержит полипептиды, такие как мелиттин , апамин и пептид MCD . Мелиттин является основным токсином пчелиного яда, и он повреждает красные кровяные клетки и белые кровяные клетки . Апамин является нейротоксином , который усиливает полисинаптические рефлексы . Пептид MCD разрушает тучные клетки . [7]
Почувствовав лишь легкую боль, Шмидт описал укус городской пчелы-землекопалки, классифицированный по уровню боли 1, как «почти приятный, любовник только что укусил вас за мочку уха немного сильнее, чем нужно». [3] Также оцененный по уровню боли 1, Шмидт описал укус потовой пчелы как «легкий, эфемерный, почти фруктовый. Крошечная искра опалила один волосок на вашей руке». [3]
Шмидт установил укус западной медоносной пчелы на уровне боли 2 в качестве опорного значения, основывая на нем свою категоризацию всех других укусов. [6] Он отнес множество ос , пчел и муравьев к уровню боли 2, включая ос-желтоголовых , азиатскую медоносную пчелу , муравья-ловушку и лысого шершня . Продолжительность боли от укусов на этом уровне обычно составляет от пяти до десяти минут. Шмидт отнес большинство укусов перепончатокрылых к уровню боли 2. [2]
Укус муравья , охотящегося на термитов , классифицируется как боль 2-го уровня, по ощущениям схож с «изнуряющей болью мигрени, находящейся на кончике вашего пальца», по словам Шмидта. [3] Напротив, укус желтой куртки описывался как «горячий и дымный, почти непочтительный. Представьте себе, как У. К. Филдс тушит сигару у вас на языке». [3] Он также описал укус медоносной пчелы как ощущение, похожее на «В прихватке для духовки была дырка, когда вы доставали печенье из духовки».
Большинство насекомых, которые характеризуются как имеющие уровень боли 3, являются осами, включая неотропическую красную бумажную осу , рыжеголовую бумажную осу и бархатного муравья Клуга (бескрылая оса, а не настоящий муравей). Продолжительность боли от укуса может варьироваться от одной минуты (например, укус красной бумажной осы) до получаса (например, укус бархатного муравья). [2] [3] Яд осы уникально содержит кинин . Один из кининов, обнаруженных в яде осы, «полистес кинин 3», как обнаружено, приводит к такому же воздействию на гладкую мускулатуру и кровообращение , как и брадикинин . [7]
Некоторые муравьи также имеют уровень боли 3, включая гигантского муравья-быка и муравья-жнеца Maricopa . Шмидт считал укус муравья-жнеца Maricopa имеющим уровень боли 3, описывая его следующим образом: «После восьми часов беспощадного сверления вросшего ногтя вы обнаруживаете, что сверло застряло в пальце ноги». [3]
Уровень боли 4 — самый высокий в индексе боли от ужалений Шмидта. Первоначальный индекс Шмидта оценивал только один такой пример, укус муравья- пули , как 4. [1] Шмидт описывал укус как «чистую, интенсивную, яркую боль... как будто идешь по пылающему углю с трехдюймовым гвоздем, застрявшим в пятке». [3] Яд муравья-пули в основном содержит понератоксин , парализующий нейротоксический пептид . [8]
Позже Шмидт дал укусу тарантулового ястреба , [ a] оценку 4, [2] который он описал как «ослепляющий, свирепый [и] шокирующе электрический», [3] хотя продолжительность боли от укуса кратковременна, всего около пяти минут. [2] Состав яда тарантулового ястреба неизвестен. [9]
Шмидт позже также оценил укус Synoeca septentrionalis на 4, описав его как «Пытка. Вы прикованы к потоку действующего вулкана. Зачем я начал этот список?» [3], заявив, что боль длится до двух часов. [3]
Индекс боли от укуса Шмидта возник в результате поиска более широкой гипотезы : эволюция социальности у перепончатокрылых зависела от эволюции яда, который был одновременно болезненным и токсичным. [6] Боль — это сигнал о повреждении организма, но молекулы, которые вызывают боль, и те, которые токсичны и активно наносят ущерб, — это не одно и то же. Хотя болевой сигнал действует как сдерживающий фактор, разумные хищники при повторном воздействии узнают о нечестности этого сигнала — что никакого реального ущерба не наносится. [3] Для ранних перепончатокрылых, которые были в основном одиночными, одна только боль давала им шанс спастись. Кроме того, одиночные насекомые не обеспечивают хищникам высокую энергетическую награду, и поэтому хищники не тратят значительных усилий на охоту на них. Однако с эволюцией социальности, когда многие перепончатокрылые собираются вместе в колонии, гнезда становятся богатой питательными веществами и, следовательно, стоящей целью. [10] Если бы не было защиты, хищники пожирали бы беззащитное общество, оставляя мало выживших особей. [3] Поэтому социальность не была бы выгодной. Для того, чтобы социальность развилась, перепончатокрылым нужна была защита помимо болезненного укуса, чтобы защитить всю их колонию. Их укус был рекламой ущерба, а токсичность развилась как его правда. С токсичным укусом и, следовательно, способностью защищать от хищников, перепончатокрылые смогли прогрессировать в сторону социальности и связанных с ней эволюционных преимуществ совместного выращивания молодняка, индивидуальной специализации задач, межколонной коммуникации и хранения пищи. [10]
Чтобы подойти к изучению этой эволюционной связи между токсичностью и социальностью, Шмидт признал, что необходимо иметь количественную меру, с помощью которой можно было бы оценить болезненность укусов. Анализы на токсичность уже хорошо охарактеризованы и могут быть количественно оценены, но без индекса боли от укусов Шмидта не было бы возможности связать уровень социальности с уровнем боли, и поэтому эта гипотеза не могла бы быть изучена. [11]