Саранча (происходит от латинского locusta , саранчи или лобстера [1] ) — это различные виды короткорогих кузнечиков семейства Acrididae , у которых есть фаза роения . Эти насекомые обычно ведут одиночный образ жизни, но при определенных обстоятельствах становятся более многочисленными и меняют свое поведение и повадки, становясь стадными . Никакого таксономического различия между видами саранчи и кузнечика не проводится; основой определения является то, образует ли вид стаи в периодически подходящих условиях; он развился независимо в нескольких линиях, включающих по меньшей мере 18 родов в 5 различных подсемействах саранчовых. [2]
Обычно эти кузнечики безобидны, их численность невелика, и они не представляют серьезной экономической угрозы для сельского хозяйства. Однако в подходящих условиях засухи , за которой следует быстрый рост растительности, серотонин в их мозгу вызывает драматические изменения: они начинают обильно размножаться, становятся стадными и кочевыми (в общих чертах называемыми мигрирующими ), когда их популяции становятся достаточно плотными. Они образуют группы бескрылых нимф , которые позже становятся стаями крылатых взрослых особей. И банды, и стаи перемещаются, быстро опустошая поля и повреждая посевы . Взрослые — сильные летчики; они могут путешествовать на большие расстояния, пожирая большую часть зеленой растительности везде, где селится рой. [3]
Саранча была источником чумы с доисторических времен . Древние египтяне вырезали их на своих гробницах, а насекомые упоминаются в « Илиаде» , «Махабхарате» , Библии и Коране . [4] Стаи опустошили посевы и стали причиной голода и миграции людей. Совсем недавно изменения в методах ведения сельского хозяйства и улучшение наблюдения за местами размножения саранчи позволили принять меры борьбы на ранней стадии. Традиционная борьба с саранчой использует инсектициды, наносимые с земли или воздуха, но новые методы биологической борьбы доказывают свою эффективность.
Роевое поведение уменьшилось в 20 веке, но, несмотря на современные методы наблюдения и контроля, стаи все еще могут образовываться; при наступлении подходящих погодных условий и потере бдительности могут возникнуть эпидемии чумы. [5] [6]
Саранча — крупные насекомые, удобные для научных исследований и изучения зоологии в классе. Они съедобны для человека . Их ели на протяжении всей истории, и во многих странах они считаются деликатесом .
Саранча — это фаза роения некоторых видов короткорогих кузнечиков семейства Acrididae . Эти насекомые обычно ведут одиночный образ жизни, но при определенных обстоятельствах становятся более многочисленными и меняют свое поведение и повадки, становясь стадными . [7] [8] [9]
Никакого таксономического различия между видами саранчи и кузнечика не проводится; основой для определения является то, образует ли вид стаи в периодически подходящих условиях. В английском языке термин «саранча» используется для обозначения видов кузнечиков, которые морфологически и поведенчески изменяются при скоплении, образуя стаи, развивающиеся из групп незрелых стадий, называемых личинками. В технической литературе это изменение называется « фенотипической пластичностью , зависящей от плотности ».
Эти изменения являются примерами фазового полифенизма ; они были впервые проанализированы и описаны Борисом Уваровым , который сыграл важную роль в создании Антисаранчового исследовательского центра . [10] Свои открытия он сделал во время изучения перелетной саранчи на Кавказе , чья одиночная и стадная фазы ранее считались отдельными видами ( Locusta migratoria и L. danica L.). Он обозначил эти две фазы как солитарию и грегарию . [11] Их также называют стационарными и мигрирующими морфами , хотя, строго говоря, их стаи являются скорее кочевым , чем мигрирующим . Чарльз Валентайн Райли и Норман Криддл также участвовали в изучении саранчи и борьбе с ней. [12] [13]
Роевое поведение является реакцией на перенаселенность. Повышенная тактильная стимуляция задних конечностей вызывает повышение уровня серотонина. [14] Из-за этого саранча меняет цвет, съедает гораздо больше и легче размножается. Превращение саранчи в роящуюся форму вызывается несколькими контактами в минуту в течение четырехчасового периода. [15] Большой рой может состоять из миллиардов саранчи, разбросанных по площади в тысячи квадратных километров, с численностью до 80 миллионов на квадратный километр (200 миллионов на квадратную милю). [16] Когда пустынная саранча встречается, их нервная система выделяет серотонин, который вызывает взаимное влечение, что является предпосылкой для роения. [17] [18]
Первые стаи стайных личинок известны как «вспышки», а когда они объединяются в более крупные группы, это событие называется «всплеском». Продолжающиеся скопления всплесков на региональном уровне, происходящие из ряда совершенно отдельных мест размножения, известны как «чумы». [19] Во время вспышек и на ранних стадиях массовых вспышек только часть популяции саранчи становится стадной, при этом разбросанные стаи личинок распространяются на большой территории. Со временем насекомые становятся более сплоченными, а полосы концентрируются на меньшей площади. Во время нашествия пустынной саранчи в Африке, на Ближнем Востоке и в Азии, продолжавшегося с 1966 по 1969 год, численность саранчи увеличилась с двух до 30 миллиардов за два поколения, но покрытая площадь уменьшилась с более чем 100 000 квадратных километров (39 000 квадратных миль). до 5000 квадратных километров (1900 квадратных миль). [20]
Одно из самых больших различий между одиночной и стадной фазами — поведенческое. Нимфы грегарии тянутся друг к другу, это наблюдается уже во втором возрасте . Вскоре они образуют группы из многих тысяч особей. Эти группы ведут себя как сплоченные единицы и перемещаются по ландшафту, в основном под гору, но обходят барьеры и сливаются с другими группами. Притяжение между насекомыми включает визуальные и обонятельные сигналы. [21] Похоже, что полосы ориентируются по солнцу. Они периодически делают паузу, чтобы поесть, прежде чем продолжить путь, и могут преодолевать десятки километров за несколько недель. [11]
Также наблюдаются различия в морфологии и развитии. У пустынной саранчи и перелетной саранчи, например, нимфы грегарии становятся темнее, с резко контрастирующими желтыми и черными отметинами, они становятся крупнее и имеют более длительный нимфальный период; взрослые особи крупнее, имеют другие пропорции тела, меньший половой диморфизм и более высокую скорость метаболизма ; они созревают быстрее и раньше начинают размножаться, но имеют более низкий уровень плодовитости . [11]
Взаимное притяжение между отдельными насекомыми сохраняется и во взрослом возрасте, и они продолжают действовать как сплоченная группа. Особи, оторвавшиеся от роя, улетают обратно в массу. Другие, оставшиеся после кормления, улетают, чтобы присоединиться к рою, когда он проходит над головой. Когда особи в передней части стаи устраиваются для кормления, другие пролетают над головой и, в свою очередь, оседают, весь рой действует как движущаяся единица с постоянно меняющимся передним краем. Саранча проводит много времени на земле, питаясь и отдыхая, перемещаясь дальше, когда растительность истощается. Затем они могут пролететь значительное расстояние, прежде чем обосноваться в месте, где временные дожди вызвали зеленый прилив новых побегов. [11]
Несколько видов кузнечиков роятся как саранча в разных частях света, на всех континентах, кроме Антарктиды: [22] [23] [24] [а] Например, австралийская чумная саранча ( Chortoicetes terminifera ) кишит по всей Австралии. [22]
Пустынная саранча ( Schistocerca gregaria ), вероятно, является самым известным видом благодаря ее широкому распространению ( Северная Африка , Ближний Восток и Индийский субконтинент ) [22] и способности мигрировать на большие расстояния. Крупное заражение охватило большую часть Западной Африки в период с 2003 по 2005 год после того, как необычно сильный дождь создал благоприятные экологические условия для роения. Первые вспышки произошли в Мавритании, Мали, Нигере и Судане в 2003 году. Дождь позволил стаям развиться и переместиться на север, в Марокко и Алжир, угрожая пахотным землям. [26] [27] Стаи пересекли Африку, появившись в Египте, Иордании и Израиле, впервые за 50 лет в этих странах. [28] [29] Стоимость борьбы с заражением составила 122 миллиона долларов США, а ущерб посевам - до 2,5 миллиардов долларов США. [30]
Перелетная саранча ( Locusta migratoria ), которую иногда разделяют на 10 подвидов, роится в Африке, Азии, Австралии и Новой Зеландии, но в Европе стала редкой. [31] В 2013 году мадагаскарская форма перелетной саранчи сформировала множество стай , насчитывавших более миллиарда насекомых, достигнув статуса «чумы» и к марту 2013 года охватив около половины страны. [32] Такие виды, как сенегальский кузнечик ( Oedaleus senegalensis ) [33] и африканский рисовый кузнечик ( Hieroglyphus daganensis ), оба из Сахеля , часто демонстрируют поведение, подобное саранче, и морфологически изменяются при скученности. [33]
Северная Америка в настоящее время является единственным субконтинентом, помимо Антарктиды, где нет местных видов саранчи. Саранча Скалистых гор раньше была одним из самых серьезных насекомых-вредителей там, но она вымерла в 1902 году. В 1930-х годах, во время Пыльного котла , второй вид североамериканской саранчи, саранча Высоких равнин ( Dissosteira longipennis ), достигла размеров чумы. на американском Среднем Западе. Сегодня саранча Высоких равнин является редким видом, поэтому в Северной Америке нет регулярно роящихся саранчи.
Изучение литературы показывает, насколько распространенными были нашествия саранчи на протяжении всей истории. Насекомые появлялись неожиданно, часто после смены направления ветра или погоды, и последствия были разрушительными. Древние египтяне вырезали саранчу на гробницах в период с 2470 по 2220 годы до нашей эры. Опустошительная чума в Египте также упоминается в книге Исход в Библии. [20] [34] В « Илиаде» упоминается саранча, спасающаяся от огня. [35] Нашествие саранчи также упоминается в Коране. [16] В девятом веке до нашей эры китайские власти назначили офицеров по борьбе с саранчой. [36] В Новом Завете сказано, что Иоанн Креститель выживал в пустыне за счет саранчи и дикого меда; а саранча с человеческими головами появляется в Книге Откровения . [37]
Аристотель изучал саранчу и особенности ее размножения, а Ливий записал разрушительную чуму в Капуе в 203 году до нашей эры. Он упомянул человеческие эпидемии после нашествий саранчи, которые он связывал со зловонием разлагающихся трупов; связь вспышек заболеваний человека с нашествием саранчи была широко распространена. В эпидемии чумы в северо-западных провинциях Китая в 311 году нашей эры, унесшей жизни 98% местного населения, возложили ответственность за саранчу, и она, возможно, была вызвана увеличением числа крыс ( и их блох ), пожиравших трупы саранчи. [36]
В течение последних двух тысячелетий нашествия пустынной саранчи спорадически появлялись в Африке, на Ближнем Востоке и в Европе. Другие виды саранчи вызвали хаос в Северной и Южной Америке, Азии и Австралазии; в Китае 173 вспышки за 1924 г. [36] Бомбейская саранча ( Nomadacris succincta ) была основным вредителем в Индии и Юго-Восточной Азии в 18 и 19 веках, но редко роилась со времени последней чумы в 1908 году. [38]
Весной 1747 года саранча прибыла за пределы Дамаска и съела большую часть посевов и растительности в окружающей сельской местности. Один местный парикмахер Ахмад аль-Будайри вспоминал, что саранча «пришла, как черная туча. Они покрыли все: деревья и посевы. Да спасет нас Всемогущий Бог!» [39]
Вымирание саранчи Скалистых гор стало источником недоумения. В 19 веке он распространился по западу Соединенных Штатов и некоторым частям Канады. По оценкам , рой Альберта в 1875 году содержал 12,5 триллионов насекомых, занимавших площадь в 198 000 квадратных миль (510 000 км 2 ) (больше, чем штат Калифорния ) и весивший 27,5 миллионов тонн. [40] Последний экземпляр был замечен живым в Канаде в 1902 году. Недавние исследования показывают, что места размножения этого насекомого в долинах Скалистых гор подверглись устойчивому сельскохозяйственному освоению во время большого притока золотодобытчиков , [ 41] уничтожающих подземные яйца. саранчи. [42] [43]
Заражение Палестины и Сирии в 1915 году стало одной из основных причин голода в Ливане , который длился с 1915 по 1918 год, во время которого погибло около 200 000 человек.
Раннее вмешательство по предотвращению крупных скоплений саранчи более эффективно, чем последующие действия, когда стаи уже сформировались. Средства борьбы с популяциями саранчи теперь доступны, но организационные, финансовые и политические проблемы могут быть трудно преодолеть. Мониторинг является ключом к раннему выявлению и искоренению болезни. В идеале достаточную часть кочевых групп можно уничтожить инсектицидами еще до фазы их роения. Это может быть возможно в более богатых странах, таких как Марокко и Саудовская Аравия, но соседние более бедные страны, такие как Мавритания и Йемен , испытывают недостаток ресурсов и могут порождать стаи саранчи, которые угрожают всему региону. [16]
Несколько организаций по всему миру отслеживают угрозу, исходящую от саранчи. Они предоставляют прогнозы с подробным описанием регионов, которые могут пострадать от нашествия саранчи в ближайшем будущем. В Австралии эту услугу предоставляет Австралийская комиссия по борьбе с чумной саранчой . [44] Он оказался очень успешным в борьбе с развивающимися вспышками, но имеет большое преимущество, заключающееся в наличии определенной территории для мониторинга и защиты от вторжений саранчи из других мест. [45] В Центральной и Южной Африке услугу предоставляет Международная организация по борьбе с саранчой для Центральной и Южной Африки. [46] В Западной и Северо-Западной Африке эта услуга координируется Комиссией Продовольственной и сельскохозяйственной организации по борьбе с пустынной саранчой в Западном регионе и осуществляется агентствами по борьбе с саранчой, принадлежащими каждой заинтересованной стране. [47] ФАО также отслеживает ситуацию на Кавказе и в Центральной Азии, где под угрозой находятся более 25 миллионов гектаров обрабатываемых земель. [48] В феврале 2020 года, стремясь положить конец массовым нашествиям саранчи, Индия решила использовать дроны и специальное оборудование для мониторинга саранчи и распыления инсектицидов. [49]
Исторически люди мало что могли сделать для защиты своих посевов от саранчи, хотя поедание насекомых могло быть некоторой компенсацией. К началу 20 века были предприняты попытки препятствовать развитию насекомых путем обработки почвы, на которой были отложены яйца, сбора бункеров с помощью ловильных машин, уничтожения их огнеметами, ловли в канавах и дробления их катками и другими механическими методами. . [20] К 1950-м годам хлорорганический дильдрин оказался чрезвычайно эффективным инсектицидом, но позже он был запрещен в большинстве стран из-за его стойкости в окружающей среде и накопления в пищевой цепи . [20]
В годы, когда необходима борьба с саранчой, личинок уничтожают заранее, применяя контактные пестициды на водной основе из тракторных опрыскивателей. Это эффективно, но медленно и трудоемко; предпочтительным методом является распыление концентрированного инсектицида с самолета на насекомых или растительность. [50] Использование сверхмалых объемов контактного распыления пестицидов с самолетов в перекрывающихся полосах эффективно против кочевых банд и может быть использовано для быстрой обработки больших площадей земли. [45] Другие современные технологии для планирования борьбы с саранчой включают GPS , инструменты ГИС и спутниковые снимки с быстрым компьютерным управлением и анализом данных. [51] [52]
Биологический пестицид для борьбы с саранчой был испытан в Африке многонациональной командой в 1997 году. [54] Высушенные грибковые споры Metarhizium acridum, распыленные в местах размножения, при прорастании пробивают экзоскелет саранчи и проникают в полость тела, вызывая смерть. [55] Грибок передается от насекомого к насекомому и сохраняется на участке, что делает повторные обработки ненужными. [56] Этот подход к борьбе с саранчой использовался в Танзании в 2009 году для обработки около 10 000 гектаров в национальном парке Ику-Катави, зараженных взрослой саранчой. Вспышку удалось локализовать без ущерба для местных слонов , гиппопотамов и жирафов . [46]
Идеалом борьбы с саранчой являются превентивные и упреждающие методы, которые как можно меньше нарушают окружающую среду и делают сельскохозяйственное производство более безопасным. [19]
Саранча крупная, ее легко размножать и выращивать, и она используется в качестве экспериментальной модели в научных исследованиях. Он использовался в исследованиях в области эволюционной биологии и для проверки обобщаемости выводов, сделанных в отношении тестовых организмов, таких как плодовая мушка ( дрозофила ) и комнатная муха ( муска ). [57] [58] Это подходящее школьное лабораторное животное из-за его прочности и простоты в разведении и обращении. [59]
В Тель-Авивском университете ученые использовали острую чувствительность усиков обоняния для обнаружения различных запахов в различных технологиях. [60]
Саранчу использовали в пищу на протяжении всей истории. Они считаются мясом. Некоторые культуры по всему миру потребляют насекомых , а саранча считается деликатесом во многих странах Африки, Ближнего Востока и Азии. [61]
Их можно готовить разными способами, но часто их жарят, коптят или сушат. [62] В Библии записано, что Иоанн Креститель ел саранчу и дикий мед ( греч . ἀκρίδες καὶ μέλι ἄγριον , латинизировано : akrides kai meli agrion ), живя в пустыне. [63] Были предприняты попытки объяснить текст как означающий аскетическую вегетарианскую пищу, такую как бобы рожкового дерева , но простое значение греческого слова akrides — саранча. [64] [65]
Тора запрещает употребление в пищу большинства насекомых, но разрешает употреблять в пищу некоторые виды саранчи ; в частности, разрешены красная, желтая, пятнистая серая и белая саранча. [66] [67] Исламская юриспруденция считает употребление в пищу саранчи разрешенным . [68] [67] Сообщается, что Пророк Мухаммед вместе со своими товарищами ел саранчу во время военного рейда. [69]
Саранчу едят на Аравийском полуострове , включая Саудовскую Аравию. [70] В 2014 году потребление саранчи резко возросло во время Рамадана , особенно в регионе Аль-Касим , поскольку многие саудовцы считают, что ее пища полезна для здоровья, но Министерство здравоохранения Саудовской Аравии предупредило, что пестициды делают ее небезопасной. [71] [72] Йеменцы также поедают саранчу и выражают недовольство планами правительства использовать против них пестициды. [73] Абд ас-Салам Шабини описал рецепт приготовления блюда из саранчи из Марокко. [74] Европейские путешественники 19-го века наблюдали, как арабы в Аравии, Египте и Марокко продавали, готовили и ели саранчу. [75] Они сообщили, что в Египте и Палестине была уничтожена саранча. [76] Они сообщили, что в Палестине, вокруг реки Иордан, в Египте, в Аравии и в Марокко арабы ели саранчу, в то время как сирийские крестьяне не ели саранчу.
В районе Хауран бедствующие и страдавшие от голода феллахи питались саранчой после удаления кишок и головы, а бедуины заглатывали саранчу целиком. [77] Сирийцы, копты, греки, армяне и другие христиане и сами арабы сообщали, что в Аравии саранчу часто ели, и один араб описал европейскому путешественнику различные виды саранчи, которые арабы предпочитали в пищу. [78] [79] Персы используют антиарабское расовое оскорбление «Арабе малах-хор» ( персидский : عرب ملخ خور , буквально «арабский пожиратель саранчи») против арабов. [80] [81] [82]
Саранча дает примерно в пять раз больше съедобного белка на единицу корма , чем крупный рогатый скот, и при этом производит меньшие уровни парниковых газов . [83] Коэффициент конверсии корма прямокрылых составляет 1,7 кг/кг, [84] тогда как для говядины он обычно составляет около 10 кг/кг. [85] Содержание белка в сыром весе составляет от 13 до 28 г/100 г взрослой саранчи, 14–18 г/100 г личинок по сравнению с 19–26 г/100 г говядины. [86] [87] Рассчитанный коэффициент эффективности белка является низким: 1,69 для белка саранчи по сравнению с 2,5 для стандартного казеина. [88] В порции 100 г пустынной саранчи содержится 11,5 г жиров, 53,5% из которых ненасыщенные, и 286 мг холестерина. [88] Среди жирных кислот пальмитолеиновая , олеиновая и линоленовая кислоты оказались наиболее распространенными. Присутствовали различные количества калия, натрия, фосфора, кальция, магния, железа и цинка. [88]
И простер Моисей свой жезл над землей Египетской, и Господь навел восточный ветер на землю весь тот день и всю ту ночь; а когда настало утро, восточный ветер принес саранчу. 14 И напала саранча на всю землю Египетскую и остановилась по всем пределам Египетским; до них не было такой саранчи, как они, и после них не будет такой. 15 Ибо они покрыли лицо всей земли, так что земля потемнела; и ели всякую траву на земле и все плоды на деревьях, которые оставил град; и не осталось никакой зелени на деревьях и в травах полевых во всей земле Египетской.
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Относительный размер и надежность саранчи делают ее простой в обращении и идеально подходящей для таких расследований.
Однако нет причин ставить под сомнение правдоподобность утверждения Марка 1:6в о том, что Иоанн регулярно ел эту пищу, находясь в пустыне.
403: Передал Ибн Аби Ауфа: Мы участвовали с Пророком в шести или семи Газаватах и ели саранчу вместе с ним.