Саранча (от латинского locusta , саранча или омар [1] ) — различные виды короткорогих кузнечиков семейства Acrididae , которые имеют стадную фазу. Эти насекомые обычно одиночные, но при определенных обстоятельствах они становятся более многочисленными и меняют свое поведение и привычки, становясь стайными . Таксономических различий между видами саранчи и кузнечиков не проводится; основой для определения является то, образует ли вид стаи в периодически подходящих условиях; это развивалось независимо в нескольких линиях, включающих по меньшей мере 18 родов в 5 различных подсемействах.
Обычно эти кузнечики безвредны, 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 мозге вызывает резкие изменения: они начинают обильно размножаться, становясь стадными и кочевыми (в общих чертах описываемыми как перелетные ), когда их популяции становятся достаточно плотными. Они образуют группы бескрылых нимф , которые позже становятся роями крылатых взрослых особей. И группы, и стаи перемещаются, быстро опустошают поля и повреждают посевы . Взрослые особи — сильные летуны; они могут преодолевать большие расстояния, потребляя большую часть зеленой растительности везде, где обосновывается рой.
Саранча создавала эпидемии с доисторических времен . Древние египтяне вырезали их на своих гробницах, а насекомые упоминаются в «Илиаде» , «Махабхарате» , Библии и Коране . Стаи уничтожали посевы, вызывали голод и миграцию людей. Совсем недавно изменения в сельскохозяйственных методах и улучшение надзора за местами размножения саранчи позволили принять меры контроля на ранней стадии. Традиционная борьба с саранчой использует инсектициды с земли или воздуха, но новые методы биологического контроля оказываются эффективными. Стая снизилась в 20 веке, но, несмотря на современные методы наблюдения и контроля, стаи все еще могут образовываться; когда возникают подходящие погодные условия и теряется бдительность, могут возникнуть эпидемии.
Саранча — крупные насекомые, удобные для исследований и изучения зоологии в классе. Они съедобны для людей . Их употребляли в пищу на протяжении всей истории, и во многих странах они считаются деликатесом .
Саранча — это роящаяся фаза некоторых видов короткорогих кузнечиков семейства Acrididae . Эти насекомые обычно одиночные, но при определенных обстоятельствах становятся более многочисленными и меняют свое поведение и привычки, становясь стайными . [2] [3] [4]
Таксономических различий между видами саранчи и кузнечиков не проводится; основой для определения является то, образует ли вид стаи в периодически подходящих условиях. В английском языке термин «locust» используется для видов кузнечиков, которые изменяются морфологически и поведенчески при скученности, образуя стаи, которые развиваются из полос незрелых стадий, называемых цикадками. Изменение описывается как зависящая от плотности фенотипическая пластичность . [5]
Эти изменения являются примерами фазового полифенизма ; они были впервые проанализированы и описаны Борисом Уваровым , который сыграл важную роль в создании Исследовательского центра по борьбе с саранчой . [6] Он сделал свои открытия во время своих исследований перелетной саранчи на Кавказе , чьи одиночные и стадные фазы ранее считались отдельными видами ( Locusta migratoria и L. danica L.). Он обозначил две фазы как solitaria и gregaria . [7] Они называются статичными и мигрирующими морфами , хотя, строго говоря, их стаи являются кочевыми, а не мигрирующими . Чарльз Валентайн Райли и Норман Криддл были вовлечены в достижение понимания и контроля саранчи. [8] [9]
Поведение роения является реакцией на перенаселенность. Повышенная тактильная стимуляция задних ног вызывает повышение уровня серотонина. [10] Это заставляет саранчу менять цвет, есть гораздо больше и размножаться гораздо легче. Трансформация саранчи в роящуюся форму вызывается несколькими контактами в минуту в течение четырехчасового периода. [11] Большая стая может состоять из миллиардов саранчи, разбросанных на площади в тысячи квадратных километров, с численностью до 80 миллионов на квадратный километр (200 миллионов на квадратную милю). [12] Когда пустынная саранча встречается, их нервная система выделяет серотонин, который заставляет их взаимно притягиваться, что является предпосылкой для роения. [13] [14] [15]
Формирование начальных групп стайных личинок называется «вспышкой»; когда они объединяются в более крупные группы, это событие известно как «всплеск». Продолжающиеся скопления всплесков на региональном уровне, происходящие из ряда совершенно отдельных мест размножения, известны как «чумы». [16] Во время вспышек и ранних стадий всплесков только часть популяции саранчи становится стайной, с разбросанными группами личинок, рассредоточенными по большой площади. Со временем насекомые становятся более сплоченными, и группы концентрируются на меньшей площади. Во время нашествия пустынной саранчи в Африке, на Ближнем Востоке и в Азии, которое длилось с 1966 по 1969 год, численность саранчи увеличилась с двух до 30 миллиардов за два поколения, но охваченная площадь сократилась с более чем 100 000 квадратных километров (39 000 квадратных миль) до 5000 квадратных километров (1900 квадратных миль). [17]
Одно из самых больших различий между одиночной и стадной фазами — поведенческое. Нимфы грегарии притягиваются друг к другу, это видно уже на второй стадии . Вскоре они образуют группы из многих тысяч особей. Эти группы ведут себя как сплоченные единицы и перемещаются по ландшафту, в основном под уклон, но пробираясь мимо препятствий и сливаясь с другими группами. Притяжение между насекомыми включает визуальные и обонятельные сигналы. [18] Группы, похоже, ориентируются, используя солнце. Они останавливаются, чтобы поесть через определенные интервалы, прежде чем продолжить путь, и могут покрывать десятки километров за несколько недель. [7]
Саранча в стадной фазе отличается по морфологии и развитию. Например, у пустынной саранчи и перелетной саранчи нимфы грегарии становятся темнее с резко контрастирующими желтыми и черными отметинами, они вырастают крупнее и имеют более длительный нимфальный период; взрослые особи крупнее с другими пропорциями тела, меньшим половым диморфизмом и более высокой скоростью метаболизма ; они созревают быстрее и начинают размножаться раньше, но имеют более низкий уровень плодовитости . [7]
Взаимное притяжение между отдельными насекомыми продолжается и во взрослом возрасте, и они продолжают действовать как сплоченная группа. Отделившиеся от роя особи возвращаются в массу. Другие, оставшиеся после кормления, взлетают, чтобы присоединиться к рою, когда он пролетает над ними. Когда особи в передней части роя садятся на кормежку, другие пролетают над ними и садятся в свою очередь, весь рой действует как подвижная единица с постоянно меняющимся передним краем. Саранча проводит много времени на земле, питаясь и отдыхая, и уходит, когда растительность истощается. Затем они могут пролететь значительное расстояние, прежде чем обосноваться в месте, где временные осадки вызвали зеленую вспышку нового роста. [7]
Несколько видов кузнечиков роятся как саранча в разных частях света, на всех континентах, кроме Антарктиды: [19] [20] [21] [a] Например, австралийская чумная саранча ( Chortoicetes terminifera ) роится по всей Австралии. [19]
Пустынная саранча ( Schistocerca gregaria ) является, вероятно, самым известным видом из-за ее широкого распространения ( Северная Африка , Ближний Восток и Индийский субконтинент ) [19] и ее способности мигрировать на большие расстояния. Крупное заражение охватило большую часть Западной Африки с 2003 по 2005 год после того, как необычно сильные дожди создали благоприятные экологические условия для роения. Первые вспышки произошли в Мавритании, Мали, Нигере и Судане в 2003 году. Дождь позволил роям развиться и двинуться на север в Марокко и Алжир, угрожая пахотным землям. [23] [24] Стаи пересекли Африку, появившись в Египте, Иордании и Израиле, впервые в этих странах за 50 лет. [25] [26] Стоимость борьбы с заражением была оценена в 122 миллиона долларов США, а ущерб урожаю — в 2,5 миллиарда долларов. [27]
Перелетная саранча ( Locusta migratoria ), иногда подразделяемая на 10 подвидов, роится в Африке, Азии, Австралии и Новой Зеландии, но стала редкостью в Европе. [28] В 2013 году мадагаскарская форма перелетной саранчи образовала множество стай из более чем миллиарда насекомых, достигнув статуса «чумы» и покрыв около половины страны к марту 2013 года. [29] Такие виды, как сенегальский кузнечик ( Oedaleus senegalensis ) [30] и африканский рисовый кузнечик ( Hieroglyphus daganensis ), оба из Сахеля , часто демонстрируют поведение, подобное саранче, и меняются морфологически при скоплении. [30]
Северная Америка — единственный субконтинент, помимо Антарктиды, где нет местных видов саранчи. Саранча Скалистых гор раньше была одним из самых значительных насекомых-вредителей там, но она вымерла в 1902 году. [31] В 1930-х годах, во время Пыльной бури , второй вид североамериканской саранчи, саранча Высокогорных равнин ( Dissosteira longipennis ), достигла масштабов чумы на американском Среднем Западе. Сегодня саранча Высокогорных равнин — редкий вид, в результате чего в Северной Америке нет регулярно роящихся саранчовых. [32] [33]
Окаменелое крыло неопределенной саранчи было найдено в отложениях раннего олигоцена формации Пабдех в Иране , которые отложились в глубоководной морской среде. Саранча, вероятно, мигрировала через раннее море Паратетис , между возникшим Аравийским полуостровом и центральным Ираном, которые в то время все еще были разделены большими областями глубокого океана. Это говорит о том, что трансокеанические миграции саранчи происходили по крайней мере 30 миллионов лет, вероятно, благодаря распространению лугов в то время. [34]
Изучение литературы показывает, насколько распространенными были нашествия саранчи на протяжении 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 год до нашей эры. Опустошительная чума в Египте упоминается в Книге Исход в Библии. [17] [35] Нашествие саранчи упоминается в индийской Махабхарате . [36] В Илиаде упоминается , что саранча взлетает, чтобы избежать огня. [37] Нашествие саранчи упоминается в Коране. [12] В девятом веке до нашей эры китайские власти назначили офицеров по борьбе с саранчой. [38] В Новом Завете говорится, что Иоанн Креститель выжил в пустыне, питаясь саранчой и диким медом; а саранча с человеческими головами появляется в Книге Откровения . [39]
Аристотель изучал саранчу и ее привычки размножения, а Ливий записал опустошительную чуму в Капуе в 203 г. до н. э. Он упомянул человеческие эпидемии после нашествия саранчи, которые он связал с вонью от разлагающихся трупов; связь вспышек человеческих болезней с нашествиями саранчи была широко распространена. Моровая язва в северо-западных провинциях Китая в 311 г. н. э., которая убила 98% местного населения, была приписана саранче и могла быть вызвана увеличением численности крыс (и их блох ), которые пожирали туши саранчи. [38]
В течение последних двух тысячелетий нашествия пустынной саранчи спорадически появлялись в Африке, на Ближнем Востоке и в Европе. Другие виды саранчи вызывали опустошение в Северной и Южной Америке, Азии и Австралазии; в Китае было зафиксировано 173 вспышки за 1924 года. [38] Бомбейская саранча ( Nomadacris succincta ) была крупным вредителем в Индии и юго-восточной Азии в 18 и 19 веках, но редко собиралась в стаи после последней эпидемии в 1908 году. [40]
Весной 1747 года саранча прибыла за пределы Дамаска, съев большую часть урожая и растительности в окрестностях. Один местный цирюльник, Ахмад аль-Будайри, вспоминал, что саранча «пришла как черная туча. Она покрыла все: деревья и урожай. Да спасет нас Всемогущий Бог!» [41]
Исчезновение саранчи Скалистых гор стало источником недоумения. Она роилась по всему западу Соединенных Штатов и в некоторых частях Канады в 19 веке. Стая Альберта 1875 года, по оценкам, содержала 12,5 триллионов насекомых, покрывая площадь в 198 000 квадратных миль (510 000 км 2 ) (больше, чем штат Калифорния ), и весила 27,5 миллионов тонн. [42] 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 развитию во время большого притока золотоискателей , [ 43] уничтоживших подземные яйца саранчи. [44] [45]
Заражение 1915 года в Палестине и Сирии стало одним из главных факторов голода в Ливане , который продолжался с 1915 по 1918 год, в течение которого умерло около 200 000 человек. [46] [47] Эпидемии стали менее распространенными в 20 веке, но они продолжают происходить, когда возникают условия. [48] [49]
Раннее вмешательство для предотвращения крупных скоплений саранчи более успешно, чем последующие действия после того, как скопления саранчи уже есть. Средства для контроля популяций саранчи теперь доступны, но организационные, финансовые и политические проблемы могут быть труднопреодолимыми. Мониторинг является ключом к раннему обнаружению и искоренению. В идеале достаточная часть кочевых групп может быть уничтожена инсектицидом 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, не имеют ресурсов и могут разводить рои саранчи, которые угрожают всему региону. [12]
Несколько организаций по всему миру отслеживают угрозу саранчи. Они предоставляют прогнозы с подробным описанием регионов, которые, вероятно, пострадают от нашествия саранчи в ближайшем будущем. В Австралии эта услуга предоставляется Австралийской комиссией по борьбе с чумой и саранчой . [50] Она очень успешно справляется с развивающимися вспышками, но имеет большое преимущество в виде наличия определенной территории для мониторинга и защиты от нашествий саранчи из других мест. [51] В Центральной и Южной Африке услуга предоставляется Международной организацией по борьбе с саранчой для Центральной и Южной Африки. [52] В Западной и Северо-Западной Африке услуга координируется Комиссией по борьбе с пустынной саранчой Продовольственной и сельскохозяйственной организации Объединенных Наций в Западном регионе и выполняется агентствами по борьбе с саранчой, принадлежащими каждой заинтересованной стране. [53] ФАО отслеживает ситуацию на Кавказе и в Центральной Азии, где под угрозой находится более 25 миллионов гектаров обрабатываемых земель. [54] В феврале 2020 года, стремясь положить конец массовым нашествиям саранчи, Индия решила использовать беспилотники и специальное оборудование для мониторинга саранчи и распыления инсектицидов. [55]
Исторически люди мало что могли сделать для защиты своих урожаев от саранчи, хотя употребление насекомых в пищу могло быть некоторой компенсацией. К началу 20 века были предприняты усилия по прерыванию развития насекомых путем обработки почвы, где откладывались яйца, сбора личинок с помощью ловчих машин, уничтожения их с помощью огнеметов, заманивания их в ловушки в канавах и раздавливания их катками и другими механическими методами. [17] К 1950-м годам было обнаружено, что органохлорид дильдрин является чрезвычайно эффективным инсектицидом, но позже он был запрещен в большинстве стран из-за его стойкости в окружающей среде и накопления в пищевой цепи . [17]
В годы, когда необходим контроль саранчи, личинки уничтожаются на ранней стадии путем применения контактных пестицидов на водной основе с помощью тракторных опрыскивателей. Это эффективно, но медленно и трудоемко; предпочтительным методом является распыление концентрированных инсектицидов с самолета на насекомых или растительность. [56] Использование сверхмалого объема распыления контактных пестицидов с самолета в перекрывающихся полосах эффективно против кочевых полос и может использоваться для быстрой обработки больших площадей земли. [51] Другие современные технологии для планирования контроля саранчи включают GPS , инструменты ГИС и спутниковые снимки с быстрым компьютерным управлением данными и анализом. [57] [58]
Биологический пестицид для борьбы с саранчой был испытан по всей Африке многонациональной группой в 1997 году. [59] Высушенные споры гриба Metarhizium acridum , распыленные в районах размножения, прокалывают экзоскелет саранчи при прорастании и проникают в полость тела, вызывая смерть. [60] Грибок передается от насекомого к насекомому и сохраняется в этой области, что делает повторные обработки ненужными. [61] Этот подход к борьбе с саранчой использовался в Танзании в 2009 году для обработки около 10 000 гектаров в национальном парке Ику-Катави, зараженном взрослыми особями саранчи. Вспышка была локализована без причинения вреда местным слонам , бегемотам и жирафам . [52]
Саранча крупная, ее легко разводить и выращивать, и она используется в качестве экспериментальной модели в научных исследованиях. Она использовалась в исследованиях по эволюционной биологии и для проверки обобщенности выводов, полученных в отношении тестовых организмов, таких как плодовая мушка ( Drosophila ) и муха домашняя ( Musca ). [63] [64] Это подходящее лабораторное животное для школ из-за своей выносливости и простоты разведения и обращения. [65]
В Тель-Авивском университете ученые использовали острую чувствительность обоняния антенн для обнаружения различных запахов в различных технологиях. [66]
Саранча использовалась в пищу на протяжении всей истории. Она считается мясом. Несколько культур по всему миру потребляют насекомых , а саранча считается деликатесом во многих странах Африки, Ближнего Востока и Азии. [67]
Их можно готовить разными способами, но чаще всего их жарят, коптят или сушат. [68] В Библии записано, что Иоанн Креститель ел саранчу и дикий мед ( греч . ἀκρίδες καὶ μέλι ἄγριον , романизировано : akrídes kaì méli ágrion ), живя в пустыне. [69] Были предприняты попытки объяснить текст как аскетическую вегетарианскую пищу, такую как рожковые бобы , но прямое значение греческого akrides — саранча. [70] [71]
Тора запрещает употребление большинства насекомых в пищу, но разрешает употребление в пищу определенных видов саранчи, в частности, тех, которые имеют красный, желтый или пятнистый серый цвет. [72] [ 73] Исламская юриспруденция считает употребление в пищу саранчи халяльным . [ 74] [73] Сообщается, что Пророк Мухаммед ел саранчу во время военного набега со своими соратниками. [75]
Саранчу едят на Аравийском полуострове , включая Саудовскую Аравию. [76] В 2014 году потребление саранчи резко возросло во время Рамадана , особенно в регионе Аль-Касим , поскольку многие саудовцы считают, что ее полезно есть, но Министерство здравоохранения Саудовской Аравии предупредило, что пестициды делают ее небезопасной. [77] [78] Йеменцы также потребляют саранчу и выражают недовольство планами правительства использовать против нее пестициды. [79] Абд аль-Салам Шабини описал рецепт саранчи из Марокко. [80] Европейские путешественники 19 века наблюдали, как арабы в Аравии, Египте и Марокко продавали, готовили и ели саранчу. [81] Они сообщили, что в Египте и Палестине саранчу потребляли, и 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. [82]
В регионе Хауран феллахи , которые жили в нищете и страдали от голода, ели саранчу, предварительно удалив внутренности и голову, в то время как бедуины глотали саранчу целиком. [83] Сирийцы, копты, греки, армяне и другие христиане и арабы сами сообщали, что в Аравии саранчу часто ели, и один араб описал европейскому путешественнику различные виды саранчи, которые арабы предпочитали в качестве пищи. [84] [85] Персы используют антиарабское расовое оскорбление Arabe malakh-khor ( перс . عرب ملخ خور , буквально «араб, поедающий саранчу») против арабов. [86] [87] [88]
Саранча дает примерно в пять раз больше съедобного белка на единицу корма, чем крупный рогатый скот, и при этом выделяет меньше парниковых газов . [89] Коэффициент конверсии корма прямокрылых составляет 1,7 кг/кг, [90] тогда как для говядины он обычно составляет около 10 кг/кг. [91] Содержание белка в сыром весе составляет от 13 до 28 г/100 г для взрослой саранчи, 14–18 г/100 г для личинок по сравнению с 19–26 г/100 г для говядины. [92] [93] Рассчитанный коэффициент эффективности белка низкий: 1,69 для белка саранчи по сравнению с 2,5 для стандартного казеина. [94] Порция пустынной саранчи в 100 г обеспечивает 11,5 г жира, 53,5% из которых являются ненасыщенными, и 286 мг холестерина. [94] Среди жирных кислот пальмитолеиновая , олеиновая и линоленовая кислоты были обнаружены наиболее распространенными. Присутствовали различные количества калия, натрия, фосфора, кальция, магния, железа и цинка. [94]
саранча Высокогорных равнин (
Dissosteira longipennis
), которая бушевала в начале 1930-х годов...
Высокой равнины все еще существует, но она необычна, просто еще один невинно выглядящий кузнечик, поедающий растения.
И простер Моисей жезл свой на землю Египетскую, и навел Господь восточный ветер на землю весь тот день и всю ту ночь; а когда настало утро, восточный ветер навел саранчу. 14 И налетела саранча на всю землю Египетскую и остановилась во всех пределах Египетских; она была весьма тяжела; прежде нее не было такой саранчи, как она, и после нее не будет такой. 15 Ибо она покрыла лицо всей земли, так что земля потемнела; и съела всю траву земную и все плоды деревьев, которые оставил град; и не осталось никакой зелени на деревьях и на траве полевой во всей земле Египетской.
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )Относительный размер и прочность саранчи делают ее простой в обращении и идеальной для таких исследований.
Однако нет причин сомневаться в правдоподобности Марка 1:6c, что Иоанн регулярно ел эту пищу, находясь в пустыне.
403: Передал Ибн Аби Ауфа: Мы участвовали с Пророком в шести или семи газаватах, и мы ели саранчу вместе с ним.