« Лучший ученик 2011»

3 тур

Эглескалн Валерий Витольдович

ГОУ Средняя Общеобразовательная Школа №163 г. Москва.

2 «А» класс

Исследовательская работа на тему:

«Необычные насекомые»

МУХА ЦЕЦЕ.

НЕЗНАКОМАЯ И ОПАСНАЯ.

Цеце (Glossina morsitans) — муха из семейства Muscidae, считаемая в Африке весьма ядовитой. В систематическом отношении муха цеце относится к группе Stomoxydae, куда принадлежит европейская муха, которая также кусает и может переносить заразу. Род Glossina отличается очень длинным хоботком; нижнечелюстные щупальца такой же длины, как хоботок, и служат для него вместилищем; 3-й членик усиков в 4 раза длиннее 2-го. К роду Glossina относится несколько видов, из которых 4 живут в центральной и западной Африке (longipalpis, tabaniformis, morsitans и tachinoides). Один вид встречается и в Австралии. Название цеце (а также в некоторых местностях — цимб и тсатсальго) относится преимущественно к Glossina morsitans, но также частью и к другим вышеназванным видам; поэтому и биологические данные, сообщаемые местными жителями и путешественниками, относятся к различным видам рода мухи цеце. У цеце, по размерам близкой к домашней мухе, длина тела 9-14 мм, тонкий хоботок длиннее головы; усики трехчленистые, на конце со щетинкой, которая усажена по всей длине 15 волосками, направлениями в одну сторону. Грудь рыжевато-серая с четырьмя темно-коричневыми продольными полосками; щиток с двумя черноватыми пятнами; крылья немного дымчатые; ноги желтоватые с бурыми последними члениками лапок. Брюшко серовато-желтое сверху и светло-желтое снизу; первый сегмент брюшка с двумя небольшими бурыми пятнами; все остальные сегменты имеют на переднем крае по две черноватых полоски, прерванных по срединной линии.

Рис. 1. Муха цеце.

Комнатные мухи откладывают яйца - мухи цеце размножаются иначе. Они относятся к так называемым живородящим. Это означает, что после спаривания самка производит на свет живые личинки, которые затем зарываются в почву. В земле личинки окукливаются, чтобы затем превратиться во взрослых насекомых. На этой стадии они развиваются до полной готовности к спариванию. Весь процесс занимает четыре недели. Каждая самка цеце за свою жизнь производит не более 12 личинок. И у самцов, и у самок короткий срок жизни - не более 6 месяцев.

Рис. 2. Муха цеце из Конго (Африка).

Излюбленное место обитания мухи цеце – влажные тропические леса, плодородные земли в поймах рек и у берегов водоемов. Кстати, это большая проблема для людей. Из-за опасности, которую на своем остром хоботке несет муха цеце, земледельцы вынуждены уходить с богатой, пропитанной влагой и илом почвы в места менее плодородные. Встретить это опасное насекомое можно повсюду в Африке южнее Сахары, обитает она и в саваннах, и у рек. Но наиболее распространена во влажных тропических лесах, в таких богатых лесами странах, как например Конго-Киншаса, Занзибар, и во всем бассейне реки Конго. Всего известно 5 видов: четыре вида мухи цеце обитают в центральной и западной Африке, а один вид встречается в Австралии.

Мухи цеце пьют кровь разных травоядных животных, как местных африканских, так и завезенных из других стран. За один раз эти насекомые высасывают крови даже в три раза больше, чем весят сами. От укусов цеце страдает и человек. Кусая, муха глубоко прокалывает кожу и сосет кровь, причиняя резкую боль. Укус одновременно зудит и болит. На этом месте появляется волдырь.

Английский энтомолог Брейди, изучавший поведение мухи цеце (Glossina), пришел к выводу, что она нападает на любой движущийся теплый предмет, даже автомобиль. Не нападает муха только на зебру, которую воспринимает всего лишь как мелькание черных и белых полос. Более или менее точные сведения о мухе цеце появились в литературе в 1852 г., когда известный английский энтомолог Вествуд описал эту муху. Через несколько лет исследователь Африки Ливингстон во время своих знаменитых путешествий наблюдал муху цеце и сообщил о ней в печати. После этого многие путешественники и наблюдатели упоминают о мухе цеце, однако, вполне точных наблюдений над образом жизни этой мухи до сих пор не существует.

Мухи эти летают очень быстро  и резко жужжат. Они могут пулей устремиться на человека, а потом резко затормозить и сесть на лицо так осторожно, что он и не почувствует. Садясь на животное, муха прокалывает своим хоботком кожу и остается некоторое время неподвижной, причем можно наблюдать наполнение ее кишечника кровью. Эти мухи могут вести себя подобно ворам: иногда о том, что у тебя похитили кровь, узнаешь, когда муха уже улетела, и тогда остается только оценивать размеры причиненного ею ущерба.

Муха цеце может выпить крови в количестве, равном ее собственному весу. Теперь вы понимаете, насколько прожорливы эти мухи. Цеце питаются кровью млекопитающих (в том числе и человека), птиц и пресмыкающихся, причем, в отличие от прочих видов мух, источником пищи для них являются живые существа.

Рис. 3. Сравнительные размеры мухи цеце.

Обычно эти мухи садятся на открытые участки тела. Но иногда они могут заползти в штанину или рукав рубашки, а затем прокалывают кровеносный сосуд. В некоторых случаях они могут укусить и через одежду, ведь для насекомого, которое способно прокусить грубую шкуру носорога, это не составляет труда. Даже крокодилы, несмотря на свою толстую шкуру, не могут спастись от укусов мухи цеце!

Согласно исследованиям, эти мухи определяют источник звука с точностью в 2 градуса, при этом у мухи расстояние от одной барабанной перепонки до соединенной с ней другой лишь около миллиметра! Такая чувствительность объясняется удивительным устройством слухового аппарата мухи.

Барабанные перепонки насекомого соединены между собой перемычкой, которая, как перекладина качелей, позволяет мембранам двигаться вверх-вниз. Когда звук, издаваемый сверчком, доносится до мухи, то начинает вибрировать та барабанная перепонка, которая находится ближе к сверчку. Эти вибрации почти моментально передаются в другую перепонку, и она уже меньше реагирует на те же звуковые волны. Это позволяет перепонке, находящейся ближе к сверчку, вибрировать сильнее. Так муха определяет место своей потенциальной жертвы и сразу устремляется к ней.

Мухи цеце -  мастера высшего пилотажа. Своими способностями мухи в некоторой степени обязаны двум уникально устроенным выростам для сохранения равновесия, называемым жужжальцами. Эти два крохотные, напоминающие булавочные головки, жужжальца мухи представляют собой придатки грудного отдела, расположенные позади двух крыльев. Когда муха взмахивает крыльями, жужжальца начинают вибрировать с той же частотой, делая сотни колебаний в секунду. В сущности, жужжальца — это маленькие «гироскопы», необходимые насекомому, чтобы летать. Когда муху сбивает порыв ветра или поток воздуха и направление ее полета изменяется, «гироскопы» посылают в мозг мухи сигналы. Жужжальца моментально сообщают мухе, что происходит с ее телом: совершает ли оно «рыскание», «крен» или «тангаж». То же самое показывают летчику гироскопы самолета, однако их точность не может сравниться с точностью «гироскопов» мухи, с помощью которых она быстро и легко корректирует свой полет. В отличие от обычных вращающихся гироскопов, жужжальцы скорее напоминают маятники. Но они не стоят и не висят вертикально по отношению к телу мухи, они выступают у нее с боков. Приводимые в движение жужжальца начинают колебаться, или раскачиваться, подобно маятникам, в направлении и в плоскости, определяемых законами движения. Поэтому, когда положение мухи в пространстве изменяется, внешние силы влияют на частоту колебаний в основании жужжальцев, и расположенные там нервы улавливают все изменения. Мозг анализирует поступившие от нервов сигналы и автоматически управляет крыльями, корректируя полет,— и все это в мгновение ока.

А секрет увертливости мухи цеце скрыт в структуре, находящейся в ее мозге, которая называется гигантским волокном. Это похожая на ленту клетка, которая сообщается с другими частями мозга мухи электрически, а не химически. В результате ток быстро идет в ту часть мозга, которая отвечает за прыгание и летание, помогая мухе избежать опасности за несколько тысячных секунды. Обычному человеку, например, нужно около четверти секунды, прежде чем рука ответит на то, что видит глаз.

Интересно отметить, что глаз у мухи тоже имеет сложное строение и состоит из тысяч шестигранных линз, каждая из которых действует независимо от других. Поэтому, вероятно, изображение, которое видит муха, разбито на крохотные сектора. Эти сектора помогают улавливать больше света, особенно падающего под очень острым углом.

Некоторые виды мухи цеце разносят заболевание, вызываемое мельчайшими паразитами — трипаносомами. Эти паразиты попадают к цеце вместе с кровью зараженного животного, которого она кусает. Трипаносомы развиваются и размножаются внутри мухи. Если она кусает другое животное, эти паразиты попадают в его кровоток.

Заболевание называют трипаносомозом. У животных эта болезнь называется нагана. Возбудители наганы размножаются в кровотоке многих местных африканских животных, особенно антилоп, черных африканских буйволов, кистеухих свиней, дукеров, болотных козлов и бородавочников. Для этих животных трипаносомы не смертельны. Но из-за них погибают такие домашние животные, как верблюды, собаки, ослы, козлы, лошади, мулы, волы, свиньи и овцы, завезенные в Африку из других стран.

Рис. 4. Муха цеце (сверху) и больной сонной болезнью (снизу).

Для людей трипаносомы, вызывающие нагану, не опасны. Но есть и другой вид трипаносом, которых цеце переносит от человека к человеку. Эту форму трипаносомоза называют сонной болезнью. Не стоит думать, что заболев ею, человек просто без конца спит и спит. Нет, болезнь эта — вовсе не сладкий сон. Она начинается с недомогания, утомления и слабых проявлений лихорадки. Затем появляются продолжительная сонливость, жар, боль в суставах, отеки тканей, увеличиваются печень и селезенка. На поздних стадиях, когда трипаносомы поражают центральную нервную систему, у больного начинается психическое расстройство, припадки, потом он впадает в кому и умирает.

 Типичные симптомы заболевания – лихорадка, головная боль, слабость, апатия и гиперсонливость. Болезнь сначала поражает иммунную систему организма, а затем центральную нервную систему. Если трипаносомоз не лечить, человек и вовсе впадает в кому и, спустя долгие месяцы тяжелой, вялотекущей болезни, умирает. Единственное действенное лекарства против сонной болезни – очень редкий препарат элофритин.

Рис. 5. Африка. Предупреждающий о мухах цеце знак.

Ежегодно от сонной болезни гибнет около трех миллионов голов домашнего скота. Страдают и люди. По данным всемирной организации здравоохранения, сонной болезнью страдают около полумиллиона африканцев. 80% больных так и не смогут совладать со смертью. По оценкам экспертов, не менее 60 миллионов человек подвержены постоянному риску заражения. На родину после африканского путешествия трипаносомоз привозят многие европейские туристы. Только за один 2004 год и только в Англии зарегистрировано 4 случая заболевания сонной болезнью у туристов, вернувшихся с Занзибара. В качестве мер предосторожности перед каждым полетом и после посадки в страны, где встречаются мухи цеце, стюарды просят потерпеть и опрыскивают салон самолета специальными репеллентами. Это делается специально для того, чтобы зараженное насекомое не очутилось на новой территории.

В некоторых областях Африки из-за распространения мухи Цеце сильно сокращаются поголовья домашнего скота. Например, в Сьерра-Леоне, из-за расширения территории обитания мухи, стало невозможным содержать лошадей. Это приносит странам большие финансовые убытки.

Как же можно победить сонную болезнь? Ученые многих стран бьются над этой трудной задачей. Самым верным способом до сих пор кажется уничтожение переносчика заразы – некоторых видов мухи цеце. Какие только способы не придумывают ученые, чтобы спасти от смерти миллионы людей!

В Африке с этой мухой, которую местные жители называют «тихой убийцей» сражаются уже больше 150 лет. Что только человечество не предпринимало по борьбе с этим вредным насекомым. Однако результатов пока мало. На острове Принсипи у западного побережья Африке в 1930-х годах уничтожили всех диких свиней, чтобы мухе цеце некого было есть и она умерла с голоду. Это принесло временный результат, но в 50-х годах муха снова вернулась. В некоторых регионах совершенно серьёзно планировалось полностью вырубить все деревья, чтобы мухе цеце не на чем было сидеть. Но потом посчитали, что реализация этого плана принесёт больше проблем, чем пользы. Чтобы избавить Африку от популяции мухи цеце, смертельно опасной для человека и животных, ученые использовали даже радиацию. Но насекомое оказалось крайне приспосабливаемым. На сегодняшний день в Африке очень много этих насекомых. Может заразиться и умереть очень большое количество людей, пока ученые наконец-то смогут победить муху цеце. Да и то наверняка не известно, удастся ли им это.

Эксперты правительства Танзании, и агентств ООН на протяжении почти 10 лет работали над уничтожением мухи цеце на Занзибаре. Один из новейших и самых любопытных способов борьбы с мухой Цеце является радиоактивный метод. Ученые в искусственных условиях путем скрещивания выводят более сильных самцов мухи. Дальше миллионы самцов получают микроскопическую дозу радиации – убить не убьет, но вполне хватает для того, чтобы лишить способности размножаться. Такие сильные, но кастрированные радиацией самцы мухи Цеце будут побеждать обыкновенных соперников в борьбе за самку, но не смогут ее оплодотворить. После того, как они будут выпущены на волю, они спарятся с самками, которые посчитают, что оплодотворены. Но обманутая самка не воспроизведет потомство. Таким образом, популяция мух к каждым годом должна сокращаться. Специалисты гарантируют полное избавление от опасной болезни уже через 20 лет.

Однако это – типичный пример бездумного вмешательства человека в естественный ход природы. Опасна ведь не всякая Цеце, а лишь 1 на тысячу. Следующий шаг в борьбе ученых с этой опасной болезнью – научиться выявлять и уничтожать лишь тех мух, которые являются переносчиками трипаносом. В природе все придумано не просто так и даже миниатюрная муха цеце приносит свою пользу: контролируя численность домашнего скота, она спасает почвы от эрозии и перевыпаса, помогает сохранить экологию на Африканском континенте. Уничтожая поголовье крупного рогатого скота, цеце способствует защите местной африканской фауны. Бескрайние просторы Африки, как и прерии на западе Соединенных Штатов, способны прокормить домашних животных. Но из-за цеце эти животные погибают от трипаносом, которые для диких травоядных животных не опасны.

Многие считают, что, если бы не цеце, стада крупного рогатого скота уже давно бы вытеснили представителей многообразной африканской фауны.

СПИСОК ИНФОРМАЦИОННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

1. www.wikipedia.org/wiki/glossina  (Муха цеце)
2. www.alins.ru/article68.html (Самые опасные насекомые)
3. www.dic.academic.ru/dic.nsf (Сонная болезнь)
4. www.vitadez.ru/katalog/mucha-tsetse (Муха цеце)
5. www.live.1001 chudo.ru/congo_1681.html
6. www.bibliotekar.ru
7. www.mir-zverej.ru/post_125364654.html
8. www.vtropiki.com/nature/tropical_illness/tsetse_fly
9. www.earthflora.ru/muxa-cece.html
10. www.muz4in.net
11. www.nkj.ru
12. Большая Советская Энциклопедия. «Советская энциклопедия» 1978 г.
13. Энциклопедический словарь  Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. 1907 г.