"Глобальне повернення" клопів. Чому з ними так важко боротися та чи реально знищити

Франція потерпає від нашестя клопів. Цього року в Парижі клопів знаходили у школах, потягах, лікарнях і кінотеатрах. Але ця проблема - не нова.

У 2020 році у французькій лікарні довелося закрити ціле відділення після того, як в одного з пацієнтів знайшли клопів. Рішення про закриття ухвалили після того, як за допомогою службового собаки з'ясували, що клопи поширились у чотирьох палатах. Відділення закрили на 24 дні, й це коштувало лікарні близько 400 000 доларів США.

Як виглядає, це лише один з епізодів "глобального повернення" клопів, у результаті якого ці істоти – маленькі комахи овальної форми, розміром менше рисового зерна – протягом останніх двох десятиліть стають дедалі більшою проблемою в містах по всьому світу.

Поширенню клопів допомогли міжнародні подорожі - ці кусючі комахи мандрують континентами, заховані в багажі пасажирів літаків. І щойно вони десь облаштовуються, їх стає дуже важко позбутися, як продемонструвало нещодавнє дослідження.

У 2005 році молодий дослідник з Північної Кароліни Воррен Бут почав займатися, здавалося б, дивною справою. Він зв’язався з компаніями, що борються зі шкідниками, та попросив їх надіслати йому звичайних постільних клопів, відомих як Cimex lectularius.

З 2005 по 2009 рік йому вдалося зібрати 161 екземпляр з 38 штатів США, кожен з яких походив з окремого вогнища зараження. Він збирався їх дослідити, але цю роботу довелось поставити на паузу, оскільки він отримав роботу генетика в Університеті Талси.

П’ятнадцять років потому він об’єднав зусилля зі своєю аспіранткою Кері Льюїс, яка зібрала колекцію з 233 постільних клопів із різних штатів США з 2018 по 2019 рік. Тепер вони мали суттєву кількість матеріалу для дослідження. Але що з цим робити? Оскільки вони були генетиками, то почали секвенувати ДНК клопів.

Вони шукали мутації в ділянці геному, яка кодує натрієвий канал. Цей канал необхідний для функціонування нервів – як у клопів, так і у людей. Він міститься всередині клітинної мембрани кожного нейрона в організмі.

Натрієві канали необхідні для виживання, але деякі препарати перешкоджають їхній належній роботі. До них належить заборонений пестицид ДДТ і піретроїдні інсектициди – звичайні безрецептурні засоби від постільних клопів.

Протягом багатьох років клопи розвинули три різні мутації в генах, що кодують натрієві канали, які перешкоджають роботі інсектицидів. Коли саме виникли ці мутації - невідомо, але вони існують принаймні з 1950-х років, після широкого використання ДДТ під час Другої світової війни.

Однак досі було важко визначити, якою мірою ці мутації присутні в популяції постільних клопів.

Дослідження Бута та Льюїс показало, що 36% старих постільних клопів, зібраних у США в період 2005-2009 років, мали одну мутацію в гені натрієвого каналу, тоді як 50% мали дві мутації. Лише 2,5% популяції не мали мутацій і тому були чутливими до інсектицидів.

"Щоразу, коли є одна з мутацій, це призводить до збільшення стійкості до піретроїдних інсектицидів у кілька сотень разів. Якщо ж є обидві мутації, стійкість може збільшитися приблизно до 16 000 разів", - каже Бут, який зараз є доцентом кафедри міської ентомології Технічного університету Вірджинії в Блексбурзі, США.

"Це означає, що ви не зможете їх убити. Ви можете облити їх цілим відром інсектицидів, і це все одно не матиме ефекту", - додає він.

У більш сучасних зразках постільних клопів за 2018-2019 роки 84% клопів мали дві мутації, що забезпечувало їм повний захист. Жоден постільний клоп із останніх зразків у США не був чутливим до інсектицидів.

"Це означає, що ви не можете просто піти до магазину й купити безрецептурний інсектицид – вам потрібно звертатися по допомогу до професіоналів", - каже Бут.

Бут і Льюїс пояснюють цю зміну широким використанням звичайних інсектицидів, що продаються без рецепта.

"Люди не хочуть витрачати сотні чи тисячі доларів на боротьбу з клопами, коли вважають, що можуть піти в магазин і купити пляшку інсектициду за 5,99 доларів, щоб їх убити, - каже Бут. - На жаль, коли вони це роблять, вони убивають лише тих клопів, які не мають мутацій, натомість клопи з мутаціями, яких вони вбити не можуть, після цього почуваються ще краще".

Це означає, що постільні клопи з генами, які роблять їх сприйнятливими до інсектицидів, не виживають і не мають можливості передати свою ДНК, а ті, які мають стійкість - навпаки. Це дуже ускладнює можливість знищення їхньої популяції.

Чи стосується те саме решти світу?

У 2018 році Бут працював з Онджеєм Бальвіном, екологом Чеського університету природничих наук у Празі. Разом вони секвенували гени 393 постільних клопів, взятих із 131 вогнища зараження по всій Європі.

До вибірки увійшли Британія, Франція, Німеччина, Швейцарія, Італія, Польща, Швеція та інші країни. Вони виявили, що лише 3,8% постільних клопів були чутливими до піретроїдних інсектицидів, причому 93,5% постільних клопів мали одну мутацію. Однак, на відміну від США, жоден з клопів не мав дві мутації.

Схоже, в популяціях постільних клопів у США відбулося щось, що підвищило рівень мутації. Цілком можливо, що в якийсь момент у минулому самка постільного клопа з однією мутацією випадково розвинула також другу мутацію. Оскільки це робило клопів по суті нечутливими до безрецептурних інсектицидів, цей варіант поширився серед популяції як лісова пожежа.

Інші дослідження також показали, що більшість клопів в Австралії та Азії також мали одну мутацію. Водночас нещодавнє дослідження підтвердило, що мутації зараз також широко поширені серед тропічних постільних клопів – окремого виду, відомого як Cimex hemipterus – в Ірані.

"У Європі, Азії та Австралії ми виявили, що замість обох мутацій постільні клопи, як правило, мали лише одну з цих мутацій, - каже Бут. - Однак це також погано. Ці комахи все одно дуже стійкі до піретроїдів, тому їх теж не можна знищити звичайним інсектицидом з найближчого магазину".

Однак нещодавно дослідники виявили подвійні мутації натрієвих каналів у популяції постільних клопів у Парижі. Аналіз 156 зразків постільних клопів, зібраних у французькій столиці у 2019 році, виявив, що 73% мали подвійні мутації - і саме це могло стати причиною нещодавньої пошесті клопів у місті.

Усі ці дослідження зосереджені лише на одному типі стійкості, пов’язаному з натрієвим каналом. Однак інші дослідження показують, що постільні клопи також набувають стійкості до інших класів інсектицидів, адаптуючись іншими способами.

Зміна поведінки

У дослідженні 2016 року вчені з австралійського Сіднейського університету знайшли докази того, що постільні клопи розвинули більш товстий екзоскелет, що перешкоджає їхньому тілу поглинати пестициди. Чим вища стійкість постільного клопа до піретроїдних інсектицидів, тим товщою була його зовнішня оболонка, або кутикула. Комахи з товщиною кутикули близько 10 мікрометрів (приблизно десята частина товщини людської волосини) були ефективно стійкими до інсектициду.

За словами Бута, постільні клопи також змінюють поведінку, щоб уникнути отруєння.

"Якщо подивитися на постільних клопів, то вони переміщуються пласко до землі, - каже Бут. - Однак зараз ми бачимо, що деякі з них можуть "вставати" й піднімати тіло над поверхнею, що дозволяє їм мінімізувати поверхню тіла, яка контактує з інсектицидом".

Поведінка постільних клопів ускладнює їхнє знищення іншими способами. Постільні клопи переміщуються з місця на місце, ховаються в маленьких тріщинах і щілинах, за шпалерами, під килимами тощо. Тому вони можуть тривалий час уникати взаємодії з залишками інсектицидів. Це підтвердило дослідження 2020 року, в рамках якого ентомологи Стівен і Еліс Келлс використовували проти клопів і тарганів хлорфенапір, відносно новий пестицид, до якого постільні клопи ще не виробили стійкість.

Вони використовували два різні продукти, рідкий спрей і аерозоль, а потім підрахували, скільки хлорфенапіру поглинуло тіло комахи. Вони виявили, що в обох випадках кількість інсектициду, що потрапила в тіло постільних клопів, була значно меншою, ніж у тарганів.

"Вплив інсектициду на постільних клопів дуже залежить від тривалості та дози, - каже Стівен Келлс. - Постільні клопи контактувати із засобом достатньо довго, щоб доза накопичилася. Отже, якщо інсектицид застосувати не в тому місці або не в тій концентрації, клопи можуть або зовсім уникнути впливу, або отримати недостатню дозу, загинути".

Як боротися з клопами

Тож що ми можемо зробити, щоб побороти клопів? Один із варіантів - термічна обробка, яка передбачає нагрівання приміщення або всього будинку до певної температури. У дослідженні цього року науковці взяли 5400 дорослих постільних клопів із 17 заражених місць у Парижі.

Вони розділили їх на п’ять груп і помістили кожну групу в різні резервуари, щоб імітувати їхнє природне середовище. Декому дозволили отаборитися серед залишків меблів, матраців чи ковдр, а інших залишили просто неба. Потім дослідники нагріли комах. Усі вони загинули протягом години нагрівання до 60°C.

Однак дослідження 2021 року показало, що постільні клопи можуть просто тікати, коли стає надто жарко. Це може становити проблему, особливо в багатоповерхових будинках, де клопи можуть просто переселитися з однієї квартири до іншої.

До того ж, точно не варто нагрівати свою оселю до таких температур самостійно.

"Ніколи не намагайтеся самостійно використовувати тепло, - каже Бут. - Я чув історії про те, як люди збиралися взяти пропанові обігрівачі та підпалили свій будинок. Це так не працює. Ви скоріше вб’єте себе, ніж завдасте шкоди клопам".

Деякі дослідники винаходять способи виманити постільних клопів з їхніх схованок, щоб зробити їх більш чутливими до пестицидів. Студенти Стокгольмського Королівського технологічного інституту нещодавно створили машину, яка може імітувати дихання людини і діяти як приманка, щоб виманити клопів з їхніх гнізд, оскільки дослідження показують, що клопів приваблює вуглекислий газ (CO2), який виділяє людина.

Дослідники також розробляють природні біопестициди, до яких комахи гірше виробляють стійкість. У 2012 році Ніна Дженкінс, ентомологиня з Університету штату Пенсильванія в США, розробила препарат, що містить Beauveria bassiana, природний місцевий грибок, який викликає захворювання у комах, але нешкідливий для людей.

На відміну від хімічних пестицидів, вплив яких має бути прямим і тривалим, щоб убити комах, спори грибка потрапляють до клопів, коли вони повзають по обробленій поверхні. Потім комахи поширюють спори, і протягом 20 годин вони проростають у їхніх тілах.

"Постільним клопам достатньо лише короткочасного контакту з обробленою поверхнею, щоб підхопити спори та заразитися, - каже Дженкінс. - Потім ці клопи несуть спори до своїх сховищ, де заражають інших клопів з популяції". Ця стратегія працює, тому що постільним клопам обов'язково треба виходити зі своїх сховищ, щоб шукати їжу, додає вона.

У будь-якому випадку повідомлення преси про те, що інші міста Європи та США могли "підхопити" клопів із Франції, скоріш за все, не хибні.

"Чи у Франції та Лондоні несподівано спалахнули нашестя клопів, чи про них просто раніше не повідомляли? - питає Бут. - Я думаю, другий варіант. Вони завжди там були, але просто залишилися відносно непоміченими. Вони дуже загадкові, і тому багато заражень невеликого масштабу лишаються непоміченими".

Є надія, що за допомогою правильних заходів клопів таки можна побороти. Дослідження 2022 року показало, що кількість скарг на постільних клопів у Нью-Йорку суттєво зменшилася з 2014 до 2020 року - після того, як місто запровадило закони, які вимагали від орендодавців повідомляти про зараження та сповіщати всіх мешканців будинку.

Однак навіть у цьому дослідженні в районах з вищим рівнем доходу (Манхеттен і Бруклін) падіння було різкішим, ніж районах з нижчим доходом, таких як Квінс і Стейтен-Айленд. У багатьох районах з низьким рівнем доходу зараження продовжують відбуватися. Схожу ситуацію спостерігають в інших містах США, наприклад у Чикаго.

“Ми, на жаль, виявили, що люди з низьким рівнем доходу сприймають клопів як неприємність, яку треба терпіти, оскільки вони не можуть дозволити собі їх знищити, - каже Бут. - Вони можуть бути резервуарними популяціями, які можуть виступати джерелом майбутніх інвазій".

Перемагати в окремих битвах, знищуючи клопів в окремому помешканні чи будівлі – це одне. Але чи здатне людство назавжди покінчити з клопами?

"Якщо ви думаєте, що колись зможете їх позбутися, то відповідь – ні, – каже Бут. - На жаль, постільні клопи будуть з нами, поки ми не зникнемо з цієї планети".