Весной 2012 года Федерика собрала личинок восковой моли из ульев в полиэтиленовый пакет. Спустя какое-то время она обнаружила, что гусеницы выбрались из него, проделав массу отверстий. По мнению учёного, они сделали это с помощью тех же веществ, благодаря которым разлагают восковые перегородки ульев.
Это наблюдение положило начало исследованию группы из Института биомедицины и биотехнологий Кантабрии (Испания) и Оксфордского университета (Великобритания) под руководством Бертоккини.
«Да, эти гусеницы расщепляют полиэтилен при контакте. Ну, может быть, они что-то съедают, но в любом случае он разлагается. Они (или какая-то бактерия в их кишечнике) производят вещество, которое разрывает связи между атомами полиэтилена, следовательно, он распадается», — объясняет Бертоккини бегство личинок из пакета.
В промышленных масштабах
Перед исследователями стоял вопрос, могут ли гусеницы питаться полиэтиленом. Учёные пытались обнаружить ген, который отвечает за выработку вещества, уничтожающего полиэтилен, чтобы пересадить его бактериям. Эти бактерии затем могли бы разлагать пластиковый мусор.
- globallookpress.com
- Un/Ropi
Однако, по словам Бертоккини, пока до этого далеко — исследования находятся на достаточно ранней стадии.
«Как учёный, я всегда должна говорить с осторожностью о наших возможных достижениях. Итак, вот что возможно: допустим, есть место, где находятся отходы, свалка или помойка, — рассуждает Бертоккини. — Можно представить себе небольшие установки, куда свозили бы полиэтиленовые отходы, пластиковые пакеты, и если бы у нас была эта молекула, химическое вещество, способное разлагать их, то в этих установках могла бы происходить переработка. Мы могли бы избавиться от огромного количества пластиковых отходов, которое скопилось в мире».
Сейчас исследователи гусениц, которые могут спасти мир от залежей пластика, находятся на этапе поиска финансирования. После этого начнётся активное изучение.
- globallookpress.com
- Fotogramma/Ropi
В перспективе, считает Федерика Бертоккини, исследователи смогут создать аппарат, который без вреда для окружающей среды будет разлагать пластик. Для этого необходимо найти вещество, которое отвечает за соответствующие процессы, а затем научиться производить его в промышленных масштабах.
Гусеницы едят полиэтилен April 26th, 2017
Ученые нашли гусеницу, которая перерабатывает полиэтилен. Как она это делает, никто не знает.
В научном журнале Current Biology вышла о том, что гусеницы восковой моли, по всей видимости, могут переваривать полиэтилен. И не просто пережевывать и выводить из организма естественным путем, а перерабатывать в другие вещества. Ученым и до этого были известны подобные организмы, но все они перерабатывают полиэтилен очень медленно. А сотня гусениц восковой моли может справиться с 92 миллиграммами полиэтилена за 12 часов.
Полиэтилен является одним из самых распространенных видов пластика и служит в основном для производства упаковки. Ежегодно в мире используется около триллиона полиэтиленовых пакетов и их утилизация представляет собой серьезную проблему. Так, в странах Европейского союза только четверть пластиковых пакетов перерабатывается, 36 процентов — сжигается, а остальные пакеты люди просто выбрасывают, тем самым нанося ущерб окружающей среде.
Личинка восковой моли (Galleria mellonella)
Раньше считалось, что полиэтилен не поддается биоразложению, так как он не встречается в природе. Тем не менее ученые не раз находили организмы, способные его перерабатывать. Так, выяснилось, что плесневые грибки Penicillium simplicissimum способны за три месяца частично утилизировать полиэтилен, предварительно обработанный азотной кислотой. Позднее появились сообщения о том, что бактерии Nocardia asteroides «съедают» пластик за время от четырех до семи месяцев, а обитающие в кишечнике индийской моли (Plodia interpunctella) бактерии способны разложить 100 миллиграммов полиэтилена за восемь недель. Авторы нового исследования выяснили, что личинки восковой моли Galleria mellonella могут утилизировать полиэтилен еще быстрее, за несколько часов.
В ходе эксперимента, после того, как личинок оставили наедине с полиэтиленовым пакетом, первые дыры в нем стали появляться через 40 минут. За 12 часов 100 личинок съели около 100 миллиграммов пластика. Чтобы понять, как черви переварили пластик, ученые растолкли нескольких личинок в ступе, получившейся пастой намазали полиэтиленовую пленку и оставили ее на несколько часов. «Обработанный» полиэтилен исследователи проанализировали с помощью инфракрасной Фурье-спектроскопии. На спектрограмме, помимо пиков, характерных для полиэтилена, появился пик, соответствующий этиленгликолю.
В ходе последующих экспериментов учёные установили, что гусеницы способны перерабатывать полиэтилен полностью. Это объясняется наличием в их телах особого фермента, который либо вырабатывается самими гусеницами, либо бактериями в их пищеварительной системе.
Специалисты полагают, что способность перерабатывать полиэтилен у гусениц выработалось по аналогии с механизмами переработки воска в ульях. Теперь они надеются окончательно выделить производящее нужный эффект вещество, а затем попытаться синтезировать его искусственным путём.
"Это открытие может помочь избавиться от огромного количества мусора, который скапливается на свалках и в океане", — заявил Франс Пресс один из авторов исследования, профессор Кембриджского университета Паоло Бомбелли. Полиэтилен представляет собой серьезную проблему для окружающей среды, так как очень медленно разлагается в естественных условиях.
Только вот никто не подумал ли о том, что будут есть эти расплодившиеся гусеницы, когда сожрут весь мусор? Примутся есть нужный нам полиэтилен как колорадские жуки картошку?
источники
Одним из опасных вредителей и переносчиков возбудителей болезней пчел на пасеках является большая (G. mellonella) и малая (A. grisella Fabr.) восковая моль (пчелиная огневка, клочень, мотылица, шашель). Они встречаются там, где есть пчелы. Восковая моль выделяет фермент церазу, способный расщеплять пчелиный воск. Гусеницы восковой моли питаются воском. Причем они предпочитают темные соты, содержащие большое количество рубашечек, а не светлые, недавно отстроенные.
По данным многих исследователей, одна самка восковой моли за период жизни откладывает от 400 до 18 тыс. яиц. Выходящие из яиц гусеницы пожирают воск, пергу. Каждая гусеница за период развития потребляет около 0,5 г воска и портит более 50 ячеек. Поколение одной самки восковой моли за одно лето может уничтожать до 32 кг воска, в то время как одна сильная пчелиная семья даже при постоянном взятке может выработать за это же время только 7,5 кг воска. Установлено, что три поколения пяти пар моли при благоприятных условиях размножения могут съесть около 500 кг суши, содержащей 300 кг чистого воска.
Цикл развития восковой моли продолжается 47 дней (яйцо - 8 дней, личинка - 30, куколка - 9 дней). Самка живет 7-12 дней, а самец - 10-26 дней. Взрослые насекомые живут за счет питательных веществ, накопленных ими в фазе личинки. Через 8 дней после откладки из яйца вылупляется личинка (гусеница), которая начинает усиленно питаться, разрушая соты. Гусеницы проделывают в сотах характерные прямолинейные ходы, заполняющиеся паутиной, являющейся продуктом жизнедеятельности восковой моли, и через 2-3 дня разрушают весь сот (рис. 9). Позднее они нападают на соты с расплодом пчел и часто, проделывая свои ходы, так оплетают в ячейках куколок пчел, что приводят их к гибели.
Рис. 9. Гусеницы восковой моли полностью уничтожили соты в пчелином гнезде: вверху - вид сверху; внизу - вид сбоку.
Иногда они не трогают соты, а только с поверхности поедают крышечки запечатанного расплода. Наблюдаются целые ряды распечатанных ячеек с ясно видными белыми куколками пчел внутри, которые можно принять за гнильцовые поражения расплода. При сильном развитии восковой моли пчелы покидают улей и отыскивают новое жилье (рис. 9).
Особенно часто восковая моль встречается на тех складах и пасеках, где не соблюдают ветеринарно-санитарных правил хранения воска и своевременно не перетапливают старые соты на воск. Поэтому при каждом очередном осмотре нужно удалять из ульев мусор и сжигать его. Нельзя оставлять в ульях лишние рамки, соторамки, непригодные для дальнейшего использования, а обломки суши и вощины необходимо своевременно перерабатывать на воск.
Одновременно для борьбы с восковой молью применяли нафталин, окуривали соты цианистым калием, сернистым газом, но все эти средства оказались неэффективными.
За рубежом, по сообщению А. И. Рута и др., для борьбы с восковой молью используют карбондисульфид и парадихлЮрбензол. Но вследствие того, что названные препараты не действуют губительно на яйца моли, их необходимо применять повторно через 10-15 дней для уничтожения отрождающихся иЯAюСнAЦСпСнок.
Пары уксусной кислоты губительно действуют на бабочек, куколок и личинок восковой моли, но не уничтожают яйца.
По сообщению Михаэля (1964), в борьбе с восковой молью эффективна смесь, состоящая из 11% окиси этилена и 89% пропилента-12. В течение 30 минут насекомые погибают на всех стадиях развития. Таким же действием обладает бромистый метил (газ) в дозе 32 г на 1 м 3 при экспозиции в течение 24 часов.
Но применять бромистый метил в чистом виде экономически невыгодно, так как он дорого стоит. Поэтому для уничтожения большой восковой моли на всех стадиях ее развития рекомендуется применять газ «ОБ» или бромистый метил. Причем гибель яиц и куколок восковой моли, как наиболее устойчивых, достигается при воздействии газа «ОБ» в дозе 30 мг/л в течение 10 часов.
Обработку соторамок проводят следующим образом. Готовят специальную площадку: часть территории очищают от травы и смачивают водой (для предотвращения излишней утечки газа). Соторамки складывают в ульи по 12-13 штук, устанавливают их на деревянные брусья на площадке, вокруг выкапывают канавку глубиной 10-15 см и шириной 15-20 см. Сверху ульи покрывают полиамидной пленкой марки ПК-4, края ее опускают в канавку, присыпают землей и утрамбовывают. Из баллона через резиновый шланг пускают газ. В месте подвода резинового шланга под пленку в него вставляют металлическую трубку длиной 10 см, чтобы не произошло сдавливания шланга. Газ «ОБ» вводят в дозе 30-50 г, а бромистый метил в дозе 50-100 г на 1 м 3 при температуре 18-22°. После определенной экспозиции пленку снимают и соты проветривают на воздухе в течение 10 часов. При воздействии газом «ОБ» в дозе 50 г соторамки выдерживают под пленкой в течение 10 часов, а при обработке бромистым метилом в дозе 80 г на 1 м 3 - в течение 24 часов при одноразовой обработке. Погибают яйца, куколки, личинки и взрослые особи восковой моли. Такая обработка не влияет отрицательно ни на пчел, ни на расплод.
Обрабатывать соты газами в условиях пасек можно, кроме способа, описанного выше, в любой герметической камере, даже в полиэтиленовых мешках.
Применять газы «ОБ» и бромистый метил удобнее и экономически выгоднее, чем пары уксусной кислоты, широко используемые на пасеках.
Обработку парами уксусной кислоты необходимо через 8-12 дней повторить, чтобы уничтожить отрождающихся из яиц личинок моли. Обработка же бромистым метилом и газом «ОБ» однократная, а следовательно, она менее трудоемкая. Кроме того, при обработке газом «ОБ» и бромистым метилом выдерживать соты под пленкой нужно соответственно в течение 10 и 24 часов, а при применении уксусной кислоты - трех суток.
Необходимо помнить, что восковая моль может разрушать и обработанные соты, поэтому после дегазации их нужно хранить в условиях, предупреждающих ее появление.
Вообще всю запасную сушь и соты на пасеках рекомендуется подвергать профилактической обработке газами против восковой моли и других вредителей воска и перги.
После дегазации сухие соты можно помещать в полиэтиленовые мешки. В такой упаковке соты хорошо сохраняются в обычном складском помещении.
Опасность представляет не сама восковая моль (в народе — шашель), а ее личинки. Они способны выжить из улья пчел, и пасечник потеряет целую семью. Бабочки селятся в ульях и там же откладывают яйца. Методы борьбы можно разделить на те, которые используют для уничтожения вредителя на рамках в улье и те, которые включает в себя борьба с восковой молью в сотохранилище.
Характеристика огневки
У бабочки ротового аппарата нет, она не питается продуктами пчеловодства, а вот личинки способны уничтожить все, что есть в улье:
- Пергу;
- Пыльцу;
- Прополис;
- Маточное молочко.
Эти существа уникальны тем, что способны перерабатывать воск, чего кроме них не умеет делать никто. В условиях природы самостоятельно бороться с восковой молью могут только сильные пчелы, слабые просто покидают оккупированное гнездо и ищут себе другое жилье.
На пасеке борьба с шашелем – одна из основных забот пчеловода. Чтобы справиться с вредителем было проще, первоочередная его задача состоит в том, чтобы поддерживать здоровье пчелиной семьи, и тогда не придется думать о том, как избавиться от восковой моли и ее личинок на рамках.
Ночные бабочки семейства огневок являются самыми опасными для пчел насекомыми.
Большая восковая моль крупнее малой, размах ее крыльев достигает 35 мм. Мотылек невзрачен на вид. Как и все ночные бабочки, он неярок. В раскраске крыльев преобладают коричневатые и серые цвета. Нижние крылья светлее верхних. Взрослая особь живет за счет запасов, которые она накопила, будучи личинкой.
Продолжительность жизни варьируется от 2 недель у самок до 3 недель и самцов. В одну кладку самка может отложить до 300 яиц.
Высокая плодовитость ставит под угрозу всю жизнедеятельность пчел.
- Через 10 дней из яиц появятся личинки, а затем и гусеницы, и вопрос о том, как в срочном порядке избавиться от восковой моли на рамках, станет более чем актуальным.
- При усиленном питании личинки быстро растут, и в стадии гусеницы насекомое достигает в длину до 35 мм.
- Через месяц гусеница окукливается, но сначала она формирует кокон.
- Уже через 10 дней на свет появятся новые бабочки, которые спустя 2 недели готовы принести потомство.
За сезон при благоприятных погодных условиях может смениться 3 поколения восковой моли.
Профилактические меры
Проблему легче предотвратить, поэтому каждый, кто связал свою жизнь с пчелами, должен предпринять превентивные меры, которые позволяют свести убытки к минимуму. К таким методам относятся:
С целью профилактики на территории пасеки и вокруг нее высаживают растения, запах которых отпугивает моль. К таковым относятся:
- Мята и мелисса;
- Пеларгония;
- Полынь;
- Бархатцы.
Чтобы бабочка не попала в улей, рядом с ним пчеловоды расставляют плошки со смесью перги и меда. Делать это надо вечером, когда пчелы уже не летают. Мотылек ведет ночной образ жизни и утром можно будет собирать утонувших в меде бабочек. В приманку для моли добавляют дрожжи, замечено, что результативность такой смеси выше.
Привлекает бабочку и запах уксуса. Его надо развести в воде и также поставить емкость рядом с ульем.
Чтобы личинки из зараженного улья не переползали в чистый, некоторые пчеловоды устраивают водную преграду: обкапывают улей, в котором вывелись личинки, по периметру, делают канавку и заполняют ее водой.
Соты нужно систематически проверять на наличие вредителя. При его обнаружении меры предпринимают немедленно. Пчелы должны беспрепятственно проникать в любой уголок улья, так они смогут бороться с незваными гостями.
Рабочая пчела сама в состоянии нейтрализовать вредителя, она просто поедает его. При обнаружении куколки она ее запечатывает прополисом, и куколка погибает. За проникновение в улей неприятеля отвечают пчелы-охранники, они уж точно знают, как избавиться от присутствия восковой моли на рамках — просто не пускают личинку в улей.
Наличие на пасеке воска привлекает огневку, поэтому надо избегать хранить запасы там же, где живут пчелы. Чтобы предотвратить переход личинок из одного корпуса с сушью в другой при хранении их колонной, на крышку каждого нужно постелить пленку или клеенку, а еще лучше – газеты (моль не выносит запаха типографской краски).
Способы защиты от восковой моли
Методы борьбы можно разделить на:
- Химические;
- Механические;
- Биологические.
Биологический метод
Подразумевает использование растений, запах которых отпугивает моль.
Хорошо показали себя в борьбе с восковой молью листья грецкого ореха. В начале осени их собирают и просушивают. К ореховому листу можно добавить высушенный хмель. Этой смесью пересыпают рамки и в таком виде хранят их зимой.
Еще одно испытанное средство борьбы с восковой молью в сотохранилище – мята. Стеблями и листьями надо застелить дно ящика, плотно установить в нем рамки, сверху которых разложить еще слой мяты. Хорошо защищает соты лавровый лист, разложенный под и над рамками.
Если в улье уже есть личинки, против них используют раствор мяты перечной. Для пчел он абсолютно безвреден, а для вредителя губителен. Для приготовления раствора потребуется настойка мяты перечной и вода в соотношении примерно 1:2. Этот раствор наливают в небольшом количестве между рамками на ночь. Утром собирают «урожай» личинок, из которых готовят лечебный экстракт, известный как .
Механический способ
Заключается в том, чтобы вытряхнуть личинок из сот. Для этого нужно достать рамку и постучать по ней. Вибрация заставляет вредителей покинуть укромные уголки. Они выпадают из сот, и пасечнику остается только собрать их.
Борьба с восковой молью в сотохранилище заключается в том, чтобы обеспечить хорошую вентиляцию и температуру. Многие пасечники развешивают на зиму соты на чердаке или в специально отведенном для этого помещении с дополнительным окном для проветривания.
Подручные и специальные химические средства
Губительно воздействует на личинок восковой моли соль, для пчел она опасности не представляет. Перед отправкой на хранение соты опрыскивают крепким раствором соли, по сути – рапой. После высыхания на рамках и сотах образуется белый соляной слой, который защищает сушь от моли. Весной этот слой нужно будет смыть путем такого же опрыскивания, но уже не раствором, а чистой водой.
Рамки хранят в сотохранилище и в плотно закрытом корпусе. В этом случае от шашеля поможет уксусная эссенция:
- Емкость с 4 – 5 ложками эссенции ставят на дно улья.
- Сверху рамки прикрывают полиэтиленом с тем, чтобы уксусные пары не выходили как можно дольше.
- Очень важно при этом наглухо закрыть летки, чтобы бабочки не проникли вовнутрь тогда, когда пары уксуса все-таки испарятся.
При использовании эссенции достигается две цели:
- Погибают личинки;
- Происходит дезинфекция улья, а это – профилактика болезней пчел.
Если проволока в рамке сделана из материала, который ржавеет, этот способ использовать нельзя.
Существуют и специальные средства для борьбы с личинками, а также с взрослыми насекомыми. Пластинки СтопМоль развешивают между рамками в корпусах. Запах со временем выветривается, поэтому периодически приходится проверять, не завелась ли моль, и при необходимости – менять пластинки.
Самый лучший и действенный способ того, как избавиться от присутствия личинок восковой моли на рамках, основан на их теплолюбивости. На морозе они погибают.
Некоторые пасечники специально для вымораживания суши приобретают морозильный ларь. В него одновременно вмещается много рамок. При отсутствии ларя или большой морозильной камеры, соты вымораживают поэтапно:
- Снять рамки в одном корпусе.
- Заложить их в холодильник.
- Через пару дней приступают к обработке другого корпуса.
Окуривать улей серой добросовестные пасечники не рекомендуют, так как это может негативно сказаться на качестве меда.
Бабочка под названием большая восковая моль (Galleria mellonella) пользуется дурной славой среди пчеловодов: ее гусеницы живут в пчелиных ульях, питаются медом, пергой и воском, в буквальном смысле съедая соты и заодно повреждая пчелиный расплод.
Но у восковой моли есть и крайне полезное свойство: исследователи из Кембриджа и Института биомедицины и биотехнологии Кантабрии обнаружили, что гусеницы G. mellonella едят полиэтиленовые пакеты. Выяснилось это случайно: Федерика Берточчини (Federica Bertocchini), один из соавторов статьи в Current Biology, чистила свои ульи от гусениц моли, складывая их в пластиковую сумку - и через какое-то время вся сумка была буквально изрешечена дырами. Никто, кроме гусениц, не мог их проделать.
Тогда их уже специально посадили на полиэтиленовый материал, чтобы понять, насколько усердно они его разрушают. Результат превзошел все ожидания: сто гусениц большой восковой моли за 12 часов уничтожили 92 мг полиэтилена. По словам авторов работы, насекомые работают в этом смысле даже эффективнее специальных бактерий, способных уничтожать пластмассы.
Расщепляя полиэтилен, гусеницы G. mellonella превращают его в этиленгликоль - вещество без цвета и запаха, сладковатое на вкус и ядовитое; впрочем, гусеницы, по-видимому, от него никак не страдали. Любопытно, что полиэтилен разрушали не только гусеницы: куколка, которая просто лежала на полиэтилене, вскоре проделывала в нем дыру; очевидно, расщепляющий фермент просто выходил наружу через ее покровы. Эксперимент с куколками, кстати, показал, что насекомые действительно расщепляют полиэтилен, а не просто прогрызают в нем отверстия. Химическая структура полиэтилена похожа на химическую структуру пчелиных восков, так что, наверно, можно было ожидать, что личинки восковой моли, питающиеся воском в ульях, смогут одолеть и этот искусственный полимер.
Теперь перед исследователями стоит задача понять, что за фермент - или набор ферментов - позволяют гусеницам и куколкам G. mellonella разрушать полиэтилен, и что именно там происходит с химической точки зрения. Возможно, что насекомые сами синтезируют необходимые ферменты, но возможно, что в расщеплении полимеров им помогают какие-нибудь симбиотические желудочно-кишечные бактерии. Тут стоит напомнить, что полиэтилен, в который сейчас упаковывают все и вся, в Европе составляет 40% от всех пластмасс, и 38% - от всего пластика, который можно найти на мусорных свалках. Он необычайно устойчив, очень долго разлагается (разные виды полиэтиленов распадаются естественным путем за время от ста до четырехсот лет), так что понятно, почему огромная полиэтиленовая масса составляет серьезную экологическую проблему. И не исключено, что проблему эту удастся решить как раз с помощью большой восковой моли.
