In the Egyptian Book of the Dead, there’s a banishment spell that declares, “Be far from me, O vile cockroach.” More than 3,000 years later, we’re still trying to oust these insects. But from poison traps to hastily brandished slippers, cockroaches seem to weather just about everything we throw at them. So what makes cockroaches so hard to kill?
В древнеегипетской Книге мёртвых содержится такое заклинание: «Уйди прочь, о мерзкий таракан!» Спустя более 3 000 лет мы по-прежнему хотим избавиться от этих насекомых. От ловушек с ядом до брошенных в них тапок — тараканы способны снести всё, что мы пускаем в ход против них. Почему же тараканов так трудно победить?
There are nearly 5,000 cockroach species. 99% of them live in a range of habitats where they play important ecological roles by recycling dead or decaying organic matter and nourishing other animals. But a couple dozen species adapted to live in close association with humans. German and American cockroaches are among the most common. And they owe their resilience to a combination of physical and chemical adaptations.
В мире существует почти 5 000 видов тараканов. 99% их живут в самых разных частях планеты, где играют важную роль благодаря способности переваривать отмершие организмы или разлагающуюся материю. Тараканы — также любимый корм многих животных. Но пара десятков видов приспособились существовать в тесном контакте с людьми. Наиболее распространённые из них —рыжие, или прусаки, и американские тараканы. Их живучесть объясняется целым рядом биологических и химических адаптаций.
When it comes to old-fashioned removal methods, they're troublingly tenacious. An American cockroach’s sensory hairs or structures pick up subtle air currents and rapidly send signals to its central nervous system. The roach can then turn and sprint away within a few milliseconds. And it’s among the fastest invertebrates ever recorded, reaching speeds of up to 50 body lengths per second. This would be the human equivalent of running more than 300 kilometers per hour. And finding a hiding place is no problem. With its flattened, flexible body, an American cockroach can squeeze into spaces less than a quarter of its height. Even if we do land a hit, it can withstand compressive forces of up to 900 times its own weight by distributing the impact along its body.
К старомодным методам борьбы с ними они, к несчастью, весьма устойчивы. Сенсорные волоски и другие органы американского таракана способны улавливать мельчайшие колебания воздуха и мгновенно передавать сигналы центральной нервной системе. Учуяв неладное, этот усатый способен смыться за доли секунды. В мире насекомых они развивают самые большие скорости — до 50 длин тела за секунду! Для человека это была бы скорость более 300 километров в час! Спрятаться в укромном уголке для них тоже не проблема. Тело у них плоское и очень гибкое: американский таракан способен пролезть в щель, в четыре раза меньшую его длины. Даже если мы решим раздавить таракана, его организм путём перераспределения нагрузки
And the cockroach’s toughness doesn’t end there.
способен выдержать сжимающее усилие, превосходящее его вес в 900 раз!
Cockroaches can eat a variety of organic matter, including hair, dead skin, adhesives, and paper. This is made possible by an expansive set of digestive enzymes. Cockroaches are able to thrive even in nutrient-poor environments. Roaches often eat decaying foods that are low in nitrogen— an essential component of DNA and proteins. But they survive by storing nitrogen-containing wastes in their bodies and having a resident group of bacteria recycle the nitrogen into useful molecules for them.
Но крутизна тараканов этим отнюдь не ограничивается. Тараканы способны поедать множество органических веществ, включая волосы, отмершие частицы кожи, и даже клей и бумагу. Всё это благодаря широкому набору пищеварительных ферментов. Тараканы неплохо выживают даже когда вокруг мало пищи. Усатые часто питаются продуктами разложения, в которых мало азота — основного компонента ДНК и белков. Но они научились запасать азотсодержащие отходы в организме, а содержащиеся в их организме бактерии переваривают азот, превращая его в полезные вещества.
Meanwhile, German cockroaches will eat their own poop, vomit, and dead or dying colony members without hesitation. An American cockroach will frolic in sewers, consuming excrement and toting microbes like Staphylococcus aureus and E.coli. But they’ll rarely suffer any consequences. This is because they’re equipped with genes that provide immunity against numerous pathogens. These genes are often duplicated many times over. So when infected, the cockroach’s immune system efficiently unleashes many antimicrobial molecules.
Их сородичи — тараканы-прусаки безо всякого стеснения употребляют в пищу собственные испражнения, рвотную массу и даже мёртвых или умирающих собратьев. Американские тараканы в раздолье живут в канализации, поедая экскременты и являясь переносчиками таких микробов, как стафилококк и кишечная палочка. Но болезни им не грозят. Всё потому, что у них имеются гены, обеспечивающие иммунитет против многих патогенов. Эти гены часто дублируются много раз. Поэтому в случае заражения иммунная система работает весьма эффективно и выделяет множество противомикробных молекул.
Cockroaches also have a slew of defenses against pesticides. When a non-resistant roach walks on a surface that’s been sprayed with a pyrethroid insecticide, for example, the results will likely be fatal. Once absorbed, the chemical binds to sodium channel proteins, which help propagate nerve impulses. The pyrethroid keeps the sodium channels open, so the nerves fire repeatedly. And soon, the cockroach dies. But if a resistant roach is exposed to pyrethroids, it’ll be just fine. Genetic mutations have given them sodium channels that the pyrethroids can’t bind to. The cockroach also produces more detoxification enzymes, which render the pesticide harmless, and the cockroach simply excretes it as a waste. Because German cockroaches reproduce especially quickly, populations may evolve resistance to a new pesticide within months. So far, they're already resistant to 43 different chemicals.
Тараканы также имеют на вооружении массу защитных средств от пестицидов. Если не имеющий резистентности усатый попадёт на поверхность, обработанную пиретроидами — синтетическими инсектицидами, его ждёт, скорее всего, смерть. При попадании в организм насекомого химические соединения связываются с белками натриевого канала, которые участвуют в процессе передачи нервного импульса. Пиретроиды оставляют натриевый канал открытым, вызывая повторные сигналы нервов, пока не наступит смерть насекомого. Но при контакте нечувствительного усача с пиретроидами ничего не случится. В ходе генетических мутаций у них развились натриевые каналы, с которыми не могут связываться пиретроиды. В организме такого таракана также вырабатываются защитные ферменты, нейтрализующие действие пестицида, и он просто выводится с выделениями. Поскольку прусаки плодятся особенно быстро, резистентность к новому пестициду может вырабатываться в их колониях за считанные месяцы. На сегодняшний день этот вид обладает резистентностью к 43 видам ядов!
But contrary to popular belief, cockroaches would probably not survive a nuclear apocalypse. Compared with other insects, cockroaches are only mildly tolerant to radiation. They would die near the sites of nuclear explosions and would still be severely compromised miles away. Moreover, disasters that threaten humanity also jeopardize the habitats and buffets we provide roaches. Perhaps the only way to beat them is through our mutual destruction. Or maybe cockroaches would find even more surprising ways to thrive long after we’re gone.
Однако вопреки распространённому мнению, тараканы вряд ли переживут ядерную катастрофу. По сравнению с другими насекомыми тараканы обладают средней переносимостью радиации. Они не только погибнут вблизи ядерных взрывов — их численности в радиусе километров будет тоже нанесён серьёзный урон. Более того, угрожающие человечеству глобальные катастрофы также затрагивают места обитания и источники пищи, которые получают от нас тараканы. Возможно, единственный способ покончить с ними — это наше взаимное уничтожение. А что, если тараканы смогут найти куда более удивительные пути