Отряд Жесткокрылые, или Жуки (Coleoptera)

Жуки, или жесткокрылые (Coleoptera) — крупный отряд насекомых, насчитывающий около 25 000 видов, среди которых известны и ядовитые. Токсические вещества, вырабатываемые жуками, как правило, используются ими в качестве средств химической защиты от врагов.

Жуки-нарывники Класс Насекомые— Insecta Отряд Жесткокрылые, или Жуки— Coleoptera Семейство Нарывники, или Майковые — Meloidae Экология и биология. Ядовитыми свойствами характеризуются представители родов маек (Meloe), шпанских мушек (Lytta), нарывников (Mylabris). Майки имеют крупное, массивное тело, короткие надкрылья, длинное брюшко. Обычно черные с синеватым отливом или фиолетовые. Весной встречаются на открытых местах. Паразитируют на пчелиных. В СССР более 40 видов, в том числе Meloe violaceus March. (рис. 35). Нарывники распространены в Средней Азии и Казахстане, на Кавказе. Надкрылья красные или желтые с черными перевязями, тело обычно черное с металлическим отливом, густо волосистое. Личинки паразитируют на саранчовых. Жуки питаются цветами, реже листьями. Известно свыше 70 видов, в том числе нарывник изменчивый Mylabris variabilis Pall. (рис. 36). Шпанские мушки Lytta visicatoria L. (рис. 37) встречаются на юге лесной зоны. Жуки имеют металлически зеленое тело с бронзовым блеском, обладают резким и неприятным запахом. Личинки паразитируют на пчелиных.

Рис. 35. Майка фиолетовая Meloe violaceus Рис. 36. Нарывник изменчивый Mylabris variabilis Рис. 37. Шпанская мушка Lytta vesicatoria

Картина отравления. Гемолимфа всех нарывниковых жуков ядовита и в случае опасности они выделяют капельки гемолимфы из отверстий, расположенных между голенями и бедрами ног (кровопрыскание). Однако ежи используют нарывников в пищу без вреда для себя. При раздавливании на поверхности кожи нарывниковые жуки вызывают дерматиты. Наиболее часто поражаются открытые части тела — руки, шея, лицо. Гемолимфа маек, шпанок и нарывников поражает, в основном, устья фолликул, что приводит к образованию папулок с переходом в пустулы и возникновению характерных крупных пузырей. Наличие ран, царапин или увлажнения кожи способствует увеличению всасываемости яда и последующему развитию общих симптомов отравления. В тяжелых случаях возможны гломерулонефриты, циститы. Наблюдается болезненное мочеиспускание. Первая помощь.При системном отравлении рекомендуется тщательно промыть желудок и кишечник, после чего назначаются обволакивающие средства. При обширных поражениях кожи волдыри вскрыть и продезинфицировать. Важное значение имеет соблюдение профилактических мер в местностях, где обитают нарывники. Лучше всего жуков в руки не брать, а тем более не раздавливать. При специальных работах необходимо пользоваться перчатками, масками, очками. Химический состав и механизм действия яда.Действующим началом ядовитой гемолимфы нарывников является кантаридин: кантаридин Для кошек и собак DL50 кантаридина составляет 1 мг/кг. Попадание жуков или кантаридина в пищеварительный тракт ведет к быстро развивающейся интоксикации. На вскрытии отмечается резкая гиперемия слизистых покровов, образование язв и очагов геморрагии. Диффузные очаги поражения обнаруживаются в печени и почках. Наблюдаемые застойные явления в ЦНС обусловливают нарушения условно-рефлекторной деятельности и развитие параличей у экспериментальных животных. Из 100 г сухих шпанок выход кантаридина составляет 0,3—1,5 г. В прошлом препараты кантаридина использовались для приготовления нарывных пластырей.

Синекрылы— Paederus Класс Насекомые— Insecta Отряд Жесткокрылые, или Жуки— Coleoptera Семейство Стафилиниды— Staphylinidae Экология и биология.Хищные жуки. Живут по берегам прудов, рек, в болотистых лугах. В СССР 12—15 видов, в том числе стафилин береговой Paederus riparius с черной головой и синими надкрыльями (рис. 38).

Рис. 38. Стафилин береговой Paederus riparius

Картина отравления.Гемолимфа ядовита и при попадании на кожу вызывает папулезный дерматит, поражающий глубокие слои кожи без обильного выделения серозной жидкости. Обычно раздавливают жука, ползающего по открытым частям тела, часто во сне. Папулезный дерматит выражен в первые сутки и стихает через 3—4 дня. При попадании гемолимфы в глаза возможны конъюнктивиты, блефарит. Первая помощь.Рекомендуются примочки теплым раствором борной кислоты. Химический состав и механизм действия. Действующим началом гемолимфы является педерин: педерин Кроме педерина биологической активностью обладают его производные псевдопедерин, педерон и др. Педерин способен блокировать синтез белка в цитоплазме эукариот. При попадании педерина в пищеварительный тракт наблюдаются энтериты. Почки поражаются в меньшей степени, чем при отравлении кантаридином.

Колорадский жук— Leptinotarsa decemlineata Say. (рис. 39) Класс Насекомые— Insecta Отряд Жесткокрылые, или Жуки— Coleoptera Семейство Листоеды— Chrysomelidae Экология и биология. Небольшие жуки длиной 9—12 мм. Тело окрашено от грязно-желтого цвета до светло-желтого. Голова с черными пятнами. Надкрылья с черными полосами. Обычен на пасленовых. Опасный вредитель картофеля.

Рис. 39. Колорадский жук Leptinotarsa decemlineata

Картина отравления.Гемолимфа ядовита для беспозвоночных и позвоночных животных. У домашней мухи при введении 1 мкл гемолимфы жука наступает смерть в течение 1 ч. Введение лиофилизированной гемолимфы мышам в дозе 25 мг/кг вызывает контрактуру мышц живота в месте инъекции, адинамию, затруднение дыхания. Перед смертью развиваются судороги, вращательные движения. Сердце останавливается в диастоле. У крыс наблюдается прогрессивное снижение температуры тела вплоть до момента смерти. Гематокрит увеличивается на 45—70%, в 2 раза повышается содержание мочевины в сыворотке крови и значительно возрастает активность аспартатаминотрансферазы и лактатдегидрогеназы. Нарушается электролитный баланс плазмы в сторону гиперкалиемии и гиперкальциемии. Химический состав и механизм действия яда.Активным началом яда является белок с Мr~55 000, названный β-лептинотарзином. В гемолимфе близкого вида Leptinotarsa haldemani содержится токсин, названный β-лептинотоксином-h. Лептинотарзин не аккумулируется с пищей, а является естественным белком гемолимфы жука. К действию протеолитических ферментов токсин довольно устойчив, однако инкубация с гомогенатом тела колорадского жука полностью его инактивирует. По-видимому, в теле жука имеется детоксицирующая система. Лептинотарзин оказывает действие на нервно-мышечную передачу у позвоночных. В концентрациях 10—11 — 10—10 моль/л лептинотоксин -h усиливает вход в Са2+ в синаптосомы мозга крысы, а также способен высвобождать медиаторы из предварительно нагруженных синаптосом. Этот эффект наблюдается и в бескальциевой среде, но кальций его ускоряет. Под действием лептинотоксина- h в синаптосомах наблюдается слияние везикул, образование крупных складок мембраны. В нейросекреторных клетках отмечено уменьшение количества секреторных гранул. По-видимому, токсин стимулирует процесс экзоцитоза. Гемолимфа колорадского жука малотоксична (DL50~1000 мг/кг) при приеме внутрь для позвоночных животных. С другой стороны, имаго и личинка имеют апосематическую окраску, предупреждающую хищника о возможной несъедобности. В биологической роли лептинотарзина еще предстоит разобраться. Во всяком случае, сочетание ядовитой гемолимфы с наличием ферментных систем эффективно детоконсицирующих ксенобиотики, в том числе инсектициды, во многом объясняют его широкое распространение.

Другие виды жуков. Феномен кровопрыскания токсичной гемолимфы применяют не только нарывники, но и другие жуки. Всем хорошо известные божьи коровки (сем. Coccinellidae) при опасности выделяют из суставов капельки окрашенной гемолимфы, имеющей для человека противный вкус, который ей придают горькие алкалоиды адален и кокцинеллин. Водные растворы гемолимфы божьих коровок при инъекциях токсичны для позвоночных и беспозвоночных животных. Однако токсичность при контактном способе зависит от состояния кожи. При втирании в кожу человека гомогената из бахчевой коровки Epilachna chrysomelina (рис. 40) ярко выраженный дерматит наблюдается только при предварительном поражении кожи, тогда как неповрежденная кожа устойчива к действию гемолимфы.

Рис. 40. Бахчевая коровка Epilachna chrysomelina

Жуки-бомбардиры (Brachinus) (рис. 41) являются прекрасным примером использования принципа ферментативного катализа для целей химической защиты. При возникновении опасности жук-бомбардир подворачивает брюшко и из пары отверстий, расположенных на его кончике, выпускает во врага едкую струю, сопровождающуюся звуком резкого хлопка. Брюшко весьма подвижно и жук может «стрелять очередями».

Рис. 41. Жук-бомбардир Brachinus crepitans

Ядовитый аппарат жука-бомбардира (рис. 42) состоит из железы, соединенной протоком с резервуаром, в котором накапливаются водные растворы пероксида водорода и гидрохинонов. Через узкий проток, снабженный мускульным сфинктром, эти вещества попадают в наружную камеру, сообщающуюся с внешней средой. Клетки стенок наружной камеры секретируют ферменты каталазу и пероксидазу. Порция субстрата (гидрохинон, метилгидрохинон, пероксид водорода) выдавливаются в наружную камеру, где мгновенно протекает взрывная реакция. Каталаза разлагает пероксид водорода на воду и молекулярный кислород, а пероксидаза окисляет гидрохиноны до соответствующих хинонов:

Под давлением образующихся газов смесь выстреливается в виде аэрозоля при температуре ~100 °С.

Рис. 42. Ядовитый аппарат жука-бомбардира: 1 — железа; 2 — проток; 3 — резервуар; 4 — мышечный сфинктр; 5 — наружная камера; 6 — отверстие наружной камеры

Путем выбрызгивания едких или токсичных веществ защищаются многие жуки. Например, чернотелки и жужелицы выделяют бензохиноны и толухиноны. Жуки-плавунцы Dytiscus выделяют млечную жидкость, содержащую 11-дезоксикортикостерон, предшественник альдостерона у позвоночных животных. Под его влиянием у рыб развивается нарушение водно-солевого обмена и осмотического баланса вплоть до состояния шока.