Эксперименты международной группы ученых показали, что изменения магнитного поля могут существенно влиять на поведение насекомых. Воздействие на него способно менять направление их миграции и нарушать цикл размножения. Эти данные потенциально позволят бороться с различными вредителями — от термитов до саранчи. Накануне президент США Дональд Трамп поручил профильным министерствам и ведомствам снизить популяцию вашингтонских комаров на 90% и определить наиболее эффективные технологии для этого. По мнению экспертов, использование «магнитного компаса» насекомых в подобных целях может быть перспективным. Однако вмешательство в механизм магнитной ориентации может привести к непредсказуемым последствиям.

Группа китайских ученых с участием специалистов Института биологии внутренних вод имени И.Д. Папанина РАН исследовала влияние изменений магнитного поля на поведение бурых цикадок — опасных вредителей, повреждающих посевы риса в разных странах мира. Анализ показал, что магнитное поле сильнее всего влияет на работу гена Cry1, который, в свою очередь, участвует в регуляции сроков миграции и размножения насекомых. При снижении магнитного поля почти до нулевого уровня у цикадок также наблюдались выраженные нарушения метаболизма.

«Нокдаун Cry1 нарушил суточный ритм вылупления. <…> В совокупности естественные колебания геомагнитного поля и воздействие почти нулевого магнитного поля могут вызывать качественно различные состояния магнитобиологического ответа», — говорится в научной статье исследователей.

Как пояснил «Известиям» биолог Дмитрий Сафонов, магниторецепция — способность воспринимать магнитное поле — развита у многих отрядов насекомых, в том числе у комаров, пчел, муравьев, термитов, жуков, бабочек и саранчи. На магнитное поле реагируют особые белки, образование которых зависит от света. Поэтому изменение характеристик поля потенциально позволяет воздействовать на поведение насекомых.

— Благодаря особым белкам насекомые ориентируются в пространстве и определяют время суток. Если изменить магнитное поле или нарушить его восприятие, у них сбивается внутренний компас. Они не понимают, куда лететь, где искать пищу, вылупляться из яйца или спариваться, — сказал специалист.

При этом разные виды насекомых могут реагировать на магнитное воздействие по-разному. Поэтому при недостаточно точных параметрах воздействия существует риск навредить и полезным видам, например пчелам.

— Такие методы нужно использовать и против вредителей. Сейчас эти технологии активно развиваются. Так можно сбивать миграцию рисовых цикадок или саранчи, в результате чего они могут погибать от голода, а также будет нарушаться их цикл развития и повышаться смертность личинок. Если ослабленную популяцию затем обрабатывать препаратами, это может повысить эффективность такой борьбы, снизить необходимую дозу и уменьшить воздействие на окружающую среду, — отметил Дмитрий Сафонов.

Магнитным воздействием потенциально можно дезориентировать и переносчиков заболеваний — например, комаров или просто надоедливых мошек. Это может затруднить им поиск теплокровных животных и человека. Однако для каждого вида вредителей необходимы свои параметры воздействия. Пока такие подходы остаются на стадии лабораторных исследований и далеки от практического применения, подчеркнул специалист.

Необходимость борьбы с вредными и инвазивными насекомыми возникает в разных странах. Так, президент США Дональд Трамп поручил Агентству по охране окружающей среды (EPA) и другим федеральным ведомствам к 2028 году сократить численность инвазивных видов комаров в Вашингтоне как минимум на 90%. EPA также предписано в оперативном порядке «регистрировать новые методы или средства борьбы с клещами» при условии, что они будут признаны «безопасными и эффективными».

Воздействие на гены насекомых, отвечающие за восприятие магнитного поля, может привести к глобальным и необратимым последствиям, считает координатор программы экологизации промышленности Центра охраны дикой природы Игорь Шкрадюк.

— Технические возможности влиять на гены уже существуют. В основном это химические вещества (например, ферменты), способные воздействовать на определенные участки ДНК. Если, к примеру, обработать таким образом саранчу и отключить ген, отвечающий за ориентацию по магнитному полю, она потеряет способность ориентироваться, но продолжит питаться и размножаться. В результате она может уничтожить огромные площади посевов, а к чему это в итоге приведет, мы не знаем. Поэтому перед применением подобной технологии нужно тщательно просчитывать все риски, — уточнил он.

По мнению эксперта НТИ по растениеводству Юлии Баранкиной, главное значение исследования заключается в том, что оно дает аграриям новую потенциальную мишень для борьбы с вредителями. Многие из них, включая рисовую цикаду, быстро адаптируются к распространенным инсектицидам, поэтому отрасли необходимы средства с иным механизмом действия. Однако сходные гены есть и у полезных насекомых, например у пчел. Поэтому ключевой задачей разработчиков станет избирательность воздействия: средство должно подавлять вредителей, не затрагивая опылителей.

— Думаю, такие методы могут подойти против мигрирующих вредителей, которые преодолевают большие расстояния и зависят от навигации. Это рисовая цикада, саранча, ряд видов совок. Если нарушить их ориентацию, можно сократить налеты на посевы еще до того, как вредители достигнут высокой численности. Для России это актуально прежде всего для южных регионов, где регулярно фиксируются вспышки численности саранчи, — сказала она.

Как пояснила «Известиям» куратор направления химии и биологии Вечерней естественно-научной школы РУДН Ксения Лебедева-Георгиевская, существуют технологии генетической модификации растений, благодаря которым они могут вырабатывать белки, воздействующие на механизм восприятия магнитного поля насекомыми. Однако применение таких подходов связано с рисками, в частности с потенциальным негативным воздействием на полезные организмы и человека.

По словам члена Общественного совета Базовой организации государств — участников СНГ по экологическому образованию Владимира Пинаева, исследования влияния магнитного поля проводятся с использованием катушек Гельмгольца, которые позволяют создавать искусственную и контролируемую среду. Однако она существенно отличается от естественных условий, где на насекомых одновременно воздействует множество других факторов — температура, влажность, хищники и патогены.