OTP. DIPTERA, СЕМ. CULICIDAE\

Комары — одна из наиболее важных в практическом отношении групп кровососущих членистоногих: эти насекомые не только составляют в ряде ландшафтов основную массу нападающих на человека кровососущих двукрылых насекомых («гнус»), но и выступают в роли переносчиков возбудителей болезней человека и животных (см.

Обширное семейство Culicidae включает около 3 000 видов насекомых 34 родов. По современным данным, на территории Советского Союза встречаются 92 вида комаров 8 родов. Важнейшими из них являются представители родов Anopheles («малярийные» комары), Culex и Aedes; в некоторых ландшафтах существенную роль играют также комары родов Mansonia и Cu- liseta.

Комары — это мелкие и средних размеров насекомые, длина тела их варьирует обычно в пределах 5—12 мм. Тело взрослого насекомого делится на голову, грудь и брюшко (рис. 58). Голова снабжена длинным колющим хоботком, что отличает комаров от других похожих на них некровососущих насекомых. Ha голове имеются также по паре покрытых волосками усиков, различной длины нижнечелюстных щупиков и сложных фасеточных глаз. K груди причленяются три пары довольно длинных ног, пара крыльев и кзади от них —редуцированные крылья — жужжальца. Брюшко разделено на сегменты, каждый из которых делится на верхнее (тергит) и нижнее (стернит) полукольца, соединяющиеся при помощи тонкой плевральной перепонки, растягивающейся при приеме пищи насекомым. Благодаря такому приспособлению самка может выпить большую порцию крови, иногда превосходящую вес ее тела. Кровь пьют только самки

Для практических целей бывает необходимо быстро отличить взрослых малярийных комаров от немалярийных. Один из удобных способов основан на наблюдении за характером посадки этих кровососущих насекомых на вертикальную поверхность.

комаров; самцы питаются растительными соками. Брюшко заканчивается у самки парой церок, а у самца — сложно устроенным копулятивным аппаратом, особенности строения которого используются для определения вида насекомого.

Рис. 58. Самка немалярийного комара (по А. В. Гуцевичу и др., 1970). / — голова; II — грудь; III — брюшко.

Малярийные комары сидят на стенках, приподняв конец брюшка, причем тело комара с хоботком, лежащим на одной прямой с продольной осью тела, составляет острый угол по отношению к вертикали (рис. 59). Немалярийные же комары сидят параллельно поверхности стены или приблизив к ней конец брюшка, а хоботок их лежит под углом к продольной оси тела; насекомое как бы прижимается к стене. Однако этот способ определения малярийных комаров недостаточно совершенен: зимовочная посадка Anopheles уже не столь характерна. Основной же недостаток способа — абсолютная невозможность использования его для определения комаров, нападающих на человека в природе.

Наиболее удобным и вполне надежным способом быстрого дифференцирования малярийных комаров от немалярийных является сравнительное изучение придатков головы взрослого насекомого. Для такогоопреде- ления вполне достаточно лупы с небольшим (3—6X) увеличением; при некотором опыте производить определение можно и невооруженным глазом, рассматривая голову комара, находящегося в пробирке. Вначале следует отдифференцировать самок комаров от самцов. У последних усики покрыты длинными волосками и кажутся пушистыми, у самок же волоски на усиках значительно короче (рис. 60), отчего они иногда плохо заметны невооруженным глазом. Определив пол насекомого, приступают к рассмотрению щупиков. У самок малярийных комаров щупики

по длине приблизительно равны хоботку, отчего последний иногда кажется тройным, тогда как у самок всех встречающихся на территории нашей страны немалярийных комаров щупикико- роткие и заметны у основания хоботка в виде небольшихобразо- ваний, составляющих 1U—1U длины хоботка. По этому же принципу можно различать и самцов: у самцов Anopheles щупики оканчиваются булавовидными утолщениями, тогда как у самцов немалярийных комаров таких утолщений нет, хотя концевые членики щупиков и могут быть покрыты более длинными

Рис.

а — Anopheles maculipennis; б — Culex pipiens

волосками. При необходимости определения рода комаров можновос- пользоваться табл. 5.

Как и прочие двукрылые насекомые, комары развиваются с полным превращением, т. e. проходяг фазы яйца, личинки, куколки и половозрелого насекомого. Зимует большая часть комаров родов Anopheles и Culex на фазе оплодотворенной самки, a Aedes — на фазе яйца. Большинство видов Aedes в умеренных широтах дает за сезон одну весеннюю генерацию (моно- вольтинные виды), тогда как число генераций у Culex и Anopheles зависит от климатических особенностей местности и составляет от 1—2 на севере их ареала до 3—6 и более на юге страны.

После переваривания крови и созревания яиц самки комаров откладывают их на воду (Anopheles, Luiex и др. роды), либо на увлажненную почву в понижениях рельефа (большая часть Aedes), где скапливается вода после таяния снега или летних дождей.

Самки Anopheles и Aedes откладывают яйца поодиночке, причем у малярийных комаров яйца снабжены плавательными камерами, поддерживающими их на поверхности воды (рис. 61). Самки же Culex и Mansonia склеивают яйца во время кладки в «лодочки», состоящие из 200—300 яиц; такие лодочки плавают на поверхности воды и легко могут быть обнаружены, например, в пожарных бочках и других емкостях для хранения запасов воды (характерные для С. pipiens места выплода).

Под оболочкой яиц формируются личинки. Последние выходят в воду сразу после завершения эмбрионального развития {Culex, Anopheles) или после окончания яйцевой диапаузы и снятия ее в результате зимнего охлаждения или воздействия иного фактора внешней среды (Aedes). Эти биологические oco-

Рис. 60. Головы комаров (по E. H. Павловскому, 1959).

а — голова самки; б — самца малярийного комара; в — голова самки; г — самца немалярийного комара.

П p и м e ч а н и e.

отловленным во время нападения на добычу признаки и род насекомого

тельно короче хоботка (немалярийные комары)

Более или менее тупой, закругленный; церки чаще всего не видны или слабо выступающие

комаров, нападающих на человека и домашних животных; в нее не включены редкие комых до вида следует проводить с помощью специальных определителей.

бенности объясняют массовый выплод комаров рода Aedes, развившихся из перезимовавших, накопившихся за прошлое лето яиц, в конце весны — начале лета, и постепенное увеличение плотности популяции Anopheles и Culex; небольшое число перезимовавших самок этих комаров дает начало малочисленной первой генерации, и лишь в результате накопления гоноактивных самок и смены поколений к середине — концу лета численность их достигает заметной, нередко огромной величины.

Рис. 61. Яйца комаров рода Anopheles (а) и Culex (б) на поверхности воды (по E. H. Павловскому, 1959).

Вылупившиеся из яиц личицки (рис. 62, а, б) живут в воде, периодически поднимаясь к поверхности для дыхания атмосферным воздухом. Питаются они детритом, бактериями, микроскопическими водорослями, и по мере роста трижды линяют, проходя 4 стадии.

Для личинок каждого вида комаров характерна довольно строгая приуроченность к водоемам определенного типа; зная тип водоема и характер растительности водного и околоводного комплексов, почти всегда можно определить видовой состав развивающихся в нем личинок комаров. Несмотря на существенное разнообразие экологических требований различных видов, в общем можно принять, что анофелогенными являются умеренных размеров постоянные водоемы с более или менее чистой водой и развитой растительностью погруженного и полупогружен- ного типа. Для большей части моновольтинных видов комаров рода Aedes в лесной и лесостепной зонах характерны небольшие временные водоемы, образующиеся весной после таяния снега, а для массовых в средней полосе и на юге страны Culex pipi- ens — заросшие водной растительностью водоемы постоянного типа с обильным загрязнением их бытовыми и промышленными сточными водами.

Быстро дифференцировать малярийных комаров от немалярийных можно и на фазе личинки, что особенно важно при орга-

Рис. 62. Личинки и куколки комаров (по Д. В. Виноградову- Волжинскому, ред., 1973).

а — личинка малярийного комара; б— личинка немалярийного комара; в — куколка; г — дыхательная трубочка куколкн маляриГіного комара; д — то же немалярийного комара.

низации борьбы с переносчиками малярии и при проведении ларвицидных мероприятий в порядке борьбы с гнусом.

Существует, кроме того, еще более простой способ дифференцирования личинок при непосредственном наблюдении за ними в водоеме. Личинки немалярийных комаров «прикрепляются» к поверхностной пленке воды с помощью стигмальной пластинки, находящейся на вершине сифона, и при дыхании как бы висят в воде под углом к ее поверхности. Личинки же Anophetes лежат горизонтально, удерживаемые в этом положении стигмаль- ными пластинками предпоследнего членика брюшка и раскрывшимися лопастями так называемых пальмовидных волосков, располагающихся на других члениках брюшка. Эта особенность расположения в воде определяет и некоторые способы уничтожения личинок комаров. Личинки малярийных комаров проглатывают все плавающие на поверхности частицы подходящего размера, на чем и основано применение ядов кишечного действия (например, парижской зелени), напыляемых на поверхность воды. Этот способ, естественно, не годится для борьбы с личинками Culex и Aedes, которые фильтруют воду более глубоких слоев.

Последняя, четвертая стадия личинки линяет на куколку (рис. 62, в) — подвижную непитающуюся фазу. Под оболочкой куколки происходят сложные процессы гистолиза и гистогенеза, в результате которых в ней формируется взрослое насекомое — имаго.

Подготовившаяся к окрылению куколка в последний раз поднимается к поверхности водоема, оболочка ее разрывается, и из куколки выходит взрослый комар. Окрыляются в каждой генерации сначала самцы, потом самки. После того, как хитин насекомого окрепнет, они копулируют, обычно во время роения.

Самка осеменяется, как правило, одним самцом, и после этого в половой контакт обычно уже не вступает. Ha этой особенности основан один из способов биологической борьбы с комарами с помощью выпуска стерильных самцов. Если ко времени окры- ления самок выпустить достаточно большое число стерилизованных самцов (облучением, или химическими препаратами), последние, вступая в копуляцию с самками, осеменяют их нежизнеспособными сперматозоидами. Такая самка отказывается от копуляции с нормальными самцами и на протяжении всей жизни откладывает неоплодотворенные яйца, из которых личинки, естественно, не вылупляются. B практике биологической борьбы применяются также самцы — носители генов полустерильности.

Продолжительность жизни взрослого насекомого варьирует в зависимости от условий окружающей среды. Самцы комаров живут сравнительно недолго, в среднем около 2—3 недель. Самки же, неоднократно нападая на добычу, могут жить в естественных условиях до 1,5—2 месяцев и более, а в неволе особи некоторых видоввыживают 6 месяцев и даже больше.

Комары — в основном сумеречные и ночные насекомые. Первый пик активности их в нападении на добычу отмечается на рассвете, второй, максимальный пик активности-—вечером, сразу после захода солнца. Многие виды комаров, в частности основной переносчик малярии A. maculipennis, нападает ночью, залетая в помещение; малярией поэтому люди заражаются, как правило, ночью во время сна. Некоторые виды, особенно при большой численности, могут нападать и днем; чаще всего это лесные виды и комары, многочисленные в плавнях. Круглосуточная активность, наконец, характерна для северных видов комаров, многочисленных в зонах тундры и лесотундры.

Зная период активности массовых в данной местности видов комаров, практический врач легко может определить объем и время проведения мероприятий по защите соответствующих контингентов.

Получившая достаточно большую порцию крови самка сразу после питания стремится спрятаться до окончания переваривания крови и созревания яиц либо в помещения — сараи, хлева, жилье человека (эндофильные виды), либо в природные убежища: в густой растительности, в трещинах почвы и т. д. (экзофильные виды). Пойманная в это время самка может быть исследована с целью установления вида хозяина-прокормителя путем постановки реакции преципитации с содержимым ее желудка (см. стр. 156), что требуется при расшифровке схем циркуляции возбудителей природно-очаговых болезней. До завершения процесса созревания яиц самки абсолютного большинства видов комаров кровью больше не питаются, а следовательно, заразить человека или животное тем возбудителем, который они получили при первом кровососании, могут лишь после окончания процесса яйцекладки, т. e. только при вступлении в следующий гонотрофический цикл.

Ha протяжении последних десятилетий практические работники санитарно-эпидемиологических учреждений ряда городов Европейской части CCCP столкнулись с новой для них проблемой-нападением комаров на людей в зимние месяцы в закрытых помещениях (жилые дома, бани и т. n.). При этом население чаще всего принимает следы уколов самок комаров за результаты нападения клопов, принимая против них соответствующие меры. Ha самом деле речь идет о залете в квар

тиры по вентиляционной системе современных многоэтажных зданий с центральным отоплением самок комаров Culex pipi- ens molestus, питающихся на человеке, главным образом, ночью. Личинки этих комаров развиваются в лужах воды, появляющихся в теплых подвалах зданий в результате утечки воды из труб или при фильтрации почвенных вод вследствие неудовлетворительной гидроизоляции фундамента. Самки С. p. molestus автогенны, то есть заканчивают первый гонотрофический цикл и откладывают первую яйцекладку без предварительного питания кровью, используя для развития яичников запас питательных веществ, полученный еще на фазе личинки. Поэтому популяция С. p. molestus в подвале может поддерживаться длительное время и без питания комаров на человеке. Однако второй гонотрофический цикл эти комары могут проделывать только после приема порции крови человека или животных. И если вентиляционная система здания позволяет самкам С. p. molestus проникать в жилые помещения, они начинают нападать на жильцов даже верхних этажей. Летом подобное явление особого удивления не вызывает, зимою же население нередко обращается за помощью в санитарно-эпидемиологические или дезинфекционные станции. В Ленинграде, например, по жалобам населения проводят ларвицидные мероприятия в 500—1000 подвалах каждую зиму.

B связи с рассмотренными особенностями прохождения гонотрофического цикла зимнее нападение С. p. molestus на человека эпидемиологической опасности, по-видимому, не представляет, хотя в некоторых частях своего ареала эти комары являются переносчиками ряда патогенных для человека возбудителей болезней (арбовирусы, филярии и др.).

B условиях средней полосы самки комаров родов Aedes и Culex успевают проделать за свою жизнь обычно до 2—3 гонотрофических циклов, самки Anopheles — до 4—5 и больше, а при особо благоприятных условиях до 10—12 и более гонотрофических циклов.

Для анализа потенциальной эпидемиологической опасности комаров как специфических переносчиков важно установить, состоялась ли ранее встреча насекомого с донором возбудителя той или иной трансмиссивной болезни. Это можно попытаться определить несколькими способами, описание которых дано по T. С. Детиновой (1962). Поскольку выпитая кровь всегда попадает у самки комарав ее желудок, растяжение его стенок приводит к необратимому изменению трахейной системы этого органа. Изучение последней дает четкое представление о том, питалась ли самка кровью до момента исследования. C другой стороны, у выпившей достаточную порцию крови самки созревают яйца, что приводит к изменениям трахей яичников. Исследуя яичники по специальной методике, можно отличать клавших и неклавших яйца самок. И, наконец, специфическими переносчиками

возбудителей болезней могут быть лишь прожившие достаточно длительное время самки комаров.

Поскольку продолжительность развития возбудителя, например малярийного плазмодия или любого арбовируса, до времени накопления инфицирующей дозы в слюнных железах комара превышает, как правило, длительность одного гонотрофического цикла, эпидемиологически опасными являются только физиологически старые самки, проделавшие несколько таких циклов. Абсолютный возраст их установить, как правило, не удается, поэтому определяют физиологический возраст самок, т. e. число проделанных ими гонотрофических циклов. Применявшаяся ранее с этой целью методика T. С. Детиновой (1962) в настоящее время пересматривается (Чыонг Куанг Хок, 1974).

Определение клавших и не клавших яйца самок по состоянию трахейнойсистемы яичников. Вскрытию подвергаются самки, находящиеся только на 1-й и 2-й стадии по Селла. Вскрытие производят в капле чистой воды. Выделенные из полости тела яичники осторожно передвигают на самый край капли или помещают в отдельную маленькую каплю воды, где им предоставляется возможность подсохнуть. При подсыхании яичников воздух заходит в трахеи и трахеолы, в результате на подсушенных яичниках становится хорошо видна вся снабжающая его трахейная система. Наличие клубочков указывает, что самки не клали яиц, в то время как наличие «сеточки» является признаком клавшей яйца самки (рис. 63). Просмотр трахейной системы производят при малом увеличении микроскопа. За рабочий день один исследователь- может без особого напряжения вскрыть и просмотреть не менее 300—400 самок. B капле физиологического раствора вскрывать яичники нельзя, так как выпадающие при подсыхании кристаллысоли покрывают весь яичник и трахеи становятся невидимьщи. Высыхающий яичник хорошо прилипает к предметному стеклу и в случае необходимости прекрасно сохраняется в течение ряда лет. Препараты в этом случае не прикрывают покровными стеклами и ничем не задедаывают; необходимо только предохранять их от пыли и трения. Поскольку препараты выносят длительное хранение, в случае необходимости проверку собранного материала можно производить в любое время.

Определение пивших и не пивших кровь самок по СОСТОЯНИЮ трахейной системы желудка. Желудок выделяют при вскрытии самки комара на предметном стекле в небольшой капле чистой воды и подсушивают. Физиологический раствор для этой целц не годится, так как выпадающие при его подсыхании кристаллы соли мешают просмотру препарата. При подсыхании воздух входит в трахеи и трахеолы, в силу чего они хорошо видны под микроскопом или бинокуляром. Такой высохший и пр.илилший к стеклу желудок можно хранить долгое времябез.заделкишод покровное стекло.

1-5$

У всех не пивших кровь самок комаров самые мелкие трахеи и трахеолы желудка образуют завитки в виде клубочков и туго скрученной спирали, похожие на те, что наблюдаются в яичниках. Bce эти изгибы и завитки являются запасной длиной трахей, необходимой для равномерного снабжения органа кислородом при его растяжении. B момент сосания крови происходит значительное растяжение желудка, а вместе с этим и распрямление трахейной системы. По окончании пищеварения трахеи вновь не закручиваются, а распределяются по желудку

Рис. 63. Трахейная система яичника неклавшей (Л) и клавшей (Б) самки Anopheles maculipennis (по T. С. Детиновой,

1962).

а — клубочки трахей.

в виде тонких слабо извитых веточек (рис. 64). При этом желудок вновъ занимает свое первоначальное местоположение, одНако трахеи не сокращаются в размерах и поэтому у всех пивших кровь самок они значительно длиннее, чем у новорожденных. B то же время при питании молодой самки углеводной пищей растягивание трахей желудка не происходит, так как сладкие жидкости попадают сначала в зоб, а затем лишь небольшими порциями переходят в желудок, не вызывая его растяжения.

Реакция преципитации в агаровом геле как средство определения видовой принадлежности крови из желудков самок

Рис. 64. Трахейная система желудка не пившей (Л) и пившей (Б) кровь самки Anopheles maculipennis (по T. С. Детиновой, 1962).

комаров.Определение предпочитаемых хозяев — прокормителей комаров может производиться различными способами, в том числе путем определения видовой принадлежности крови из желудков самок комаров с помощью реакции преципитации со специально изготовленными или стандартными преципитирующими сыворотками в пробирках или капиллярах. Ниже приведено описание реакции преципитации в агаровом геле (модификация метода Оухтерлони), которая лишена ряда недостатков классических методик.

Рис. 64. Трахейная система

Самок комаров с кровью в желудках вскрывают по обычной методике в капле физиологического раствора на предметном стекле. Наполненный кровью желудок извлекают, раздавливают на фильтровальной бумаге и высушивают на воздухе. B зависимости от условий хранения высушенной крови реакцию можно ставить через полгода—год после вскрытия насекомых.

Очищенный агар в виде 2% раствора в дистиллированной воде объемом 300 мл расплавляют на водяной бане и смешивают со 100 мл дистиллированной воды и 200 мл буферного раствора следующего состава: 10,51 г мединала, 1,66 г веронала, 1,536 г лактата кальция, воды дистиллированной до 1 000 мл. Горячий раствор разливают по колбам 50 мл, добавляя в каждую из них небольшой кристалл консерванта — тимола или мертиолата. (Запас arapa можно хранить в холодильнике в течение нескольких месяцев).

Перед постановкой реакции агар расплавляют и разливают в чашки Петри слоем толщиной около 0,5 см. Ha поверхности застывшего агара с помощью пастеровской пипетки — эксгаустера делают лунки диаметром 5 мм. Каждая группа лунок должна состоять из одной центральной и равномерно расположенных вокруг нее 5—6 периферических лунок; расстояние между соседними лунками по всем направлениям должно составлять 4 мм. Ha одной чашке Петри можно разместить 3 таких группы лунок.

Антиген для реакции готовят путем измельчения ножницами фильтровальной бумаги с высохшим пятном крови и последующим экстрагированием белков в течение суток в физиологическом растворе. Одну каплю экстракта вносят в центральную лунку, в периферические же лунки вносят по 1 капле преципити- рующей сыворотки.

Антиген и антитела диффундируют в слое агара и образуют полосы преципитации приблизительно на середине расстояния между лунками. Появление полос можно наблюдать уже через сутки экспозиции чашек Петри при комнатной температуре, однако читать реакцию можно и на протяжении последующих

4— 6 дней, до высыхания агара. C увеличением экспозиции полосы уплотняются, что облегчает чтение реакции. Одна доза антигена реагирует одновременно с несколькими антисыворотками, что позволяет экономить антиген и применять большие его концентрации по сравнению со стандартными методиками. B одном опыте можно также выявить в содержимом желудка одной самки- наличие крови нескольких хозяев, а по числу полос и их плотности — судить о сроках принятия пищи самкой. Высушенный после прочтения опыта агар можно хранить в той же чашке Петри более года и повторно читать результаты, если предварительно смочить остатки агара водой.

Данная методика может быть применена при проведении исследований по выявлению характера пищевых предпочтений не только комаров, но и других групп членистоногих.