Личинкоїдні риби та їх використання у боротьбі з малярією

Серед розроблених нині нехімічних методів боротьби проти комарів – переносників малярійного плазмодія (а також безлічі арбовірусів, у тому числі збудників жовтої лихоманки та японського енцефаліту) одним із найбільш економічних та ефективних є застосування личинкоїдних риб – ларвіфагів. Ці риби відрізняються високою репродуктивною здатністю, приуроченістю до мілководних ділянок (що підвищує можливості їх розселення) та невибагливістю до умов проживання. Загалом личинками комарів та інших комах харчуються більше 215 видів риб з 30 різних сімейств. З них у боротьбі проти малярії найбільш широко використовуються представники сімейства пецілієві. Poecilidae) – міссісіпська гамбузія (Gambusia affinis) та гуппі (Poecilia reticulata).

Гамбузії у комплексі заходів, спрямованих на ліквідацію малярії та її профілактику? належить особливе місце. Батьківщина цієї невеликої (самки досягають довжини 6 см, самці – 3 см) рибки – Північна та Центральна Америка, Куба. Там гамбузія заселяє найрізноманітніші прісні та частково солонуваті водойми вздовж Атлантичного узбережжя від Нью-Джерсі на півночі до Флориди на півдні та Алабами на заході.

Гамбузія відноситься до живородячих риб - запліднення та розвиток запліднених яйцеклітин відбувається всередині тіла матері. Самці вводять у тіло самки сперму за допомогою особливого органу – гоноподія, утвореного трьома подовженими променями анального плавця Надалі в організмі самок сперма зберігається активною та запліднює ікринки у міру їхнього дозрівання. Статевозрілість гамбузії настає через 3 місяці після народження. На першому році життя самки за сезон викидають не більше трьох послідів по 25-30 мальків у кожному, але на другому році - вже зазвичай 4-6 послідів за сезон, а загальна кількість народжених мальків досягає при цьому 400-450.

Гамбузія досить стійка до зміни температури води – виживає при її зниженні до 4°С та підвищенні до 35°С. У XX ст. ця рибка була широко акліматизована в районах поширення малярії - в 1921 р. її з Північної Америки завезли до Іспанії, а звідти - в 1922 р. до Італії. У СРСР цю рибку привіз 1925 р. директор Абхазького тропічного інституту доктор Н.П. Дружківка. Пізніше він писав: «Думка про застосування у нас гамбузії виникла у мене під час мого перебування в Італії, куди я був відряджений в 1925 р. урядом Абхазії для вивчення боротьби з малярією. Виїжджаючи з Риму до СРСР червні 1925 р., отримав у Мікробіологічному інституті (директор – проф. Гозіо) 240 прим. гамбузій – майже виключно вагітних самок. Для транспорту була використана спеціальна оцинкована судина, що служить в Італії для розсаджування гамбузій... У Сухумі 18 липня 1925 р. привезено 153 шт.». Після повернення він помістив 35 гамбузій у цементний резервуар із водою, на поверхні якої плавало багато личинок комара анофелесу. За сім годин перебування гамбузій у ємності личинок комарів уже не було. Аналогічний ефект було отримано у водоймах, куди випустили гамбузії. Це свідчило про сильну ненажерливість риб. Окрім цього, Н.П. Рухадзе відзначав високу плодючість гамбузії. У 1927 р. у своїй статті «Розведення та транспортування Gambusia affinis» він писав: «Незабаром виповниться два роки, як живородна риба гамбузія була ввезена в Абхазію, і за цей порівняно короткий проміжок часу вона настільки розмножилася, що можливим забезпечити нею всю Абхазію і сусідні республіки». Пізніше гамбузію вселили у водоймища Північного Кавказу, України та Середньої Азії, де вона добре прижилася і широко розселилася, що призвело до різкого зниження чисельності малярійних комарів і як наслідок – до зменшення кількості хворих на малярію. Населення гамбузії мешкає і в Підмосков'ї - у водоймищі-охолоджувачі теплової електростанції м.Електрогірська.

Інша рибка, що широко використовується для боротьби з малярією, – добре відома любителям-акваріумістам – гуппі. Місця її природного поширення – водоймища Венесуели, Північної Бразилії, Гвіани, островів Барбадос та Трінідад. Як і гамбузія, гуппі – живородна рибка невеликих розмірів. Забарвлення самців має різне поєднання чорних, червоних, жовтих, блакитних плям різноманітної форми та розмірів. Дуже різноманітна у них і форма плавців. У природних водоймах гуппі харчуються різними кормами, але явно віддають перевагу личинкам різних видів комарів. Гуппі винятково невибагливі до хімічного складу води, включаючи наявність у ній різних органічних забруднювачів та низький вміст кисню. Однак, на відміну від гамбузії, гуппі менш стійкі до холоду і гинуть вже при зниженні температури води до 10–12 оС. Це, звісно, ​​сильно обмежує кількість районів, де цю рибку можна використовуватиме боротьби з малярійними комарами. Проте дикі популяції гуппі постійно мешкають і в Москві-ріці – в районах скидання теплих вод (Кур'янівські сливи, м. Люберці).

У 1971 р. в басейні р. Або виявлено личинкоядна риба медака, або оризіас(Oryzias latipes), що відноситься до сімейства адріаніхтові ( Adrianichthyidae). Природний ареал медаки - Корея, Японія, Китай, і в СРСР вона, швидше за все, випадково потрапила з Китаю під час проведення рибоводних робіт. В даний час медака широко розселилася і успішно застосовується для боротьби з личинками малярійних комарів та інших комах на південному сході Казахстану. У 1974 р. цю рибку випустили до водойм Краснодарського краю, де вона вижила і розмножилася там, де немає гамбузії.

У тропічних і субтропічних країнах для боротьби з малярією використовують і багато інших видів личинкоїдних риб, які теплолюбні не можуть вижити в районах з помірним кліматом. Види роду афанія (Aphanius) із сімейства карпозубих ( Cyprinodontidae) мешкають у водоймах прибережних районів східної частини Середземномор'я та Аравійського півострова. Вони дуже стійкі до зміни температури води, солоності, забруднення водойм. Ікру відкладають на водорості, різний субстрат чи коріння водних рослин. Види пологів аплохейлюс (Aplocheilus), епіплатис (Epiplatys) та афіосеміон (Aphyosemion) з того ж сімейства поширені в субаравійській Африці та субконтинентальних регіонах Індії. Усі ці риби широко використовуються для знищення комарів. В Індії аплохейлюси за інтенсивністю виїдання личинок комарів перевершують і гамбузії, і гуппі.

Активно поїдають личинок комарів нотобранхи (Nothobranchius) з того ж сімейства карпозубих. Близько 40 видів цього роду поширені у Східній Африці від Сомалі до ПАР. Нотобранхи мешкають у тимчасових водоймах, які заповнюються в період дощів, а посушливого сезону пересихають, і у цих риб виробився дивовижний пристрій для переживання посухи*. При пересиханні водойми в розвитку вже практично повністю сформованого ембріона настає діапауза, ікра в грунті переживає сухий сезон (дорослі риби при цьому, природно, гинуть), і викльовування личинок відбувається тільки з початком періоду дощів, після нового заповнення водойми. До таких же «сезонних» риб відносяться й інші карпозубі – цінолебії (Cynolebias), що мешкають у водоймах Південної Америки, що пересихають (Аргентина, Венесуела) і також активно харчуються личинками комарів.

Крім того, для боротьби з комарами використовують і представників сімейства цихлідових. Cichlidae) - різні види тиляпійпологів Oreochromis, Sarotherodon, Tilapia.

* Докладніше про «сезонні» риби див. «Біологія» № 23/2000.

У Сухумському краєзнавчому музеї чимало чудових експонатів. Але увагу відвідувачів незмінно привертає звичайний бідон, якому, начебто, не місце серед музейних рідкостей.

А тим часом посудина ця гідна почесті, яку йому надано. Чому?

Справа відбувалася так.

Як відомо, однією з найнебезпечніших хвороб на землі залишається досі малярія. За кількістю смертельних випадків вона лише ненабагато поступається серцево-судинним захворюванням, але цілком успішно конкурує з раком, запаленням легенів і таке інше. Переносить її малярійний комар, що насмоктався крові хворої людини. В організмі комара розмножуються збудники малярії – плазмодії, якими комарі та нагороджують здорових людей. До речі, кусаються, точніше - проколюють шкіру стилетами-щелепами, захованими в хоботці, тільки самки. Комарі-самці - істоти нешкідливіші і воліють смоктати солодкий квітковий нектар. Личинок комарі виводять у воді. І якщо оголошувати війну комарам, треба починати саме з водойм. Але як?

Не лізти ж у воду та виловлювати мільйони маленьких личинок!

І ось виявилося, що для цієї мети цілком придатна малесенька живородна рибка з загону зубастих коропів – гамбузія. На своїй батьківщині в Центральній Америці гамбузія здавна славиться як винищувач личинок комарів. Місцеві жителі спеціально навіть заселяють нею водоймища. У 1900 році завезли і випустили гамбузію у водоймища на околицях Гавани. Досвід виявився вдалим, і слава про цю рибку поширилася по всьому світу. Потрапила гамбузія і до Європи.

А 1924 року її завезли до Радянського Союзу. Маленьких рибок у невеликому бідоні привіз із Італії відомий організатор боротьби з малярією лікар Н. П. Рухадзе. Спочатку гамбузію випустили до водойм Абхазії, а потім розселили на півдні України, Північному Кавказі та Закавказзі, Туркменії, Узбекистану, Таджикистану та Південному Казахстані.

Рибка прижилася в нашій країні і взялася до роботи. Значною мірою саме їй завдячують багато районів своїм оздоровленням.

Гамбузія дуже ненажерлива: за добу одна рибка з'їдає до 150 личинок та лялечок малярійного комара. До того ж дуже плідна. За сприятливих умов вона може народжувати мальків до шести разів на рік, від 15 до 100 в одному посліді. Їжу гамбузія зазвичай шукає в прибережній смузі, біля поверхні води, саме в зоні проживання личинок і лялечок малярійного комара. За це її іноді називають верхівкою. Густі зарості водних рослин – перешкода для інших, більших риб, але не для гамбузії та її мальків. Гамбузія розправляється не лише з личинками малярійного комара, а й інших комарів-кровососів, ворогів усіх людей та тварин.

Щоправда, не треба забувати і про те, що гамбузія за своєю природою хижак. При нестачі їжі вона поїдає ікру інших риб, молодь і навіть власних мальків. У водоймах із промисловою рибою гамбузія може сильно пошкодити рибному господарству. Тому випускати її в рибогосподарські ставки та річки, де відбувається нерест промислових риб, не слід.

У СРСР нині малярію ліквідовано. І поряд з іншими медико-санітарними заходами гамбузія зробила внесок у цю оздоровчу кампанію. Ось чому скромний бідон, у якому її доставили до нашої країни, зайняв своє місце в експозиції сухумського музею.

З комарами та іншими комахами борються й інші риби. Як повідомляє X. Суітмен, у 41 країні було використано близько 216 видів риб із 30 сімейств для боротьби з 35 видами комарів. З наших риб личинки комарів винищують короп, сазан, плітка. Маленькі уклейки, що граються біля поверхні води, підхоплюють комах, що впали у воду. Вечорами, коли хмари комарів і мошок товчуться над самою водою, уклейки вискакують із води, щоб схопити комах, що пролітають близько над водою. Інші риби воліють іншу зброю.

Бризгуни, наприклад, вистежують видобуток на рослинах, що спускаються над водою, підпливають ближче, викидають струмінь води, збивають комаху та поїдають її. Ці снайпери майже не знають промахів, навіть коли збивають комаху з відстані півтора метра.

Проти комарів було можливим використовувати також коропа та сазана. На півдні їх почали навіть випускати на рисові поля, де вони не тільки винищують личинок комарів, а й рихлять ґрунт, удобрюють його та поїдають насіння бур'янів.

Для біологічної боротьби з переносником малярії комаром анофелес використовують різних риб. Історично першим у цьому відношенні був представник ікромечущих ципринодонтид панхакслінеатус, який і до цього дня виконує свою "шляхетну місію" у багатьох водоймах Індії. На Суматрі для тієї ж мети використовували розбір гетероморфу, проте ця рибка особливо хороших результатів не дала. Але найбільше і найчастіше для боротьби з личинками комара анофелес застосовують різні види американських живородящих циприподонтид. Подібно до того, як водойми півдня Радянського Союзу заселені гамбузією, болота та канавки Індії та Африки кишать крихітними, строкатими гуппі, на півночі Південної Америки для цієї мети розселяли всюди плятипецилус макулятус. У США в теплих районах вважають за доцільне поселяти моллієнізію сфенопс і латипіну, в помірних поясах гамбузію та гетерандрію.

Оцінюючи можливості застосування в Радянському Союзі інших видів живородячих рибок, крім гамбузії, слід передусім зазначити, що теплолюбні види типу моллієнізія, пецилія, ксифофорус навіть за умов наших субтропіків не зможуть благополучно перезимувати (температурний мінімум близько 15°). Однак це не означає, що гамбузія афініс хольброкки єдина придатна для нашого півдня рибка. Слід згадати, що у США у низці місць пішли навіть великі витрати у тому, щоб знищити гамбузію і замінити її гетерандрією. Це пов'язано з особливостями біології зазначених видів і головним чином те, що гетерандрія, даючи кращі, ніж гамбузія, результати боротьби з комариними личинками, менше конкурує у харчуванні з мальками цінних промислових риб.

Гетерандрія формоз - рибка маленька. Мало того, самець цього виду - найменша хребетна тварина на Землі (від 10 до 20мм). Ця особливість рибки – малі її розміри – і робить гетерандрію найкращим борцем із переносником малярії. Справа в тому, що якщо панхакс лінеатус полює переважно за дорослими комахами біля поверхні води, а гуппі та гамбузія очищають водоймища від личинок. то гетерандрія - рибка "подвійної дії": самка переважно харчується личинками, самець же, крім того, знищує і кладки, яєчка комара. Малі розміри дозволяють гетерандрії переслідувати переносчира малярії у тих місцях, куди не може проникнути гамбузія: у чагарниках вищих рослин, у переплетеннях нитчастих водоростей. Тим часом для успішної дії гамбузії водоймища доводиться розчищати.

Малі розміри дозволяють утримувати гетерандрію в одних водоймах із мальками інших риб. Акваріумні спостереження показують, що при спільному змісті з мальками будь-якого іншого виду гетерандрія формоз конкурує з ними тільки в тих випадках, коли вони дрібніші, ніж сама гетерандрія. При спільному запуску з гетерандрією хоча б півтора-двохсантиметрових мальків вирощування протікає нормально (зрозуміло, при дотриманні норм посадки). Потрібно зазначити ще одну обставину. Якщо гамбузія очищає водойму майже повністю не тільки від личинок комарів анофелес та кулекс. Але й від хірономід - гарного корму для багатьох промислових риб, то гетерандрія хірономід практично не споживає: тільки дуже старі самки (розміром в 35мм) можуть з великими труднощами проковтнути маленьку личинку хірономусу.

Найважливіша властивість, якою повинна мати риба, що застосовується для боротьби з переносником малярії. - Швидкість розмноження, здатність швидко реагувати збільшенням чисельності на зростання числа комариних личинок і кладок. Щодо цього гетерандрія не має собі рівних. Нерести у цієї рибки у добрих умовах відбуваються щодня, рідше – через один-два дні, причому вже півторамісячна самка метає щодня одного-двох мальків. При цьому місячна самка, яка виросла у сприятливих умовах, може вже схопити комарину личинку. З двох тижнів. якщо не раніше, рибка здатна поїдати яєчка комара, особливо анофелесу, що відкладаються на поверхні води.

Швидкість розмноження та невибагливість гетерандрії добре ілюструє досвід, проведений під Москвою чотири роки тому. У ямку на заливному лузі діаметром один метр було випущено пару гетерандрій на початку травня. При осінньому вилові (кінець вересня) з ямки було вилучено понад двісті рибок.

Важливою властивістю гетерандрії є її здатність без шкоди собі переносити тривалу повну відсутність тваринних кормів. Так, влітку 1957 року гетерандрії як жили, а й розмножувалися в акваріумі з нитчастими водоростями без будь-якого додаткового годування. Приплід за два місяці в цих умовах склав 6,5 малька на кожну самку при початковій щільності посадки 4 самки та два самці на 16 літрів води. Слід зазначити, що в акваріумі не було створено умов для захисту потомства від батьків і більшість мальків, мабуть, їли.

Крім зазначених, гетерандрія формозу має ще одну важливу, на наш погляд, властивість, що робить застосування її для боротьби з малярією більш бажаним, ніж застосування гамбузії, особливо у водоймах, розташованих у населених пунктах. Гамбузія, як відомо, непоказна рибка, яка не має декоративного значення. Гетерандрія ж, незважаючи на малі розміри, виглядає дуже ефектно: уздовж тіла тягнеться коричнево-чорна поздовжня смуга, що перетинається у молодих екземплярів поперечними чорними смужками, а на спинному плавці у рибки червона пляма, окантована чорним обідком.

Наскільки нам відомо, у Радянському Союзі не проводилося дослідів вселення гетерандрії формозу у природні водоймища. Проте досвід боротьби з малярією США. а також численні акваріумні спостереження дозволяють припустити, що акліматизація цієї рибки у водоймах Середньої Азії та Закавказзя цілком можлива. У разі акваріума рибки добре зимують при температурах 8–12°.

Тому боротьба з малярією ведеться за двома лініями:

1. шляхом лікування хворих на малярію, які можуть бути джерелом зараження для оточуючих, якщо в даній місцевості водяться комари анофелеси, і
2. шляхом боротьби з комарами, які можуть виявитися носіями та передавачами малярії.

Розвиток комарів відбувається у стоячій воді – у ставках, озерах та болотах; тому комарів особливо багато буває в сирих і болотистих місцевостях і тому в таких районах особливо лютує малярія - «болотна лихоманка».

Самки комарів відкладають яєчка на поверхню води. З яєчок виходять маленькі личинки, які живуть у воді, але дихають атмосферним повітрям і тому тримаються біля поверхні, виставляючи назовні отвір своєї дихальної трубки (див. рис. 248).

Підросла личинка перетворюється на лялечку, що має форму коми (див. рис. 249) і також дихає атмосферним повітрям. Нарешті з лялечки лупиться дорослий комар; спочатку він сидить на легкій порожній лялечковій шкірці, з якої щойно вибрався і яка плаває на воді, а потім, коли його покриви зміцніють, комар відлітає.

Звичайно, найдієвіший засіб для боротьби з малярією - це осушка боліт і засипка непотрібних ставків, у яких розвиваються личинки комарів. Але якщо стоячого водоймища не можна знищити, тоді для боротьби з комарами застосовуються інші способи. Користуючись тим, що личинки та лялечки комарів потребують атмосферного повітря, по поверхні ставка розбризкують нафту або гас.

Ці рідини не поєднуються з водою і найтоншим шаром розпливаються по поверхні. Тоді отвори дихальних трубочок у личинок і лялечок, що піднялися нагору, потрапляють у шар нафти або гасу і ці личинки та лялечки гинуть. Такий спосіб боротьби з комарами застосовується найчастіше і називається нафтування водойм.

У країнах з теплим кліматом (зокрема, у наших закавказьких та середньоазіатських республіках) для знищення комарів у ставках та озерах, поселяють маленьку тропічну рибку гамбузію, вивезену з Антильських островів.

Звичайно, осушка і нафтування водойм або заселення їх гамбузією знищують не тільки комарів анофелесів, а й усіх інших комарів, які так сильно докучають своїми укусами і людині, і тваринам. Таким чином, усі ці заходи, спрямовані насамперед проти поширення малярії, водночас сприяють і загальному покращенню життєвих умов у сирих та болотистих місцевостях.

Особливо показовим у цьому відношенні прикладом може бути Чорноморське узбережжя Кавказу, яким нині майже безперервним ланцюгом тягнуться здравниці, будинки відпочинку та туристські бази, які щороку залучають сюди сотні тисяч трудящих з різних кінців нашого Союзу.

А тим часом лише сотню років тому у військовому зміцненні на місці нинішнього Адлера за п'ять років від малярії вимер увесь гарнізон чисельністю 922 особи. За один лише 1845 рік у військових частинах по всій чорноморській лінії було вбито у сутичках з горцями 18 осіб, а загинуло від хвороб – головним чином від малярії або на ґрунті викликаного малярією ослаблення організму – 2427.

Не менша смертність лютувала і серед тих, хто проник туди слідом за російськими військами мирних переселенців. "В Абхазії, серед найрозкішнішої, але безлюдної природи, я бачив цілі цвинтарі і російських і німецьких переселенців, які зовсім вимерли тут протягом 8-10 років від малярії" - так писав уже на початку XX століття один з російських натуралістів.