Шкала силы ужалений Шмидта
| Шкала силы ужалений Шмидта | |
|---|---|
 Synoeca surinama, Paraponera clavata, Pepsis, Hemipepsis, Vespa mandarinia |
Шкала Шмидта, или Шкала силы ужалений Шмидта (англ. Schmidt Sting Pain Index) — шкала силы ужалений жалящих перепончатокрылых (отряд Hymenoptera), показывающая уровень воздействия на человека и испытываемых людьми болевых ощущений. Названа по имени американского энтомолога Джастина Шмидта (Bee Research Center, Тусон, Аризона), многие работы которого посвящены ужалениям ос и пчёл.
В сентябре 2015 года Шмидт был удостоен Шнобелевской премии по физиологии и энтомологии совместно с Майклом Смитом за их исследования в области Hymenoptera[1].
История
В первой своей статье по этой теме Джастин Шмидт в 1984 году[2] предпринял попытку систематизировать и сравнить гемолитические особенности яда насекомых. Шмидт неоднократно совершенствовал свою шкалу, включая работу, опубликованную в 1990 году, в которой классифицированы укусы 78 видов иp 41 рода перепончатокрылых насекомых (Hymenoptera), прежде всего ос, пчёл и муравьёв[3] и кульминацией и итогом его работы которой стала книга, опубликованная в 2016 году. При этом были описаны многие детали последствий таких ужалений[4].
Шкала ужалений
Шкала силы ужалений Джастина Шмидта при укусах перепончатокрылых состоит из уровней, варьирующихся от 1 до 4, причем 4 - самый болезненный. Однако укусы насекомых, которые ощущаются совершенно по-разному, могут быть отнесены к одному и тому же уровню. Поэтому более поздние версии шкалы всегда включают краткое описание его опыта при укусе каждого вида насекомых[5].
- 1.0 — «Потные пчёлы» (англ. Sweat bee): любые, прежде всего Halictidae и другие одиночные виды пчёл, встревоженные запахом пота человека. Низшая степень шкалы.
- 1.2 — Огненные муравьи (англ. Fire ant): многие виды рода Solenopsis (прежде всего красный огненный муравей Solenopsis invicta), которые с помощью жала, находящегося в брюшке, заносят алкалоидный яд соленопсин, соединение класса пиперидинов. Для человека подобный укус болезнен и по ощущениям сходен с ожогом от огня — из-за чего эти муравьи и получили своё название,— а для людей с повышенной чувствительностью последствия укуса могут представлять смертельную опасность[6].
- 1.8 — Акациевые муравьи (англ. Acacia ant, Bullhorn acacia ant): вид Pseudomyrmex ferruginea и некоторые другие члены рода Pseudomyrmex.
- 2.0 — Dolichovespula maculata[англ.] (англ. Bald-faced hornet): оса рода Dolichovespula.
- 2.0 — Настоящие осы (англ. Yellowjacket): некоторые виды бумажных ос родов Vespula и Dolichovespula.
- 2.x — Медоносная пчела (англ. Honey bee): Apis mellifera, Apis dorsata и Китайская восковая пчела.
- 2.x — Шершень (англ. European hornet): крупнейшая оса Европы (Vespa crabro).
- 3.0 — Pogonomyrmex barbatus (англ. Red harvester ant): красный американский муравей-жнец рода Pogonomyrmex.
- 3.0 — Polistinae (англ. Paper wasp): бумажные осы подсемейства Polistinae.
- 4.0 — Pepsis (англ. Pepsis wasp): охотники на тарантулов, или осы рода Pepsis.[7]
- 4.0+ — Paraponera clavata (англ. Bullet ant). Высшая степень шкалы силы ужалений.[8]
Эволюция от болезненных к токсичным укусам
Шкала силы ужалений Шмидта возникла в результате реализации более крупной гипотезы: эволюция социальности у перепончатокрылых насекомых (Hymenoptera) зависела от эволюции яда, который был одновременно болезненным и токсичным[5]. Боль — это сигнал о повреждениях в организме, но молекулы, которые вызывают боль, и молекулы, которые являются токсичными и активно вызывают повреждения, — это не одно и то же. Хотя болевой сигнал действует как отпугивающее средство, разумные хищники при повторном воздействии узнают о нечестности этого сигнала — о том, что никакого реального ущерба не наносится[4]. Для ранних Hymenoptera, которые были преимущественно одиночными, одна только боль позволила бы им спастись. Кроме того, одиночные насекомые не обеспечивают хищникам высокую энергетическую награду, и поэтому хищники не тратят значительных усилий на охоту на них. Однако с развитием социальности, когда многие Hymenoptera объединяются в колонии, гнёзда становятся богаты питательными веществами и, следовательно, достойной целью[9]. Если бы не было защиты, хищники сожрали бы беззащитное общество, оставив лишь несколько выживших особей[4]. Таким образом, социальность не была бы выгодна. Для того чтобы социальность развилась, Hymenoptera нуждались в защите, помимо болезненного жала, чтобы защитить всю свою колонию. Их жало было рекламой ущерба, и токсичность развивалась как его истина. Имея токсичное жало и, таким образом, способность защищаться от хищников, Hymenoptera смогли продвинуться к социальности и связанным с ней эволюционным преимуществам совместного воспитания молоди, индивидуальной специализации, межколониальной коммуникации и хранения пищи[9].
Чтобы подойти к изучению этой эволюционной связи между токсичностью и социальностью, Шмидт признал, что необходима количественная мера, с помощью которой можно было бы оценить болезненность укусов. Анализ токсичности уже хорошо охарактеризован и может быть оценён количественно, но без индекса боли от ужаления, или шкалы Шмидта, не было бы способа связать степень социальности с уровнем боли, и поэтому эта гипотеза не могла бы быть изучена[10].
См. также
Примечания
- ↑ Webb, Jonathan (18 September 2015). "'Universal urination duration' wins Ig Nobel prize". BBC News.
- ↑ Schmidt, J. O., Blum, M. S., and Overal, W. L. 1984.
- ↑ Schmidt, Justin O. Hymenoptera Venoms: Striving Toward the Ultimate Defense Against Vertebrates // Insect Defenses: Adaptive Mechanisms and Strategies of Prey and Predators / D. L. Evans ; J. O. Schmidt. — Albany, New York : State University of New York Press, 1990. — P. 387–419. — ISBN 0-88706-896-0.
- ↑ 1 2 3 Schmidt, Justin. The Sting of the Wild. — Baltimore, Maryland : Johns Hopkins University Press, 2016. — ISBN 978-1-4214-1929-9.
- ↑ 1 2 Steinberg, Avi (18 August 2016). "The Connoisseur of Pain". The New York Times Magazine.
- ↑ Яд огненных муравьев Solenopsis invicta. Дата обращения: 2 мая 2010. Архивировано 20 октября 2009 года.
- ↑ Jacks of Science " Blog Archive " Species of the Week #1: The Tarantula Hawk. Дата обращения: 21 апреля 2010. Архивировано из оригинала 17 ноября 2011 года.
- ↑ Berenbaum, May. «A Stinging Commentary Архивная копия от 7 мая 2010 на Wayback Machine», American Entomologist, v. 49 n. 2, pp. 68—69.
- ↑ 1 2 Schmidt, Justin (22 March 2014). "Evolutionary responses of solitary and social Hymenoptera to predation by primates and overwhelmingly powerful vertebrate predators". Journal of Human Evolution. 71: 12—19. doi:10.1016/j.jhevol.2013.07.018. PMID 24666602.
- ↑ Conniff, Richard (10 August 2009). "Oh, Sting, Where Is Thy Death?". Дата обращения: 7 мая 2017.
Литература
- Schmidt J. O., Blum, M. S., and Overal, W. L. 1984. «Hemolytic activities of stinging insect venoms», Archives of Insect Biochemistry and Physiology, 1:155-160, 1984.
- Schmidt Justin O. 1990. «Hymenoptera venoms: striving toward the ultimate defense against vertebrates» in D. L. Evans and J. O. Schmidt (Eds.), «Insect defenses: adaptive mechanisms and strategies of prey and predators» pp. 387—419, State University of New York Press, Albany, 1990.
- Schmidt J. O., M. S. Blum, & W. L. Overal. 1980. Comparative lethality of venoms from stinging Hymenoptera. Toxicon 18: 469—474.
- Schmidt J. O. 2019. Pain and Lethality Induced by Insect Stings An Exploratory and Correlational Study. Toxicon 11(7): 427. https://doi.org/10.3390/toxins11070427
- Schmidt P. J., W. C. Sherbrooke, & J. O. Schmidt. 1989. The detoxification of ant (Pogonomyrmex) venom by a blood factor in horned lizards (Phrynosoma). Copeia 1989: 603—607.
- Conniff, Richard. «The King of Sting», in Outside, v. 21 n. 4 (April 1996), pp. 82-84, 147.
Ссылки
- Conniff, Richard. «Stung: How tiny little insects get us to do exactly as they wish», Discover, June 2003.
- Evans, David L. Insect Defenses: Adaptive Mechanisms and Strategies of Prey and Predators, Table 14.1, 1990. ISBN 0-88706-896-0
- Schmidt Sting Pain Index
- Chapter 23: Most Toxic Insect Venom