Аннотация: Загадка термитов, и что они могут дать цивилизации.
ШУРШАЩИЕ В ТЕРМИТНИКЕ
У всех основных вариантов глобальных бедствий (падение астероида, извержение супервулкана, ядерная война и др.) один и тот же главный поражающий фактор - голод.
Положение, которое наступит почти во всех городах планеты после прихода ядерной или вулканической зимы, нагляднее сравнить с блокадным Ленинградом. Холодная сырость и отсутствие еды. И уже многие знают про особую уязвимость России перед климатическими последствиями катастроф, подтвержденную историческими примерами.
Порой я задумывался, а что можно было бы сделать в подобии блокадного Ленинграда для выживания голодающих?
* * *
Рассматривая фотографии африканских термитников, я заметил некоторую странность, которая бросилась в глаза непрофессионала.
Возвышается посреди чахлой саванны высоченный термитник, а вокруг только неказистые кустики, иногда несколько отдельно стоящих деревьев. Возникает вопрос, а где термиты берут для своего питания достаточное количество целлюлозы?
Как убогая иссушенная пустыня может прокормить многочисленное население термитника? Обмен веществ у термитов довольно интенсивен, интенсивнее человеческого, а объемы выделяющихся из термитника газов говорят о немалом потреблении пищи. А ведь иногда термитники стоят густо как небоскребы в мегаполисе.
Странно читать, что в саваннах Заира, по наблюдениям Мейера (1960), термитники занимают до 30 % поверхности почвы, а общая масса надземных сооружений термитов составляет 2400 тонн на гектар.
Такое количество почвы, если разровнять, образовало бы слой более 20 см. толщиной. Число термитников на один гектар достигает в некоторых районах двух тысяч.
Некоторые участки Австралии, главным образом Серсдей-Айленд и архипелаг Кейп-Йорк, на протяжении целых километров изрыты подземными ходами этих насекомых и совершенно непригодны для жилья. (Морис Метерлинк. "Жизнь термитов".)
Форма больших термитников в саваннах часто башневидная, в самых жарких районах на их поверхности вертикальные выступы-ребра, ориентированные с севера на юг. Объем холма, образуемого на поверхности почвы большим термитником, равняется приблизительно 200 кубическим метрам.
Термиты рода макротермес сооружают термитники либо как округлые холмы диаметром 20-30 м. и высотой более 6 метров, либо в виде монолитных конусов с крутыми склонами, достигающих высоты 8-9 м при диаметре основания 2-3 м. Такое огромное гнездо вырастает всего за несколько лет!
Предполагается, что в год термиты выделяют в атмосферу 55 миллиардов тонн углекислого газа. И 150 миллионов тонн метана, а ведь метан в двадцать-восемьдесят раз (в зависимости от того в каком временном промежутке считать) более сильный парниковый газ. Метан образуют бактерии живущие в симбиозе с термитами.
По некоторым старым подсчетам термиты выбрасывают углекислого газа больше чем вся человеческая промышленность.
Вид огромных термитников, стоящих среди скудной саванны, наводит меня на смутные подозрения...
Что-то не так с этими термитами!
Мне вспоминалсь статья геолога Ларина о водородной дегазации на Русской равнине. Там описывались небольшие холмики вспученной почвы, возникавшие в областях выхода на поверхность просачивающегося из недр водорода. Впоследствии в таких нередко поселяются муравьи.
А если и термиты имеют какое-то отношение к водородной дегазации?
Известно, что термиты живут в очень тесном симбиозе с бактериями. Бактерии толстой кишки термитов, осуществляя фиксацию атмосферного азота, синтезируют белки и некоторые необходимые витамины.
В кишечнике термитов самый обширный отдел - вздутая толстая кишка. Она основное вместилище симбионтов и потому занимает значительную часть брюшка рабочего термита. И количество симбиотических бактерий огромно: на них приходится от 16 до 50 процентов массы термита. В толстой кишке низших термитов обнаружены десятки видов жгутиковых, относящихся к 17 семействам. По их видовому составу можно различать семейства и даже роды термитов.
А если к питанию термитов имеют отношение водородобактерии или другие микроорганизмы, приспособившиеся потреблять глубинный водород?
Тогда нет ничего удивительного, что в полупустынях могут существовать крупные колонии термитов.
Исследователей термитов не удивляет наличие водорода в термитниках. Он там может быть в любом случае. Как побочный продукт деятельности бактерий перерабатывающих целлюлозу - из кишечника термита выделяются метан, углекислый газ и водород.
Заварзин в своих книгах о водородных бактериях пишет, что бактерии почвы живут в очень тесном симбиозе. И настолько жадно поглощают водород, что даже такой чрезвычайно летучий газ не успевает покинуть бактериальное сообщество.
Пока не имею информации могут ли водородобактерии жить в кишечнике самого термита, или на стенках ходов термитника, или в целлюлозном субстрате термитных грибных садов.
Но даже в кишечнике человека живут бактерии, которые могут выделять водород и бактерии, которые его могут поглощать. Обычная кишечная палочка способна на это и на то, в зависимости от условий.
Известно, что в термитниках обитают особые виды грибов, которыми питаются термиты. Мицелий этих симбиотических грибов, представляющих собой поддерживаемые термитами плантации, разрушает лигнин растительных остатков. Продуктивность этих грибных садов велика.
Кроме того имеются сведения, что термиты поедают не только древесину, но и гумус почвы. А ведь именно в почве могут жить водородобактерии...
Кстати... время от времени заходит разговор, что в разных странах у некоторых племен и сообществ принято есть землю. Такое землеедение называется геофагией. Может быть это не всегда просто восполнение минеральных веществ? Может быть, в некоторых случаях, это не простая почва, и она содержит водородобактерии?
Когда дело касается беспозвоночных, то есть еще больше оснований предполагать, что многие из них могут питаться почвой. Взять хотя бы земляных червей. Может быть почва насыщенная водородобактериями играет в их питании немалую роль? Может быть биологам встречались в почве какие-то аномальные скопления беспозвоночных?
В термитнике свой микроклимат, тщательно поддерживается температура и влажность. Ходы термитов уходят вглубь земли на 40 метров. В связи с этим возникает вопрос, а все ли газы выделяющиеся из термитника, произведены самими термитами? Может быть немалая их доля (в том числе часть углекислого газа и метана) поступает откуда-то с глубины, из подземных разломов?
Может быть именно по этим ходам из глубины просачивается вместе с влагой и водород, питающий симбиотические бактерии термитов? А влажный микроклимат термитника благоприятствует размножению бактериальных сообществ, включающих в себя водородобактерии?
Но неужели опытные энтомологи, столько лет изучающие термитов не замечали странностей?
Не знаю. Может некоторые даже задумывались о том как такие большие термитники могут существовать в среде с недостатком растительности. Но что еще оставалось делать исследователям насекомых? У них же не было теории Ларина. Не зная о водородной дегазации, высказывать сомнения бесполезно. Ситуация с термитами получалась бы абсурдной.
Хорошо бы энтомологам откликнуться, если они замечали какие-то страности в этом деле.
(А для геологов водородная дегазация является давно известным фактом. Кроме гидридной теории существуют еще несколько гипотез, пытающихся объяснить происхождение глубинного водорода.)
Так же у геологов есть мнение, что количество поступающих в атмосферу подземных газов сильно занижается, а газов биологического происхождения завышается.
Порой места проживания термитов вполне явственно совпадают с наиболее известными местами выхода водорода. Например туркестанский термит, или термиты строящие очень высокие термитники в странах востока Африки, где проходит система рифтовых разломов, термиты севера Австралии.
Я совсем не собираюсь утверждать, что все термиты питаются за счет водородобактерий. Даже в странах, где водород просачивается на поверхность. В типичных саваннах на один гектар приходится 30 видов термитов, видовое разнообразие велико. И наибольшее число видов бесхитростно питается древесиной.
Растительная целлюлоза необходима термитам в любом случае, ведь бактериям нужен субстрат.
Предположение о питании термитов водородом мне самому кажется очень фантастичным. И, признаюсь, основано больше на зрительном впечатлении несоответствия величины термитников и чахлости окружающей растительности. Но смотреть на это странно. Это всё равно как если бы привязать корову посреди полузасохшей полянки, где она быстро съест всю растительность. Термитник в этом отношении подобен корове, которая не может сдвинуться с места. Ясно, что корова на одном месте не прокормится, даже если бы она начала жевать древесину кустов и опавшие сучья, а ведь неподалеку другие термитники, которые тоже нуждаются в питании.
Удивительное дело, но о водороде в связи с термитами, высказывался еще Дэвид Ливингстон, во время своего путешествия вместе со Стэнли к берегам озера Танганьика в 1871 году. Однако, он имел в виду не питание термитов водородобактериями, а задавался вопросом, не используют ли термиты водород для получения воды, чтобы увлажнять свое жилище.
* * *
...В тропических странах термиты наносят колоссальный экономический вред, потому, что жрут всю древесину подряд. Но в России термиты не имеют ни малейшего шанса выжить в природе, поэтому безопасны. Термиты съедобны и способны давать большой прирост. Использовать термитов можно уже сейчас, не дожидаясь катастроф. В Сибири немало областей, где плохо с завозом продовольствия, неимоверно завышенные цены, но при этом много дешевых древесных отходов.
На севере можно совсем не опасаться, что термиты убегут на природу. В условиях вечной мерзлоты далеко не убегут. Но сомнительно, что у людей нашей культуры такой продукт будет пользоваться популярностью.
Может кого-то смутит факт, что много миллионов лет назад у термитов и тараканов были общие предки...
Японцы пытались промышленно выращивать личинок мух, проще говоря, опарышей. Хотя, в первую очередь химическое производство интересовал хитин оболочек, но рассматривались и пищевое использование. Ну почему такие мерзкие идеи? То планировать использование для приготовления пищи микробов из канализации, то личинки падальных насекомых.
По сравнению с ними термиты уже не кажутся настолько гадкими.
Я никогда не состоял в рядах добрых защитников животных, но мне кажется вопиюще нерациональным выращивать высокоразвитое животное с чувствительной нервной системой, с мозгом, глазами и другими сложными органами только для того чтобы перемолоть в колбасный фарш. Предпочтительнее использовать для производства пищи организмы попроще, еще лучше если одноклеточные.
А вдруг поедать термитов вредно?
Но может быть это и есть самое естественное питание, потому, что африканские предки человека регулярно лакомились термитами. Они были для приматов естественной белковой добавкой. Так что их мясо, вполне вероятно, самое подходящее из всех сортов мяса, которое употребляет человек.
В почве тропического леса в Заире более 75% всех экземпляров животных это термиты, на каждый кубический дециметр почвы приходится 3-4 грамм термитов, и такая распространенность делает термитов одной из самых доступных разновидностей пищи.
В некоторых тропических странах, в сезон, термитов собирают лопатами, едят жареными, готовят из них печенье, по вкусу напоминающее миндальный пирог, а в некоторых местах, например на острове Ява, его продают на рынке.
Любопытно, что поедая сырых термитов древний человек мог заносить в свой кишечник специфическую микрофлору термитов. Это достойно особого разговора.
Вспоминается глава из книги Александра Никонова с рассуждениями Галины Шаталовой, о том насколько организм человека своим происхождением рассчитан на сосуществование с правильными бактериями кишечника. Было бы интересно узнать как обстоить дело со совместимостью термитной микрофлоры с человеческой.
А вот еще одно побочное качество термитов, которое может иметь значение в производстве стройматериалов. Древесина состоит из целлюлозных волокон, скрепленных лигнином. Целлюлозу термиты переваривают, а лигнин используют для склеивания глины. Вместе с глиной лигнин образует материал из которого строится термитник. Порой он настолько крепкий, что стенку термитника с трудом можно долбить ломом. В условиях тропического климата, даже несмотря на ливни, некоторые термитники сохраняются столетиями.
Этот материал, как побочный продукт производства пищи, удобен тем, что не требует для своего производства высоких температур, в отличие от цемента, лишь доступную везде глину. Глины на Русской равнине много, а с другими стройматериалами сложнее.
И, может быть, хитин скорлупы термитов тоже пригодился бы химической промышленности как дополнительный продукт производства.
В интернете уже давно были статьи как, используя явление водородной дегазации, наладить производство пищи и кормов в любых климатических условиях, что сделает человеческую цивилизацию почти независимой от глобальных и даже космических катастроф.
Но технологии производства пищи из водородобактерий требуют наличия хотя бы некоторых производственных мощностей, не доступны мелкому частнику, особенно в сложных условиях после катастрофы.
Небольшая группа людей не может организовать такое производство, не имеет знаний для культивирования водородобактерий, не соорудит ферментер, и не сможет пробурить километровую водородную скважину, особенно если рядом нет подходящих глубинных разломов.
С термитами проще, их можно выращивать, кормя любой древесиной, опилками, соломой. Несмотря на глобальность катастрофы (ядерной или вулканической), которая на несколько лет может лишить все сельское хозяйство планеты урожая, с засохшими ветками и высохшим бурьяном проблем не будет. Поскольку сорняки хоть и чахлые, после вулканических катастроф, если эти катастрофы не достигают 8 баллов VEI, растут даже в нашем климате.
Мимоходом замечу, что существует растение, которое все же способно давать некоторый урожай в условия короткого и холодного ядерного или вулканического лета. Это сибирская кедровая сосна, которая не боится летних заморозков и способна расти если теплое время года сокращается до одного месяца. Так что энтузиасты, озабоченные выживанием после предполагаемых катастрофических условий, могут сажать у себя на участках кедры. Ведь в истории уже было холодное лето 1259, череда катастрофических неурожаев 14 века или Смутное время после 1600 года, когда в средней полосе России погода была как в сибирской тайге.
Вернемся в доисторическую Африку. Пару миллионов лет назад предки человека переживали сложные времена. К тому времени им пришлось переходить с питания плодами деревьев к белковой пище. Но их пищеварение не было готово к перевариванию сырого мяса. Предполагается, что они стали падальщиками и ели полуразложившееся мясо.
Вся эта неприятная история кажется мне сомнительной.
После плодов слишком трудно сразу переходить к тухлятине, грозящей неприспосбленным смертельными токсикоинфекциями и пищевыми отравлениями. И еще учтите неготовность начать конкурировать за эту гадость с гиенами, которые мало в чем уступают по опасности львам - при возможности и льва сожрут с потрохами.
До такой жизни предки человека впоследствии могли дойти, но не сразу же!
Разумеется, что еще живя на ветках, обезьяны ели не только плоды, но и при возможности перекусывали некоторыми доступными насекомыми.
Насекомоядность у млекопитающих в самой основе. Посольку древний первопредок млекопитающих был насекомоядным, практически у всех млекопитающих находят ген, кодирующий фермент хитиназу.
Я могу предположить, что вынужденные спуститься с деревьев предки человека, взялись за более безопасную и привычно усвояемую пищу - насекомых, особенно за самых многочисленных, которых хоть ведрами набирай, как у нас ягоды летом. Палки и камни, могли применяться для ковыряния термитников. И так началось развитие орудий труда, поскольку заостренным сколом камня ковырять твердый материал термитника эффективнее чем тупым.
Вот одна из причин, принуждавших древних людей к развитию. В таком случае предки людей не были пожирателями гнилой падали, они ковыряли термитники.
Однажды в лекции известного врача и популяризатора медицины Огулова слышал упоминание, что хитин до сих пор зачем-то нужен человеческому организму. Вроде бы без него снижается сопротивляемость некоторым паразитам (вшам), если я правильно понял. Хотя добавлю, что для получения хитина не обязательно поедать насекомых, ибо клетчатка грибов, в отличие от клетчатки растений, состоит не из целлюлозы, а из хитина.
Перспективы и последствия: Эта технология способна очень сильно изменить сельское хозяйство, особенно в бедных, в том числе в африканских странах, где есть разломы с водородной дегазацией. Проблема голода там будет решена навсегда, что ускорит переход от деревенского образа жизни к городскому, и приведет к демографическому переходу.
Там могли бы произойти грандиозные изменеия, которые могли бы принести немалую выгоду предприимчивым инвесторам и политикам.
Экологи ООН долго и безрезультатно пропагандировали использование насекомых в пищу, но их старания вызывали лишь отвращение. И у меня вызывают отвращение. Но если удастся доказать, что термиты были изначальной пищей рода человеческого, то с ними может получится освоить производство дешевого мясного продукта. Это позволит не устраивать мучительные живодерни для более сложных животных. Дело даже не в гуманизме, а в том, что полчища млекопитающих и птиц, тесно проживающие на фермах, становятся постоянной угрозой вирусных пандемий пострашнее коронавируса и резистентных к антибиотикам бактерий, которые способны превратить любую больницу в гиблое место. А вирусы насекомых для человека не опасны.
В первую очередь выращивание термитов изменит пищевую промышленность тех стран, народ которых исторически привык использовать некоторых насекомых в пищу. То есть в Юго-восточной Азии, в Африке и местами в Южной Америке. Что довольно существенно уменьшит риски по птичьему гриппу и другим вирусам во всем мире.
Снова вспоминая блокадный Ленинград, думаю, а получилось бы спасти много тысяч людей от голода, если бы смогли организовать в осажденном городе выращивание термитов из древесины? Можно представить себя попавшим в прошлое с такой идеей, но ответа я не знаю...
Zloradovich (с) 2023
Дроздов H.H., Мяло Е.Г. Экосистемы мира - Mосква, 1997. - 340 c.
Заварзин Г.А., Водородные бактерии и карбоксидобактерии, М., 1978.
Заварзин Г.А., Бактерии и состав атмосферы. М., Наука, 1984.
Ларин В.Н. Водородная энергетика: пора бурить скважины - Химия и жизнь, No10, 2000, с. 46-51.
Никонов. А.П. История отмороженных в контексте глобального потепления.- М.: Изд-во НЦ
ЭНАС, 2007.
Никонов А.П. Верхом на бомбе. Судьба планеты Земля и ее обитателей. -М: Энас; СПб.:Питер, 2008.
Сапунов В. Б. Популяционная динамика термитов и их роль в глобальном метаболизме углерода.
Сывороткин В.Л. Глубинная дегазация Земли и природные катастрофы. ООО "Геоинформцентр", Москва, 2002.
Трчунян А. Водород в кишечнике. Химия и жизнь. - 2007. - No 6.
Термиты влияют на климат // Природа. - 1983.- No 9. - С. 116 - 117.
Биологический энциклопедический словарь. Научное издательство "Большая Российская энциклопедия", Москва, 1995.