Оружие пауков и скорпионов

Пауки насчитывают около 30 тыс. видов и относятся к тому же типу членистоногих, что и насекомые, но объединены в отдельный класс паукообразных (Arachnoi-dea). Это название они получили по имени мифологической ткачихи Арахны из города Колофона, который находился в древней Лидии. Согласно легенде, она вызвала на соревнование богиню Афину и выткала ковер изумительной красоты. Афина не могла перенести поражение и в злобе разорвала ковер. Отчаявшись, Арахна хотела повеситься, но богиня превратила искусную ткачиху в паука, который вечно плетет кружево паутины.

Наиболее известные ядовитые пауки - тарантул и каракурт.

Самка каракурта черного бархатистого цвета, имеет на брюшке 13 точечных углублений. Наиболее обычным местом гнездования самки является открытая степь, где она готовит хорошо защищенные гнезда. По достижении половой активности она впадает в состояние резкого торможения, тогда как самцы в этот период ведут себя активно. После оплодотворения самка убивает самца, поэтому в некоторых странах самок каракурта называют "черная вдова".

Действующим началом яда каракурта является кислый белок α-латротоксин с молекулярной массой около 130 000. Он может находиться в растворе в виде различных пространственных конфигураций. Дозы цельного яда 0,005 - 0,01 г достаточно, чтобы убить белую мышь. По заключению специалистов, он опасен для всех животных. Двух миллилитров вытяжки от полутора пауков вполне достаточно, чтобы убить взрослого верблюда в течение 43 - 44 ч. В годы, когда вывод пауков был высок, наблюдалась значительная гибель животных. Существует видовая чувствительность к яду каракурта. Весьма чувствительны грызуны, лошади, верблюды и крупный рогатый скот. Малочувствительны собаки, летучие мыши, амфибии, рептилии и ежи. Имеется сообщение, что в бывшей Самарской губернии из 173 укушенных верблюдов погибли 57, из 219 лошадей - 36, из 116 коров - 14.

Согласно сведениям П. И. Мариковского, яд каракурта в 50 раз токсичнее яда тарантула и в 15 раз токсичнее яда гремучей змеи. Ядовитость его для человека была известна в глубокой древности. Ибн Сина в "Каноне врачебной науки" указывал, что в Бухаре водится паук муркион (каракурт), который причиняет человеку тяжелые страдания.

Исследования на животных, проведенные С. В. Пигулевским, позволили заключить, что яд каракурта обладает выраженными симпатико-миметическими свойствами. Он вызывает резкое слюнотечение, подобно атропину и пилокарпину. Наблюдается острый спазм мышц, иннервируемых грудным и поясничными нервными сплетениями. При отравлении людей происходил спазм сфинктеров мочевого пузыря и прямой кишки, что затрудняло и делало болезненным мочеиспускание. Наблюдались боли в пояснице, спазм периферических кровеносных сосудов и стойкий паралич сосудов брюшной и грудной полости, что приводило к нарушению кровяного давления и переполнению кровью внутренних органов.

Яд каракурта вызывает усиленное высвобождение ацетилхолина, дофамина, норадреналина и гамма-амино-масляной кислоты. Он обладает высоким сродством к нервной ткани. Установлено, что яд изменяет проницаемость мембраны нервных клеток для различных катионов, способен образовать новые каналы проводимости. Он обладает выраженным бактерицидным свойством. Если туранскую саранчу, укушенную каракуртом, положить рядом с таким же насекомым, убитым хлороформом, первая сохранит свежесть дольше второго. Поэтому объедки от обеда паука не гниют, но муравьи их не трогают. В медицине и биологических исследованиях яд каракурта широко не используется.

Другой представитель ядовитых пауков - тарантул. Особенно агрессивны самки, имеющие молодых паучков, которых они очень энергично защищают. Название тарантул получил по имени итальянского города Таранто. Кроме того, есть предположение, что с именем паука связано название танца - тарантелла. Методы лечения укуса тарантула в старое время состояли в усиленных движениях больного, которые способствовали выведению яда из организма вместе с потом. Иногда больных заставляли быстро танцевать под ритмичную музыку - так родился этот задорный танец.

Яд тарантула представляет серьезную опасность для беспозвоночных, и особенно членистоногих, на которых паук охотится. На человека и теплокровных оказывает более слабое действие и лишь в редких случаях может вызвать смертельное отравление. Он обладает гемолитическими свойствами, и при укусе человека наиболее выражена местная реакция. Из цельного яда тарантула выделен токсический полипептид с молекулярной массой около 11000, состоящий из 104 аминокислот и содержащий серу. Так же как цельный яд, он оказывает специфическое влияние на гладкую мускулатуру позвоночных животных. Было установлено, что яд южнороссийского тарантула при нагревании до +60° теряет свойства вызывать местные воспалительные явления, а остается выраженная нейротропная активность. Эту особенность яда, по мнению С. В. Пигулевского, можно попытаться использовать для получения новых лекарственных препаратов.

К ядовитым относятся также пауки-птицееды, общее количество видов которых около 1500. Наиболее крупные представители встречаются в тропической Америке, в Африке, на острове Шри Ланка, в Австралии и других жарких странах. Достигают иногда величины 10 - 11 см. Все они преимущественно ночные животные и ведут хищнический образ жизни. Птицееды получили свое название от приписываемого им свойства пожирать птиц. Впервые изображение птицееда и его описание были сделаны в 1705 г. Марией Сибиллой Мериан. Она опубликовала изображение птицееда, убивающего на ветке колибри. Однако в дальнейшем было установлено, что пищей для них служат не птицы, а различные членистоногие. Иногда они пожирают птенцов, только что вылупившихся из яиц, и новорожденных грызунов. Большинство птицеедов живут на деревьях, некоторые роют норы в земле. В целях самозащиты паук может укусить любое животное и человека. Особенно это относится к "буйному птицееду", распространенному в Австралии. В ядовитой железе у паука содержится около 6 мг яда. Такого количества достаточно, чтобы убить 200 голубей, 100 крыс, 4 кролика, 2 морские свинки. 0,005 мл яда птицееда убивает небольших лягушек в течение 15 мин, а 1 мл его, введенный под кожу жабы массой 25 г, вызывает смерть через несколько минут. Это же количество яда убивает гремучую змею длиной 50 см.

Раньше считали, что яд птицееда обладает курареподобными свойствами. Однако в дальнейшем было установлено, что он не действует на периферические нервные окончания, связанные с мышцами, как это имеет место при введении кураре, а вызывает резкое торможение в центральной нервной системе (вероятно, в ретикулярной формации). Отравленные животные находились как бы в сонном состоянии до самой смерти, которая наступала в связи с ослаблением деятельности жизненно важных центров - дыхания и сердцебиения. Яд следует причислить к типичным нейротропным. Считают, что он усиливает высвобождение ацетилхолина из нервных окончаний.

У людей после укуса паука ощущается резкая боль. Через 15 мин боль ослабевает, наступают явления сильной усталости и сонливости. В случаях интоксикации пульсация сердца и дыхательные экскурсии легких ослабевают. Количество яда, попадающего в кровь человека, недостаточно для его гибели, и смертельные отравления наблюдаются редко. Через 4 - 12 ч наступает выздоровление. Отчетливо выраженные биологические свойства яда птицеедов, преимущественное влияние на центральную нервную систему делают перспективным исследование возможности его терапевтического использования. В научной литературе имеются сообщения о попытках применения яда пауков-птицеедов в качестве средства, регулирующего сон. Он избирательно действует на ретикулярную формацию мозга и обладает определенными преимуществами перед аналогичными средствами синтетического происхождения.

Вероятно, аналогичных пауков используют жители Лаоса в качестве психостимулятора. А. Б. Ненилин в журнале "Химия и жизнь" писал, что в этой стране в игорных домах посетителям предлагают пилюли, приготовленные из пауков. Они якобы обладают свойством "прояснять" мозги. Однако от них часто бывает тошнота.

Следует упомянуть о хорошо известных пауках-крестовиках, которые раскидывают свою паутину в лесах, сараях, жилых и нежилых помещениях. Общая окраска их серая. На брюшке расположены светлые пятна, которые, сливаясь, образуют фигуру креста. Яд паука-крестовика представляет собой слегка мутноватую тягучую жидкость, вырабатывается специальными ядовитыми железами, разрушается при воздействии высокой температурой (+100°). После укуса крестовика у лягушек и мышей отмечались боль и воспаление в месте попадания яда, а также паралич задних конечностей. Через 3 - 4 дня наступало выздоровление. При укусе человека наблюдались гематома в месте укуса, слабость, головные боли. Смертельные исходы не описаны.

Основное действующее вещество яда обладает гемолитическими свойствами, имеет белковую природу и, так же как яд тарантула, вероятно, содержит нейротоксин.

Следует отметить еще одно свойство у этих пауков, описанное Л. Вальбумом в 1915 г. Он экстрагировал заднюю часть тела пауков и установил наличие ядовитого продукта, который назвал эпеиротоксином. Предварительно было установлено, что благодаря большому содержанию этого вещества в задней части она в 37 раз более ядовита, чем передняя, и в 279 раз токсичнее вытяжек из конечностей паука. Это вещество появляется в теле паука в процессе созревания яиц в конце августа - начале сентября. Его много содержится в яйцах пауков. При введении выделенного токсина собакам и кошкам наблюдалось стойкое снижение кровяного давления, а при более высоких дозах наблюдались судороги и смерть. Все полученные до настоящего времени данные говорят о гормональной природе выделенного вещества. Остается открытым вопрос, каков механизм действия его.

Способность этого яда влиять на кровяное давление, по мнению С. П. Пигулевского, можно использовать в медицине при лечении гипертонической болезни. В. Дерикер сообщает рецепт приготовления лекарства путем настаивания на солнце 30 штук пауков-крестовиков на "деревянном" масле, которое с успехом применялось "против непрозрачных пятен на роговой оболочке".

Интересные свойства были обнаружены у яда небольших пауков-локсоцелес (Loxocelus reslus), обитающих в жарких странах, преимущественно в Северной Америке. Они живут под корой деревьев или в расщелинах скал и во время охоты выплевывают на добычу слюну, а затем схватывают ее лапами. Отравления жителей этими пауками получили название локсоцелизма, или некротического арахыоидизма. Яд пауков вызывает некроз мышечной ткани и гемолиз. Он имеет белковую природу и содержит много гемолизинов и лецитиназы. Этот яд обладает способностью инактивировать комплемент человека (С₁ - С₇) при добавлении в пробирку с кровью. После введения морским свинкам он блокировал С₅-компонент комплемента, а у человека - Cs-компонент ц стимулировал образование преципитирующих антител при иммунизации кроликов. Обнаруженные свойства яда демонстрируют их иммунофармакологическую активность.

Пауки в лечебной практике использовались значительно реже, чем насекомые, вероятно, потому, что свойства ядов этих представителей животного мира мало исследовались. Известно, например, применение гомеопатами для лечения неосложненных форм хореи препарата, приготовленного из большого черного паука, который водится на острове Куба (Mygale lasiodora).

Чаще в старинных лечебниках приводится описание применения с лечебной целью паутины, что вряд ли может применяться в современной медицине и служить темой фармакологических научных исследований, так как в настоящее время имеются более действенные средства. Эти сведения имеют только историческое значение. В народной медицине паутине приписывали свойство останавливать кровь. В. Дерикер приводит данные, согласно которым знахари России применяли паутину, скатанную в шарики, при лихорадках и невралгиях. В "Солернском кодексе здоровья" ее лечебным свойствам посвящены следующие строки:

"Стягивать силу имеет паучья нить - паутина: 
Гонит она лихорадки,- поэтому с мазями вместе 
Всякими, если согреешь виски лихорадкой больного. 
Если ее приложить, - унимает течение крови 
И сукровице она не дает появиться на ранах, 
На неглубоких, храня их, чтоб вздутие их не объяло".

Никто, конечно, в настоящее время, когда есть более эффективные средства, не будет применять паутину для остановки кровотечений, однако биохимический механизм ее действия имеет определенный интерес. Паутина по составу похожа на натуральный шелк, но значительно прочнее его. Для разрыва паутины различных пауков требуется нагрузка от 40 до 261 кг на 1 мм², тогда как у шелковой нити - не более 43 кг. Паутина выдерживает нагрузку 0,5 г, а две паутины - почти 1 г. Прочность ее достаточна, чтобы выдержать паука. Энергия падения его могла бы разорвать паутину, если бы не высокая ее растяжимость. Установлено, что растяжение и удлинение нити до момента разрыва составляет 31%. Для сравнения можно сказать, что другие материалы имеют значительно более низкие показатели: вискоза - 19 %, нейлон - 22 %, сталь - 8 %, стекло - 3 %. Паук вырабатывает паутину нескольких сортов: прочную - для сети, клейкую - для ловли добычи, рыхлую - для коконов. Висячая нить паутины состоит из двух белковых цепей, в каждую из которых более чем наполовину входят две" аминокислоты - глицин и аланин. Белковые Цепи в нескольких местах связаны между собой аминокислотой цистеином. Рентгенограммы паутинных нитей показали, что в ее волокнах имеются участки с упорядоченным расположением атомов, как в кристаллах. Заслуга определения структуры этих кристаллических участков принадлежит профессорам Л. Полингу и Д. Уорвиккеру.

Внутреннее состояние паука очень четко отражается на плетении паутины. Если он начинает плести паутину во время дождя, значит, вскоре будет ясная погода; если паутина плетется в южном направлении - ожидается повышение температуры, если в северном - ожидается похолодание. Когда паук уменьшает размеры паутины или разрывает основные ее нити, будет ветренно. Поведение пауков давно использовалось для предсказания погоды. Свойство пауков менять узор паутины в зависимости от внешних воздействий пытались применить и в медицино. В одной из лабораторий в штате Северная Каролина пауков-крестовиков заставляли плести паутину в специальных алюминиевых рамках. Такая работа заканчивалась в течение получаса. Паутина всегда плелась с математически точной закономерностью. Оказалось, что, если на паука подействовать лекарственным веществом, закономерность плетения паутины нарушается. Различные препараты выдавливали из шприца по капле (подслащенный раствор) на паутину или пропитывали в ней муху с последующей ее фиксацией. При этом было установлено, что хлоралгидрат вызывает оцепенение паука, и он вскоре прекращает плести сети. Под влиянием кофеина у него возникает что-то подобное неврозу, и он плетет беспорядочный узор. Производные лизергиновой кислоты стимулируют активность паука, и он старательно плетет сеть, качество которой получается значительно выше природной паутины.

В результате многочисленных исследований было доказано, что различные вещества определенным образом влияют на структуру плетения паутины. Ученые обнаружили, что узор паутины также меняется, если пауку дать каплю крови отравленного человека. Эту особенность решили использовать в медицинской практике для диагностики отравлений. По форме паутины можно поставить диагноз и своевременно начать лечение. Для этой цели был создан специальный атлас-справочник, в котором были приведены рисунки паутины, сотканной пауком под влиянием различных ядовитых веществ. Учитывая, что психические заболевания человека также связаны с биохимическими изменениями крови, исследована возможность с помощью такого метода диагностировать их и следить за состоянием больного в ходе лечения.

Пауки проявили себя должным образом и в космосе. На американской орбитальной станции "Скайлэб" паучиха Арабелла провела 59 сут 11 ч. И если в начале полета она "растерялась" и выткала плохенькую сеть паутины, то в дальнейшем адаптировалась к невесомости и выполняла свою обычную работу не хуже, чем на Земле.

Лечебное применение в странах Востока нашли представители паукообразных - скорпионы. В мире их насчитывалось около 500 видов. Эти существа издавна представляли загадку для биологов, так как способны, сохраняя нормальный образ жизни и двигательную активность, обходиться без пищи более года. Такая особенность свидетельствует о своеобразии обменных процессов у скорпионов. Их яд представляет собой тягучую, слегка опалесцирующую жидкость, легко растворяется в воде и не растворяется в спирте, эфире, ацетоне. Выдерживает кратковременное нагревание до +100°. Длительное нагревание разрушает яд. Количество яда, выделяемого скорпионом, составляет 0,2 - 0,4 мл. Насекомые и холоднокровные поражаются им практически мгновенно. На теплокровных он во многих случаях также действует смертельно. Тушканчик погибает после укуса через 3 ч, морская свинка - через 30 мин. Исход укуса зависит от вида скорпиона и количества попавшего яда. Еж переносит очень большие дозы яда и является врагом скорпионов. Токсична и гемолимфа скорпиона, однако, по мнению С. В. Пигулевского, токсичность ее отличается от токсичности яда. Издавна жители Средней Азии считали, что скорпионы наиболее ядовиты в конце лета. Яд скорпионов и змей имеет некоторое биохимическое сходство. Так, после иммунизации ядом кобры животные приобретают резистентность к обоим токсинам.

Как у многих ядовитых животных, токсин скорпиона включает два компонента - первый действует на кровь и сосуды, имеет белковую природу и инактивируется после прогревания до +80°; второй является нейротропным токсином и не разрушается при прогревании. Токсичность яда скорпиона определяется наличием полипентидов, которые в несколько раз превосходят активность цельного яда. По специфичности действия полипептиды делят на три группы: избирательно токсичные для млекопитающих, для насекомых и для ракообразных. Главный токсический компонент яда среднеазиатского скорпиона для млекопитающих состоит из 60 - 70 аминокислот. У некоторых видов были обнаружены более короткие пептиды, состоящие из 32 аминокислот. Кроме пептидон, в состав яда скорпионов входят ферменты: фосфолипазы, ацетилхолинэстераза, кислая фосфатаза, гиалуронидаза, рибонуклеаза и другие.

Отравление характеризуется длительным поражением паренхиматозных органов, преимущественно печени и почек. По мнению многих исследователей, нейротропный компонент яда действует подобно стрихнину, вызывая судороги. Выражено его влияние и на вегетативные центры нервной системы: кроме нарушения сердцебиения и дыхания, наблюдаются рвота, тошнота, головокружение, сонливость, озноб. Нервно-психические расстройства характеризуются страхом смерти. Отравление ядом скорпиона сопровождается повышением глюкозы в крови, что, в свою очередь, отражается на функции поджелудочной железы, в которой усиливается секреция инсулина, амилазы и трипсина. Такое состояние часто приводит к развитию панкреатита.

Механизм действия нейротоксинов скорпионов связан с нарушением работы натриевых каналов электровозбудимых мембран. Избирательность их действия позволила изучить строение натриевого канала и исследовать особенности его функции. В этом заслуга скорпионов перед биологами.

В Казахской ССР существует единственный в стране инсектарий, который поставляет научно-исследовательским учреждениям в год 20 - 30 г яда членистоногих. Поело того как скорпион получает легкий "удар" током, па изогнутом жале появляется крошечная беловатая капелька яда, в которой всего несколько тысячных долей грамма чистого вещества. Один грамм яда черного скорпиона стоит более двадцати тысяч рублей, и, чтобы его получить, необходимо "подоить" около 8000 особей.

Нужно отметить, что сами скорпионы также чувствительны к своему яду, однако в значительно больших дозах. Эту особенность использовали раньше для лечения их укусов. Квинт Серен Самоник писал: "Жгучий когда скорпион причинил жестокую рану, тотчас хватают его, и, заслуженно жизни лишенный, он, как я слышал, пригоден, чтоб рану от яда очистить". Римский врач и философ Цельс также отмечал, что скорпион сам является прекрасным средством против своего укуса. Одни пили его, растерев с воском, другие, растерев таким же образом, накладывали на рану.

В литературе описаны рекомендации применения скорпионов для лечения различных заболеваний. Китайские врачи советовали: "Если живых скорпионов настоять на растительном масле, то полученное средство можно применять при воспалительных процессах среднего уха". Препараты из скорпиона назначают на Востоке как успокаивающее и наркотическое средство, хвостовая часть его оказывает антитоксический эффект. Используют и неядовитых ложноскорпионов, которые живут под корой деревьев. Жители корейских деревень собирают их, готовят снадобье для лечения ревматизма и радикулита.

Авиценна дает описание приготовления лекарства из скорпионов, которое "дробит камень в почках". "Берут десять живых скорпионов, бросают в чистый железный котел, а затем обмазывают пшеничным тестом. Затем обращаются к печи и накаливают ее докрасна дровами виноградной лозы, после чего котел ставят в печь и оставляют в ней на ночь. Потом вынимают и по охлаждении котла извлекают из него находящуюся там золу скорпионов и кладут в сосуд. При лечении почечных колик употребляют эту золу в количестве двух киратов о БИНОМ... она дробит камень и выводит его кусками с мочой".

Приведенные сведения говорят о возможности использования яда скорпионов в медицинской практике, однако после тщательной научной проверки.