当前速递！蟑螂已经不喜爱“甜食”了？

2022-08-06 09:08:20 来源：科普中国

当你拿起卫生间的脏衣篓，一只黑色的不明生物飞速移动并在你的尖叫声中爬进下一个阴暗角落，这样的场景相信很多人都不陌生。面对蟑螂，南方的朋友也许已经见怪不怪，但北方的孩子每次看到高血压还是会急剧上升。

蟑螂作为四害之一，虽然身形不大，但危害着实不小，它们可以通过肠腔和体表携带、传播多种病菌(如痢疾杆菌、大肠杆菌)和虫卵(如蛔虫、线虫)，从而引发人类的多种疾病，甚至其排泄物和身体的碎屑还会成为一些朋友的过敏原，诱发哮喘和过敏。

(相关资料图)

带着卵鞘的蟑螂

图片来源：entomologytoday.org

为了消灭家中的这些“有害势力”，人类可是手段齐出，粘虫板、杀虫喷雾，杀虫饵剂都是大家和蟑螂斗争的法宝。不过，在这个和人类斗智斗勇的过程中，小强们也演化出了对应的手段让自己从饵剂下逃生…

一、蟑螂：已戒糖，勿扰

杀蟑药饵大家肯定不陌生，自上世纪80年代以来，人们就开始采用有毒诱饵消灭蟑螂，药饵中通常由杀虫成分和引诱物质，如葡萄糖或者果糖组成。蟑螂在取食了这种毒饵以后，一般不会立刻死去，而是会在回窝后才毒发身亡，如果同窝的其他蟑螂取食其尸体或者排泄物，就可能会被“一锅端”。

但俗话说的好，“道高一尺，魔高一丈”，面对致命的穿肠毒药，蟑螂也不是无计可施。

1993年，期刊《昆虫生理学杂志》上发表了一项研究，报道了一个有趣的现象：一种叫做德国小蠊的蟑螂居然不再对带有葡萄糖的毒饵趋之若鹜，反而对葡萄糖敬而远之。这种新的行为特征被科学家们称为葡萄糖厌恶(Glucose aversion)。葡萄糖厌恶可以使得蟑螂不再食用含有葡萄糖的诱饵，进而让药饵灭蟑的手段不再无往不利。

大家可以看看下面这两段视频，第一段视频中为野生型蟑螂，在面对葡萄糖和果糖时，野生型蟑螂并没有明显的偏好，只要是糖都会跑过去“干饭”。

视频1：野生型蟑螂取食葡萄糖和果糖来源：参考文献2

而在第二段视频中，我们就可以很明显地看出具有葡萄糖厌恶特征的蟑螂们避开了葡萄糖，只取食果糖。

视频2：对葡萄糖厌恶的蟑螂仅取食果糖来源：参考文献2

值得一提的是，这种行为特征在蟑螂中是可遗传的，尽管厌恶葡萄糖的蟑螂生长和繁殖速度要比野生型慢，但比起吞饵而亡，长得慢也不算什么坏事了不是么？

不过，对于蟑螂而言，葡萄糖厌恶虽然让自己免于被毒饵毒死，但常言道“祸福相依”，得到了什么，有时候也会失去另外一些东西，比如爱情。

二、失去了甜蜜，还会有爱情吗？

我们先来温习一下德国小蠊的求偶过程。在繁殖季节，成熟的雌性德国小蠊的体内会合成一种接触性信息素，当雄虫遇到同类时，会用触角接触对方的身体，以判断对方是不是可以交尾的成熟的雌性。

如果得到了肯定的答案，雄虫就会向雌性献上自己的“彩礼”：雄虫会改变自己身体的角度，将腹端朝向雌虫，然后露出背部分泌性信息素，当雌虫上前舔舐信息素时，雄虫就会趁机和雌性交尾。

这“郎情妾意”的，看起来好像和葡萄糖厌恶之间没有什么关系啊？其实不然，雄虫引诱雌虫的性信息素中含有糖和脂质等化学物质，营养价值很高，所以前面才戏称雄虫献上“彩礼”，这种信息素既可以吸引雌虫完成交尾，还可以给雌虫补充营养，促进受精卵的发育。

但对于葡萄糖厌恶的雌虫而言，这样营养丰富的信息素十分“让虫厌恶”，就像有毒的药饵，怎么能下得去口呢？

逃之夭夭的“戒糖者”雌虫图片来源：Veer图库

这不，今年一项发表在期刊《通讯生物学》上的研究论文就发现，毒饵导致的德国小蠊的行为特征的演化在帮助其逃离被毒死的厄运的同时，也扰乱了德国小蠊的求偶行为。

两种类型的雌性蟑螂在面对雄性信息素时的不同反应图片来源：参考文献3

研究者们指出，因为蟑螂的唾液能够迅速分解复杂的糖类，当雌性舔舐雄性的信息素时，会将信息素中的糖转化为葡萄糖，然后，嘴中的苦涩让雌性停下舔舐的动作，拔足狂奔…估计开发出毒饵的人们，也没有想到，毒饵的居然会影响蟑螂的求偶行为吧？

三、人类推动下的演化过程

从科学的角度来看，德国小蠊演化出葡萄糖厌恶行为的故事向人们展示了人类如何推动演化的进程。其实不只是蟑螂，人类对周围的动物施加了非常强烈的选择，从家禽家畜，到家中的宠物们，人类的定向选择使得动物们在生理和行为上都发生了快速的响应。

举个例子，狗的各种品种间的差异可以说是天差地别，单论体型，世界上最大的狗站立高度可以超过2米，而最小的狗身长不过15厘米。除此之外，强烈的人工选择还使得不同犬种在体型、头型、毛色、毛质、耳形等性状上呈现出极大的多样性。可以说，狗狗们在进化的路上开始了一场狂奔。

图片来源：《科学》

不过，对于人们而言，还有什么比蟑螂不吃诱饵来得更糟糕呢？

参考文献：

Silverman, J., & Bieman, D. N. (1993). Glucose aversion in the German cockroach, Blattella germanica. Journal of Insect physiology, 39(11), 925-933.

Wada-Katsumata, A., Silverman, J., & Schal, C. (2013). Changes in taste neurons support the emergence of an adaptive behavior in cockroaches. Science, 340(6135), 972-975.

Wada-Katsumata, A., Hatano, E., McPherson, S., Silverman, J., & Schal, C. (2022). Rapid evolution of an adaptive taste polymorphism disrupts courtship behavior. Communications biology, 5(1), 1-10.

出品：科普中国

作者：EVEE（北京大学生命科学学院）

监制：中国科普博览

关键词：德国小蠊参考文献性信息素