蟑螂已經(jīng)不喜愛“甜食”了？

當(dāng)你拿起衛(wèi)生間的臟衣簍，一只黑色的不明生物飛速移動(dòng)并在你的尖叫聲中爬進(jìn)下一個(gè)陰暗角落，這樣的場(chǎng)景相信很多人都不陌生。面對(duì)蟑螂，南方的朋友也許已經(jīng)見怪不怪，但北方的孩子每次看到高血壓還是會(huì)急劇上升。

蟑螂作為四害之一，雖然身形不大，但危害著實(shí)不小，它們可以通過腸腔和體表攜帶、傳播多種病菌(如痢疾桿菌、大腸桿菌)和蟲卵(如蛔蟲、線蟲)，從而引發(fā)人類的多種疾病，甚至其排泄物和身體的碎屑還會(huì)成為一些朋友的過敏原，誘發(fā)哮喘和過敏。

帶著卵鞘的蟑螂

圖片來源：entomologytoday.org

為了消滅家中的這些“有害勢(shì)力”，人類可是手段齊出，粘蟲板、殺蟲噴霧，殺蟲餌劑都是大家和蟑螂斗爭(zhēng)的法寶。不過，在這個(gè)和人類斗智斗勇的過程中，小強(qiáng)們也演化出了對(duì)應(yīng)的手段讓自己從餌劑下逃生…

一、蟑螂：已戒糖，勿擾

殺蟑藥餌大家肯定不陌生，自上世紀(jì)80年代以來，人們就開始采用有毒誘餌消滅蟑螂，藥餌中通常由殺蟲成分和引誘物質(zhì)，如葡萄糖或者果糖組成。蟑螂在取食了這種毒餌以后，一般不會(huì)立刻死去，而是會(huì)在回窩后才毒發(fā)身亡，如果同窩的其他蟑螂取食其尸體或者排泄物，就可能會(huì)被“一鍋端”。

但俗話說的好，“道高一尺，魔高一丈”，面對(duì)致命的穿腸毒藥，蟑螂也不是無計(jì)可施。

1993年，期刊《昆蟲生理學(xué)雜志》上發(fā)表了一項(xiàng)研究，報(bào)道了一個(gè)有趣的現(xiàn)象：一種叫做德國小蠊的蟑螂居然不再對(duì)帶有葡萄糖的毒餌趨之若鶩，反而對(duì)葡萄糖敬而遠(yuǎn)之。這種新的行為特征被科學(xué)家們稱為葡萄糖厭惡(Glucose aversion)。葡萄糖厭惡可以使得蟑螂不再食用含有葡萄糖的誘餌，進(jìn)而讓藥餌滅蟑的手段不再無往不利。

大家可以看看下面這兩段視頻，第一段視頻中為野生型蟑螂，在面對(duì)葡萄糖和果糖時(shí)，野生型蟑螂并沒有明顯的偏好，只要是糖都會(huì)跑過去“干飯”。

視頻1：野生型蟑螂取食葡萄糖和果糖 來源：參考文獻(xiàn)2

而在第二段視頻中，我們就可以很明顯地看出具有葡萄糖厭惡特征的蟑螂們避開了葡萄糖，只取食果糖。

視頻2：對(duì)葡萄糖厭惡的蟑螂僅取食果糖 來源：參考文獻(xiàn)2

值得一提的是，這種行為特征在蟑螂中是可遺傳的，盡管厭惡葡萄糖的蟑螂生長(zhǎng)和繁殖速度要比野生型慢，但比起吞餌而亡，長(zhǎng)得慢也不算什么壞事了不是么？

不過，對(duì)于蟑螂而言，葡萄糖厭惡雖然讓自己免于被毒餌毒死，但常言道“禍福相依”，得到了什么，有時(shí)候也會(huì)失去另外一些東西，比如愛情。

二、失去了甜蜜，還會(huì)有愛情嗎？

我們先來溫習(xí)一下德國小蠊的求偶過程。在繁殖季節(jié)，成熟的雌性德國小蠊的體內(nèi)會(huì)合成一種接觸性信息素，當(dāng)雄蟲遇到同類時(shí)，會(huì)用觸角接觸對(duì)方的身體，以判斷對(duì)方是不是可以交尾的成熟的雌性。

如果得到了肯定的答案，雄蟲就會(huì)向雌性獻(xiàn)上自己的“彩禮”：雄蟲會(huì)改變自己身體的角度，將腹端朝向雌蟲，然后露出背部分泌性信息素，當(dāng)雌蟲上前舔舐信息素時(shí)，雄蟲就會(huì)趁機(jī)和雌性交尾。

這“郎情妾意”的，看起來好像和葡萄糖厭惡之間沒有什么關(guān)系??？其實(shí)不然，雄蟲引誘雌蟲的性信息素中含有糖和脂質(zhì)等化學(xué)物質(zhì)，營養(yǎng)價(jià)值很高，所以前面才戲稱雄蟲獻(xiàn)上“彩禮”，這種信息素既可以吸引雌蟲完成交尾，還可以給雌蟲補(bǔ)充營養(yǎng)，促進(jìn)受精卵的發(fā)育。

但對(duì)于葡萄糖厭惡的雌蟲而言，這樣營養(yǎng)豐富的信息素十分“讓蟲厭惡”，就像有毒的藥餌，怎么能下得去口呢？

逃之夭夭的“戒糖者”雌蟲 圖片來源：Veer圖庫

這不，今年一項(xiàng)發(fā)表在期刊《通訊生物學(xué)》上的研究論文就發(fā)現(xiàn)，毒餌導(dǎo)致的德國小蠊的行為特征的演化在幫助其逃離被毒死的厄運(yùn)的同時(shí)，也擾亂了德國小蠊的求偶行為。

兩種類型的雌性蟑螂在面對(duì)雄性信息素時(shí)的不同反應(yīng) 圖片來源：參考文獻(xiàn)3

研究者們指出，因?yàn)轶氲耐僖耗軌蜓杆俜纸鈴?fù)雜的糖類，當(dāng)雌性舔舐雄性的信息素時(shí)，會(huì)將信息素中的糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖，然后，嘴中的苦澀讓雌性停下舔舐的動(dòng)作，拔足狂奔…估計(jì)開發(fā)出毒餌的人們，也沒有想到，毒餌的居然會(huì)影響蟑螂的求偶行為吧？

三、人類推動(dòng)下的演化過程

從科學(xué)的角度來看，德國小蠊演化出葡萄糖厭惡行為的故事向人們展示了人類如何推動(dòng)演化的進(jìn)程。其實(shí)不只是蟑螂，人類對(duì)周圍的動(dòng)物施加了非常強(qiáng)烈的選擇，從家禽家畜，到家中的寵物們，人類的定向選擇使得動(dòng)物們?cè)谏砗托袨樯隙及l(fā)生了快速的響應(yīng)。

舉個(gè)例子，狗的各種品種間的差異可以說是天差地別，單論體型，世界上最大的狗站立高度可以超過2米，而最小的狗身長(zhǎng)不過15厘米。除此之外，強(qiáng)烈的人工選擇還使得不同犬種在體型、頭型、毛色、毛質(zhì)、耳形等性狀上呈現(xiàn)出極大的多樣性。可以說，狗狗們?cè)谶M(jìn)化的路上開始了一場(chǎng)狂奔。

圖片來源：《科學(xué)》

不過，對(duì)于人們而言，還有什么比蟑螂不吃誘餌來得更糟糕呢？

參考文獻(xiàn)：

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：科普中國

作者：EVEE（北京大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院）

監(jiān)制：中國科普博覽