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照片中是德国小蠊,它很可能在2100年前生活在印度和缅甸,由亚洲小蠊(Blattella asahinai)演化而来。I 图源:OZGUR KEREM BULUR/SCIENCE PHOTO LIBRARY如果你曾半夜爬起来寻找宵夜,咔哒一声打开厨房灯,然后发现一群亮闪闪的棕色昆虫正在冰箱下面窜行,那你和德国小蠊就已经见过面了。
尽管名字中有特定的国家,但如今德国小蠊的足迹遍布了南极洲以外的每一片大陆。事实上,科学家认为德国小蠊(Blattella germanica)是地球上4600种蟑螂里最常见的一种。不过,直到1767年瑞典生物学家卡尔·林奈(Carl Linnaeus)首次描述这种生物之前,欧洲人基本上对它们一无所知,而且,它们在欧洲没有近亲,也没有野生种群。那么这些人类最不待见的房客是如何成为名闻天下的害虫的呢?一项新研究显示,答案写在德国小蠊的DNA里。
通过分析来自六个大洲、17个国家的281种蟑螂的全基因组标记,并测算这些物种之间的远近关系,科学家们首次描绘出了德国小蠊快速崛起与扩散的轨迹。全部迹象都表明,该物种大约于2100年前生活在今印度和缅甸一带,是由亚洲小蠊(Blattella asahinai)演化而来的。德国小蠊显然背弃了野外,选择在人类的阴影下讨生活。它们似乎是在大约1200年前来到中东地区的——这可能是伊斯兰世界倭马亚王朝(Islamic Umayyad)或阿拨斯王朝(Abbasid caliphates)贸易与军事行动增多的结果。在这两大王朝存续期间,阿拉伯帝国的疆域曾一度从北非延伸至西亚。大约390年前,殖民运动进入了白热化阶段,这些蟑螂打通了前往欧洲的道路,随后,又去到了世界的其他角落,实现了又一次地理飞跃——这要归功于交通的进步与欧洲贸易范围的扩大;还得感谢家庭供暖的问世,让它们能在寒冷时节幸存。也就是说,以上所有移动与迁徙或许都曾得到人类不经意的帮助。《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)5月20日在线发表了这项研究。研究主要作者、哈佛大学进化生物学家唐乾(Qian Tang,音译)说:“德国小蠊不能飞,但它们搭上了人类便船环游了世界。”事实上,造就这一切的是德国小蠊无与伦比的适应和演化能力。科学家们今天仍在尝试认识这种能力,以期人类某天能掌握如何阻拦德国小蠊占据整个地球。
要了解过去两千年间德国小蠊的变化有多大,你只需把它们一一排在与之最接近的现存近亲——亚洲小蠊旁边。这两种蟑螂几乎是一模一样,不过它们的行为差异可就大了去了。美国加利福尼亚大学河滨分校的城市昆虫学家李昭扬(Chow-Yang Lee)说,亚洲小蠊向光而飞,德国小蠊则会背身逃离。若是把它们抛到空中,亚洲小蠊将展翼飞翔,而德国小蠊则会落在地上然后跑掉。“我们一直怀疑亚洲小蠊实际上是德国小蠊的祖先,而这篇研究几乎证实了这种猜测。”未参加该研究的李说,“结果非常令人激动。” 研究还显示,德国小蠊的基因反映了人类的历史关系。
例如,新加坡和澳大利亚的德国小蠊实际上与邻居印度尼西亚的其他德国小蠊种群相比,与它们在美国的近亲具有更近的联系。这可能是因为历史上美国与新加坡和澳大利亚的贸易往来比印度尼西亚更多。研究合著者、美国北卡罗来纳州立大学城市昆虫学家兼蟑螂专家科比·夏尔(Coby Schal)在邮件中写道:“这是一个美妙的例子,展现了人类活动、商贸、战争、殖民化和适应力极强的家庭害虫之间的联系。”唐说,无论来到何处,德国小蠊都能在与其他蟑螂的竞争中胜出。他说,它们取胜的一个原因是拥有比大部分其他品种的蟑螂更快的繁殖速度,这使它们能够迅速对杀虫剂形成抗药性。夏尔实验室更早之前的研究曾发现,诱捕蟑螂进食浸泡过葡萄糖的毒药长达数年以后,在甜蜜诱饵面前幸免于难的种群当中产出了一种完全拒绝甜食的新品种。 “真是匪夷所思,”李说,“毕竟葡萄糖对于所有的生物来说都是代谢的重要燃料。”李说,他与同事有时会研究尚未上市发售的新型蟑螂药,但等到他们在实验里用蟑螂测试时,这些家伙早就对药剂有抗性了。这种惊人的表现与现代运输的奇迹相结合,让李感到:人类要在短时期内找到办法击退蟑螂之患,简直无法可想。“要问我最尊重哪一物种或者生物,德国小蠊大概就是我的答案。”李说。
撰文:Jason Bittel
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