地球上拥有约 4,600 种蟑螂,但也许没有哪一种像德国小蠊(Blattella germanica)那样分布广泛,如今在人类永久居住的任何地方都能找到它。但尽管其名为“德国蟑螂”,但在获得这个由瑞典生物学家卡尔·林奈赠予的绰号之前,这种蟑螂来到德国还不到二十年,当时瑞典正与现在的德国进行七年战争。到达欧洲,更不用说美洲,只是这种昆虫走向世界统治之路上的近期一站。
这是根据 5 月 20 日发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences USA)上的研究得出的结论,该研究追踪了这种常见害虫的起源及其在全球的传播。研究人员指出,其地理上的优势似乎归结于其适应人类的能力。
伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的进化生物学家多米尼克·埃万杰利斯塔说:“我一直期待有人做类似的研究,”“我们非常清楚人类如何影响自然世界,但我们不太清楚自然界中的生物可能如何适应我们。” 埃万杰利斯塔并未参与这项新研究。
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哈佛大学的进化生物学家、新研究的合著者唐谦表示,德国小蠊已经以惊人的速度和特异性适应了与人类共同生活。要了解这些适应的细节,以及我们如何利用这些信息来消灭蟑螂,就需要了解德国小蠊的来源。
因此,唐和他的同事们向世界各地研究蟑螂的研究人员索取当地样本进行分析——他说,这是一个很容易的要求,因为研究人员已经习惯于从当地的害虫防治公司获取样本。科学家们总共研究了来自 17 个国家的 281 只德国小蠊样本,以及少量相关物种的样本,并检查了它们的基因组,以了解全球种群之间的关系。
他们发现,德国小蠊与一种名为 Blattella asahinai 的亚洲物种亲缘关系最近,这两种蟑螂可能在大约 2100 年前发生分化。但唐谦表示,“分化”可能有些夸张,他将 B. asahinai 比作狼,将 B. germanica 比作狗(尽管后者魅力稍逊)。他说,他对分析显示这两种物种之间存在密切关系并不感到惊讶,并指出这两种昆虫在外形上非常相似,以至于难以区分。
分析表明,德国小蠊从其在亚洲的起源地开始,分两波主要浪潮传播开来。第一次发生在约 1200 年前,研究人员推测,这些具有冒险精神的虫子可能是搭乘当时伊斯兰帝国的商人和士兵的便车传播的。
研究人员发现,德国小蠊的第二次迁徙浪潮始于约 390 年前。唐谦说,这很有道理,因为要突破温暖的热带地区进入欧洲,并跨越海洋进入美洲,蟑螂需要人类开发出更好的家庭供暖技术和更快的蒸汽动力船。研究人员估计,蟑螂大约在 270 年前首次进入欧洲,这与已知最早的蟑螂记录的时间相吻合。
德国小蠊在某个时候发展出了两种才能,这两种才能使其能够在现代人类身边茁壮成长。首先,它们迅速进化出对杀虫剂的抗性——唐谦说,它们对大约 40 种活性成分具有抗性,而且还在增加。这些害虫还发展出了一种社会觅食策略,它们会像蚂蚁一样提醒群体成员注意食物来源。但科学家们不确定这两种技能是如何进化而来的——唐谦说,了解蟑螂的历史可能会揭示这些适应性,甚至可能揭示对抗这些适应性的方法。
虽然埃万杰利斯塔很高兴看到这项新研究深入探讨德国小蠊的过去,但他表示,他希望科学界更多地关注其他蟑螂,特别是那些不太出名的物种。
埃万杰利斯塔说:“我很想看到一项关于美洲大蠊[Periplaneta americana,另一种常见的害虫蟑螂]的类似研究,我也很想看到一些关于不被任何人讨厌的蟑螂的类似研究。” “如果我们能更好地研究一些更具魅力的蟑螂,这可能会拓宽人们对生物多样性总体上有多有趣的看法。”