德国蟑螂是如何征服世界的

时间:2024年5月25日
来源:sciencemag

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蟑螂的故事之德国小蠊溯源篇。傍对大款——适应人类的生活方式是德国蟑螂传遍天下的关键。至于为何人类总不能彻底消灭它们,这可能也要从它们的基因中寻找答案。

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没有人喜欢蟑螂,但几乎每个人都躲不开。个头儿相对较小的德国小蠊是世界上数量最多的蟑螂,虽然不招人喜欢,但它总是与人类生活在一起,它能传播到全世界也多亏人类。今天发表在《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上的一项基因研究发现,中世纪的战争和殖民贸易帮助蟑螂几乎到达了地球的每个角落。傍对大款——适应人类的生活方式是德国蟑螂传遍天下的关键。至于为何人类总不能彻底消灭它们,这可能也要从它们的基因中寻找答案。

1776年,著名博物学家卡尔·林奈根据在德国收集的标本首次正式描述了德国蟑螂(德国小蠊)。但博物学家很快意识到,它可能不是起源于欧洲,因为当时欧洲没有类似的蟑螂。此后,这种昆虫在除南极洲以外的每个大陆上都很常见,与人类生活在一起,人类通常将其视为一种主要害虫。

“德国蟑螂很常见,但人们对它知之甚少,”哈佛大学罗兰研究所的生物学家Qian Tang说。所以他和他的同事们从DNA来寻找答案。十年前,Tang试图通过分析被称为微卫星的DNA片段来揭开蟑螂的历史。然而,这些微小的遗传物质并不足以解释不同种群的德国蟑螂是如何相互关联的。既然如今对整个基因组进行测序很容易,Tang决定重新审视他的原始标本。

通过比较线粒体基因,研究人员发现,德国蟑螂与亚洲小蠊(Blattella asahinai)的亲缘关系最为密切,后者最初是在日本发现的,但后来也传到了美国。为了追踪德国蟑螂走出亚洲的路径,科学家们绘制了来自人类居住的每个大陆17个国家的281个样本的基因组相似性图。这种亲缘关系表明,蟑螂在两波浪潮中取得了世界统治地位,这两波浪潮都可能得到了人类的帮助。

大约2100年前,可能是在印度或缅甸,德国蟑螂通过适应吃人类食物而从阿萨希纳氏小蠊中分化出来后,这种扩张就开始了。大约1200年前,它向西迁移到中东,与两个伊斯兰哈里发——Umayyad和Abbasid——的贸易和战争扩张相吻合。研究人员认为,这些昆虫是通过搭乘面包篮穿越沙漠的。

在接下来的一波中,大约390年前,该物种向东扩展到东南亚,与荷兰和英国东印度公司建立殖民地贸易相吻合。在大约一个世纪内,商船将它们带到了欧洲。Tang说,蒸汽船和改善的住房供暖和管道为蟑螂所喜爱的温暖潮湿的环境创造了条件,使这种流动的昆虫得以在全球传播。

他正在推动他的调查进一步回到过去,利用博物馆标本的DNA来更好地了解小蠊的进化。他说:“这个属本身已经有2亿年的历史了,但我们对它知之甚少。”了解蟑螂的起源和遗传多样性也可以帮助我们找到对付杀虫剂抗性的方法,当它们成为餐馆和酒店的害虫时,这一点很重要。“德国蟑螂(种群)可以增长得非常快,”“如果你不控制它们,几个月后就会出现巨大的数字。”

洛桑大学的保护生物学家Cleo Bertelsmeier说:“研究人员表明,适应人类的生活方式是(德国蟑螂)传播的关键,我认为这是真正的原创。”Capinha补充说:“这篇论文在将这些模式与实际的历史事件相匹配方面做得很好。”他想知道基因组数据与记录蟑螂到达不同地方的历史记录的一致性如何。这样的记录是绘制物种运动的一种常见方法,但更常见的是用在于比这些蟑螂更近的大型动物身上。

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