很多人家裡可能都有種秘密的寵物,我們未必想養它們,但它們的確和我們共同生活在一個屋簷下。那就是蟑螂

最常見的一種蟑螂叫德國小蠊Blattella germanica),它們在世界各地都很猖獗,除了南極洲,它們的身影遍佈各地。但有意思的是,在自然界中卻幾乎很難找到它們的蹤跡。令人驚訝的是,儘管這種「害蟲」是如此普遍,但我們對它們的身世卻幾乎一無所知。這種專門在城市出沒的頑強生物究竟是如何進化,並且安然自得地棲息在我們的住宅中的?‍

近日,一組科學家利用DNA測序技術詳細研究了德國小蠊,並將它們的起源追溯到東印度和孟加拉國。這個引人入勝的故事講述了人類和蟑螂的糾葛——我們幫助了它們擴散到世界各處,又對它們深惡痛絕。研究已發表在《美國國家科學院院刊》上。

德國的蟑螂?

故事的主角在大約三百年前登上了人類歷史的舞臺。1756年至1763年,歐洲七年戰爭暴發。當時,人們在東歐的軍隊儲糧中發現了這種蟑螂。最初,敵對雙方都用對方的名字為這種蟑螂命名——俄國人叫它「普魯士蟑螂」,而英國和普魯士士兵則把它們稱為「俄國蟑螂」。

1776年,瑞典生物學家卡爾·林奈(Carl Linnaeus)對這個物種進行了分類和命名,它的拉丁學名被定為Blatta germanicaBlatta在拉丁語中是「避光」的意思。這個屬後來被改稱Blattella(小蠊),那些體型較小的蟑螂都被歸在其中。而之所以叫作germanica,則是因為林奈檢驗的標本採自德意志地區。

這讓很多人誤會這種生物起源自德國。實際上,不少博物學家很早就意識到,這種生物幾乎不可能源自歐洲,因為歐洲並沒有與之外形相似的蟑螂。科學家在非洲和亞洲發現了具有相似解剖結構的相關物種。因此,一種普遍的共識是,德國小蠊最初可能是在非洲或者亞洲進化而來,然後才稱霸世界的。

但僅僅依靠外形等研究,我們還很難真正弄清楚它們的故事。這就需要基因的幫助了。

基因測序

在這項新研究中,團隊從全球17個國家的281只蟑螂身上採集了DNA樣本,並比較了一個名為CO1的特定基因區域的DNA序列,也就是所謂的「DNA條形碼」。可以這麼理解,我們在超市只要掃描商品的條形碼,就能知道商品的資訊。而這個基因區域也像生物各自特有的「商品程式碼」一樣,能夠幫助科學家快速識別並確認物種。

研究人員將德國小蠊與亞洲的類似物種進行比較發現,德國小蠊的序列與孟加拉灣的亞洲姬蠊(Blattella asahinai)幾乎完全相同。超過80%的德國小蠊樣本完全匹配。其餘20%的樣本鮮有差異。

研究推斷,這兩個物種僅僅分化了約兩千一百年。從進化的角度來看,這就是眨眼之間的事情。正如其他很多物種一樣,亞洲姬蠊也是在農民清除了它們的自然棲息地之後,才適應了與人類共處的生活。它們的祖先從印度的田野搬到了建築物中,開始依賴人類。但是,它們後來又是如何擴散到世界各地的呢?

勇闖世界的故事

研究人員還分析了基因組中的另一組被稱為SNP(單核苷酸多型性)的DNA序列。他們利用來自六大洲17個國家的樣本,找到了不同種群的蟑螂之間彼此相關的程度,描繪出了德國小蠊是如何從它們的故鄉勇闖天涯的。

德國小蠊遷移線路圖。綠色區域為亞洲姬蠊的自然分佈區。(圖/Tang, et al. 2024/PNAS)

大約2100年前,或許在印度或者緬甸,德國小蠊和亞洲姬蠊在進化上分道揚鑣。隨後開始了遷移。這種遷移主要分為兩波。大約1200年前,第一波遷移開始。這些蟑螂很可能搭上了倭馬亞和阿拔斯王朝貿易和軍事擴張的順風車。它們不斷向西抵達中東。

下一波遷移則在大約390年前,它們向東前往東南亞。歷史上,17世紀初起,一些歐洲的貿易公司開始在東南亞開展貿易,並往返於歐洲,比如英國東印度公司或者荷蘭東印度公司。而這些蟑螂可能和他們一起開始了旅行。

德國小蠊大約在270年前來到了歐洲,這也和七年戰爭的歷史記錄相吻合。大約120年前,德國小蠊從歐洲擴散到了世界其他地區。這種全球擴張與這個物種在不同國家的歷史記錄一致。大約170年前,這個物種還在亞洲「擴張」過一次,它們向北並向東來到了中國和韓國。

研究還注意到,與在地理距離上彼此接近的國家相比,在文化上具有聯繫的國家存在關係更密切的種群。這暗示著全球貿易促進了它們的傳播。比如,隨著蒸汽動力船取代帆船,這些搭上了順風車的小動物被運送得更加快速了。更短的旅程時間意味著他們更有可能活著抵達併入侵新的國家。接著,隨著住房條件的改善,比如管道和室內供暖的出現,為小蠊在世界各地的建築中生存和繁衍創造了有利條件。

我們和它們的故事仍在繼續

當然,絕大多數人都不喜歡蟑螂,所以它們的生存取決於它們的隱蔽能力。德國小蠊進化成了夜行性動物,它們避光生存,會避開開闊的空間。它們也不再飛行,但依然保留下了翅膀。繁殖能力也相當驚人。

這些生物最臭名昭著的特點是,只要短短几年,它們就能迅速進化出針對許多殺蟲劑的抗藥性。比如上世紀80年代推出的蟑螂藥餌既便宜又有效。但它們的效果很快就大打折扣。這是因為誘餌使用了糖來引誘蟑螂。喜歡「甜食」的蟑螂被殺死了,但那些喜歡其他口味的蟑螂卻存活下來並繁衍後代。

小蠊屬的歷史或許可以追溯到兩億年前。它們仍在進化和適應,保持著頑強的生命力。我們和德國小蠊之間的故事應該還會持續很久。

#創作團隊:

撰文:Takeko

排版:雯雯

#參考來源:

https://theconversation.com/a-pest-of-our-own-making-revealing-the-true-origins-of-the-not-so-german-cockroach-228001

https://www.science.org/content/article/humans-helped-german-cockroach-conquer-world

Methods and Technologies

https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.2401185121

#圖片來源:

封面圖&首圖:Jayreel Bacurayo, Flickr / CC BY 2.0

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