打不死的“小强”,生命力为什么这么顽强

打不死的“小强”,生命力为什么这么顽强

打不死的“小强”,生命力为什么这么顽强

上面看到的美国蟑螂的基因使它几乎可以在世界任何地方生存。照片:USGS蜜蜂库存和监测实验室

蟑螂一直是人类最不想要的,但却令人敬佩的坚持与人类共存了几千年。尽管我们不愿亲密接触,但关于这些昆虫还有很多我们不了解的地方。今天发表在自然通讯上的一项新研究揭示了导致蟑螂蜱虫的基因 - 并帮助解释了为什么它们很难摆脱。

中国研究人员对美洲大蠊(Periplanetaamericana)的基因组进行了测序,并将其与从澳大利亚蟑螂(P. australasiae)和烟熏棕色蟑螂(P. fuliginosa)这两个相关物种中获得的基因组进行了直接对比。他们还将其与其他昆虫的基因数据进行了对比,这些昆虫的基因序列与其他昆虫一样,都被称为蜚蠊目,例如白蚁(在昆虫学家多年争议后最近被引入蜚蠊目)和德国小蠊(Blattellagermanica)。

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他们发现,美国蟑螂拥有昆虫中已知存在的最大基因组之一,仅次于普通蝗虫。正如预期的那样,美国蟑螂在遗传上非常接近其他两种大蠊蟑螂。但实际上它们与这两种白蚁的亲缘关系比德国的蟑螂更大。

研究人员表示,这一发现意味着美国的蟑螂(一种误称,因为它们可能在16世纪左右从非洲传入了新大陆)可以作为“研究蟑螂和白蚁之间进化关系的有价值的模型”。

在研究蟑螂的进化历史时,他们还发现了一些证据,表明某些基因家族随着时间的推移变得越来越广泛,尤其是那些与化学感受和解毒有关的基因。

化学感受本质上是一种动物的嗅觉和品味周围世界的能力。美国蟑螂已经积累了大量的基因,这些基因已经给它们带来了更多苦味受体。这些基因有可能帮助杂食性昆虫扩大其在世界各地的立足点,让它们无论最终在哪里,都可以吃到符合胃口的大量食物。

与此同时,更多的解毒基因帮助蟑螂生存,并进化出对我们针对它们开发的化学武器的抵抗力(尽管蟑螂远远不是唯一一种能学会这种特殊技巧的昆虫)。

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研究人员还发现了一些基因,这些基因可以解释蟑螂在其生命的某些阶段快速重新生长四肢的不可思议能力,以及帮助昆虫改变其生长速度的基因,这取决于有多少食物可用(美国蟑螂是通常是最大的常见害虫蟑螂种类)。

研究人员说,这种“发育可塑性”,就像众所周知的那样,是蟑螂能够在任何地方生存和成功的另一个关键方面。

他们希望他们的发现不仅仅是出于好奇心的考察,而是希望他们的发现能够帮助我们更好地对付一种不断发展的害虫,这种害虫不仅会使我们感染,还会传播疾病,导致过敏,并使我们的家变成一团糟(在蟑螂的防御系统中,在已知的4,500种中大约只有30种生活在人类附近,并且更少的一些仍是严重的滋扰)。

研究人员写道:“随着全球变暖的威胁,美国蟑螂的危害日益严重。我们的研究可能会揭示控制和利用这种昆虫的方法。”

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