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大壞蛋進(jìn)入小卵鞘:蟑螂“成功”的秘密

發(fā)布時(shí)間:2020-07-02

相比起蒼蠅,蟑螂更加被住戶所厭惡。這些令人神經(jīng)緊張、奔跑迅速、暗色的小動(dòng)物,是許多城市居民的煩心事。它們唯一的罪惡是生活在離咖啡店、商店、倉(cāng)庫(kù)或者任何儲(chǔ)藏或丟棄食物的地方100米之內(nèi),這可以是城市的任何一個(gè)角落。街區(qū)、廠房、學(xué)校、醫(yī)院、辦公室,沒(méi)有一處可以幸免。我家附近的游泳池雖然被翻修過(guò),但是有一段時(shí)間,我晨泳游完1000米之后,經(jīng)常能從池子里撈出六腳朝天的死蟑螂。
被別人咒罵為蟑螂,遠(yuǎn)比被罵作蠕蟲(chóng)、蛆蟲(chóng)甚至螞蟥更具侮辱性。一部分原因是,這些古怪卻又非常成功的昆蟲(chóng),使人們聯(lián)想到衛(wèi)生狀況不佳、疏于家務(wù)、骯臟、污垢,以及肉體和道德的敗壞。它們生活在公共廁所、下水道和排水溝,而且經(jīng)常出沒(méi)于垃圾堆或滿溢的垃圾箱中。之后它們來(lái)到廚房,大搖大擺地爬過(guò)任何沒(méi)有遮蓋的食物,爬上墻壁和天花板,向鍋中排泄,甚至?xí)惺乘瘔?mèng)中的人的腳指甲、頭發(fā)和皮膚。蟑螂急需一些公關(guān)支援。雖然現(xiàn)在還沒(méi)有得到,但是至少通過(guò)觀察它們的生活規(guī)律,我們可以靜下心來(lái)了解它們?yōu)楹稳绱擞憛挕?br /> 在許多昆蟲(chóng)學(xué)教科書(shū)中蟑螂被描述為“原始的”昆蟲(chóng)。是的,它們?cè)诶ハx(chóng)中有著比較簡(jiǎn)單的長(zhǎng)卵形設(shè)計(jì),扁平的身體,口器位于頭部的下方,有著簡(jiǎn)單、細(xì)長(zhǎng)的足和極長(zhǎng)的觸角。扁平的身體掩飾了它們有著發(fā)達(dá)的翅膀并且善于飛行這一事實(shí),但是平時(shí)它們都會(huì)把翅膀折疊起來(lái),將能飛行的后翅蓋在革質(zhì)的前翅之下。雖然在這一點(diǎn)上特別像甲蟲(chóng),但它們的發(fā)育并不像甲蟲(chóng)那樣經(jīng)過(guò)“更高級(jí)的”從幼蟲(chóng)到蛹,再到成蟲(chóng)的變態(tài),而是通過(guò)一系列不斷長(zhǎng)大的無(wú)翅的若蟲(chóng)階段,逐漸發(fā)育,最后成為有翅的成蟲(chóng)。然而,這確實(shí)意味著像甲蟲(chóng)一樣,它們可以鉆到物體的下方去躲藏,而不會(huì)傷害到它們用于飛行的脆弱的膜質(zhì)后翅,后翅是被堅(jiān)硬的前翅鞘覆蓋保護(hù)的。從進(jìn)化上來(lái)講,蟑螂也許很原始、很簡(jiǎn)單,但這種簡(jiǎn)單并不影響它們成為所有昆蟲(chóng)中適應(yīng)環(huán)境最為成功的一類。
我最喜歡的昆蟲(chóng)笑話之一,來(lái)自迪士尼和皮克斯出品的動(dòng)畫(huà)電影《蟲(chóng)蟲(chóng)特工隊(duì)》(A Bug’s Life):
需要多少只蟑螂去換一只燈泡?
沒(méi)法說(shuō),只要你打開(kāi)燈,它們就全跑光了!
在這里面發(fā)揮作用的,有三個(gè)特別有用的行為特點(diǎn):蟑螂喜歡躲藏,避開(kāi)光亮,跑得很快。所有這些習(xí)性都有助于蟑螂適應(yīng)家居生活。
蟑螂能夠躲藏得如此隱蔽,是因?yàn)樗鼈兊纳眢w十分扁平,又有堅(jiān)硬革質(zhì)前翅的保護(hù)。它們可以選擇躲藏在廚房炊具之間最緊密的縫隙、墻板的裂縫和壁腳板后的空間中,從而在我們的視線里消失。白晝或開(kāi)燈的時(shí)候它們就可以躲在這些縫隙中,只有當(dāng)房間陷入黑暗,它們才會(huì)外出覓食。
在夜晚出來(lái)活動(dòng)有著明顯的安全上的好處,即避開(kāi)捕食者,也就是在這時(shí),極其細(xì)長(zhǎng)的觸角作為觸覺(jué)感覺(jué)器官才能發(fā)揮應(yīng)有的作用,即在黑暗中探查前頭的路。一般說(shuō)來(lái),蟑螂躲藏在縫隙中時(shí)常倒轉(zhuǎn)身體,將頭對(duì)著外面,并將纖細(xì)、絲狀的長(zhǎng)觸角伸出縫隙四處探查,以便能確保在出來(lái)活動(dòng)前外界的安靜安全。蟑螂的尾部也有感覺(jué)器官,即尾須,它們就像短的觸角,對(duì)氣流運(yùn)動(dòng)和聲音震動(dòng)比較敏感。一個(gè)很好的類比例子是,它們就相當(dāng)于汽車尾部的倒車傳感器。
蟑螂的足結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單而細(xì)長(zhǎng),卻可以帶著它們以驚人的速度快速爬行。許多年來(lái),蟑螂都被認(rèn)為是世界上跑得最快的昆蟲(chóng),最高紀(jì)錄達(dá)1.5米/秒(5.4千米/小時(shí)或者說(shuō)3.4英里/小時(shí))。它們確實(shí)可以極快的速度蹦蹦跳跳地逃出人們的視線。真的!許多年前我們?nèi)グ拇罄麃喌睦ナ刻m拜訪親戚時(shí),全靠我敏捷的身手和一個(gè)倒扣的啤酒杯,才抓到一只從脆玉米片包裝盒中猛沖而出,沿著工作臺(tái)面飛奔的巨大蟑螂。如果我沒(méi)記錯(cuò)的話,其他所有人都被這個(gè)光潔的可怕褐色昆蟲(chóng)在桌面上那颶風(fēng)一樣的速度驚呆了,雙手都停在半空中。(只是到最近,蟑螂的世界紀(jì)錄才被一種澳洲虎甲所打破,它的速度達(dá)到了2.5米/秒,即9千米/小時(shí)或5.6英里/小時(shí)。)
通過(guò)逃跑和躲藏避開(kāi)人類肯定有幫助,但蟑螂在屋內(nèi)的成功可能還得益于另一個(gè)特別奇怪且原始的適應(yīng)協(xié)助,即卵鞘。卵鞘就是一個(gè)卵莢或卵包,是一個(gè)錢夾狀、用于保護(hù)卵的鞘,內(nèi)有8到40枚狹長(zhǎng)的卵(數(shù)量取決于具體物種)。卵鞘是由雌蟲(chóng)體內(nèi)產(chǎn)生的液體蛋白質(zhì)分泌物形成的,這些分泌物排出體外后形成堅(jiān)硬、柔韌、分節(jié)的卵倉(cāng),卵就位于其內(nèi)部的溝槽中。有一些物種的雌蟲(chóng)將卵鞘掛在腹部末端,
一半從其腹部露出在外,并帶著它四處活動(dòng),直到接近孵化;而其他物種的雌蟲(chóng)會(huì)將卵鞘塞在緊湊的縫隙中,并經(jīng)常用碎屑、糞便等將卵鞘蓋住以偽裝,直到其中的胚胎能夠發(fā)育成熟并孵化。

一種蟑螂的卵鞘
其他一些與蟑螂非常近緣的昆蟲(chóng),比如蝗蟲(chóng)和螳螂,也產(chǎn)卵鞘,它們的卵都是產(chǎn)于莖稈或葉片上,或在土壤中的空穴內(nèi),產(chǎn)下的卵外面覆蓋一層黏性分泌物,這些分泌物很快會(huì)硬化,形成堅(jiān)韌的保護(hù)層。人們認(rèn)為這些露天卵鞘有遮風(fēng)擋雨的作用,并保護(hù)卵免遭捕食者和寄生者的侵襲。野生的蟑螂有許多寄生蜂,專門寄生于這些卵莢,把它們自己的卵產(chǎn)在這些卵莢之中;而房?jī)?nèi)的蟑螂進(jìn)入室內(nèi)、離開(kāi)它們的室外天敵后,好像已經(jīng)避開(kāi)了大多數(shù)的天敵寄生蜂。但在室內(nèi),原來(lái)遮風(fēng)擋雨的皮革質(zhì)卵鞘,現(xiàn)在發(fā)揮著另一個(gè)重要的功能,即隔絕化學(xué)殺蟲(chóng)劑。
蟑螂藏在廚房或儲(chǔ)藏室最深處的角落,防止它們泛濫通常需要掃除和清理剩余的食物殘?jiān)?,噴霧或噴粉殺蟲(chóng)劑。問(wèn)題是,房屋的主人通常不愿意在食物制作區(qū)及其周圍采用高毒性或藥效持久的毒藥??焖贇⑾x(chóng)劑也許能夠在短時(shí)間內(nèi)清除蟑螂成蟲(chóng),但是卵鞘作為一層難以對(duì)付的保護(hù)性屏障,能夠保證內(nèi)部胚胎的安全,3到8周卵孵化之時(shí),殺蟲(chóng)劑可能已經(jīng)失去了效用??焖贇⑺浪畜氤上x(chóng)給我們帶來(lái)看似成功的喜悅,會(huì)被突然出現(xiàn)下一代蟑螂導(dǎo)致的沮喪所取代,這些蟑螂就好像是一次全新的侵襲似的。
全世界大約有4500種蟑螂,大多數(shù)都是無(wú)害的食腐動(dòng)物,生活在落葉層、草根叢或矮草中、木頭下或石頭下方。即便是昆蟲(chóng)學(xué)家也很難提到10種曾經(jīng)進(jìn)入家居環(huán)境的蟑螂,甚至在蟑螂的專著(比如Cornwell,1968、1976)中,通常也只是把7種最經(jīng)常出現(xiàn)的蟑螂物種列在最前面,而把其余幾種分布不太廣泛、不常遇到的物種加上,是為了書(shū)的完整性。然而,一旦這些少見(jiàn)的野生蟑螂越過(guò)門檻,它們就把自己真正變?yōu)槲覀兗依锏目腿肆恕S惺芬詠?lái),蟑螂都是人們熟悉的家庭伴侶,雖然時(shí)時(shí)會(huì)把它們與家蟋蟀、地窖琵琶甲等混淆,但毫無(wú)疑問(wèn),普林尼、蓋倫(Galen)、狄?jiàn)W斯科里迪斯(Dioscorides)和維吉爾所形容的這些黑黢黢、跑得又快的小東西,有一部分就與我們今天仍在對(duì)付的蟑螂是相同的物種(Beavis,1988)。
翻開(kāi)任何一本害蟲(chóng)防治手冊(cè)瀏覽,就可以了解到,大多數(shù)蟑螂的名字都是以我們所認(rèn)為的起源地國(guó)家命名的,比如德國(guó)小蠊(Blattella germanica)、東方蜚蠊(Blatta orientalis)、美洲大蠊(Periplaneta americana)、澳洲大蠊(P.australasiae)以及馬德拉蜚蠊(Leucophaea maderae)。這里也許是一種仇外情緒的體現(xiàn),因?yàn)樗羞@些現(xiàn)在全球性分布的昆蟲(chóng),幾乎肯定都是在人類出現(xiàn)之前生活于非洲中部。在那里,它們是鬼鬼祟祟的爬行者,曾經(jīng)在整個(gè)潮濕的熱帶森林取食溫暖、潮濕的土壤和落葉層中腐爛的有機(jī)質(zhì)。


東方蜚蠊,雌性
德國(guó)小蠊是歐洲最早被人們認(rèn)識(shí)的蟑螂之一。它很可能是從非洲大湖地區(qū)附近開(kāi)始向外擴(kuò)散的,經(jīng)過(guò)埃及和拜占庭帝國(guó)時(shí)期的小亞細(xì)亞地區(qū),在公元前1500年到公元前500年左右的與腓尼基人通商的年代,跨越地中海,到達(dá)希臘和高加索地區(qū)。古代的作家經(jīng)常提及這些蟑螂出現(xiàn)在浴池、面包店和家居環(huán)境中,毫無(wú)疑問(wèn),它們是被那些與它們的亞熱帶雨林故鄉(xiāng)相似的暖濕環(huán)境所吸引(實(shí)際上,德國(guó)小蠊也經(jīng)常被稱作“蒸汽蟲(chóng)”[steam-fly],這是由于它們對(duì)充滿蒸汽的暖氣通風(fēng)口、滿是蒸汽的廚房和引擎室等環(huán)境的偏好)。
德國(guó)小蠊緩慢地?cái)U(kuò)散到俄羅斯南部,蔓延到了整個(gè)歐洲,之后隨著1700年至1900年歐洲帝國(guó)的擴(kuò)張和貿(mào)易,傳播到世界各地。德國(guó)小蠊進(jìn)入美洲或許是在同一時(shí)間,但卻是另一條獨(dú)立的路線:在大西洋大規(guī)模的奴隸貿(mào)易時(shí)期,直接從西非的原產(chǎn)地傳入美洲的。眾所周知,德國(guó)小蠊遲至19世紀(jì)中葉才傳入英國(guó),隨著從克里米亞戰(zhàn)爭(zhēng)后回國(guó)的英國(guó)士兵帶入的。然而,到這個(gè)時(shí)期,德國(guó)小蠊已經(jīng)遍布?xì)W洲,因此入侵英國(guó)的德國(guó)小蠊可能有多個(gè)來(lái)源。1767年,林奈以“German”將之命名為“Blatta germanica”(德國(guó)小蠊),依據(jù)的卻是丹麥而不是德國(guó)的標(biāo)本。其他的蟑螂,如東方蜚蠊、澳洲大蠊和馬德拉蜚蠊在歐洲、亞洲、美洲也歷經(jīng)了相似的傳播歷史,盡管現(xiàn)在知道,它們也有關(guān)于產(chǎn)地的各種不當(dāng)命名。

澳洲大蠊
這少數(shù)幾個(gè)蟑螂物種現(xiàn)在幾乎已經(jīng)遍布全球,只要有人類居住的地方就會(huì)有蟑螂。偶爾也會(huì)在家中發(fā)現(xiàn)許多其他物種,毫無(wú)疑問(wèn),亞熱帶各種荒野還有很多蟑螂正等著人類的到來(lái),等著人類向它們提供合適的家居生活。日本大蠊(Periplaneta japonica)突然出現(xiàn)在大洋彼岸的紐約的情況,大概在一年前上了新聞?lì)^條。這一原產(chǎn)于遠(yuǎn)東的物種比它的熱帶近親們更能夠適應(yīng)寒冷環(huán)境,因此,在冬季通常被冰雪覆蓋的北美城市戶外出現(xiàn)它的蹤跡,讓人們又產(chǎn)生了對(duì)外來(lái)物種所帶來(lái)的迫在眉睫的入侵和災(zāi)禍的恐懼。
所謂的蘇里南潛蠊(Pycnoscelus surinamensis)肯定不是原產(chǎn)于南美洲小國(guó)的物種。它很可能是起源于印度-馬來(lái)西亞地區(qū),但在很久以前,或許是在中世紀(jì)阿拉伯商人的跨印度洋貿(mào)易期間,就傳入了非洲,并通過(guò)正常的國(guó)際貿(mào)易航線傳入新大陸。蘇里南潛蠊基本上還是一個(gè)活動(dòng)在家居環(huán)境周圍的室外物種,生活在全世界溫暖地區(qū)的溫室、雞窩、垃圾堆周圍,但這一物種有可能正走在變成真正家居害蟲(chóng)的半路上。它已經(jīng)開(kāi)始出現(xiàn)了一些有益于與人類一起生活的適應(yīng)變化。
在美洲(和英國(guó)),所有的蘇里南潛蠊都是雌性,它們通過(guò)孤雌生殖的方式繁殖,卵不需要被精子受精就可以進(jìn)行胚胎發(fā)育。這是一種短期策略(或許只有數(shù)千年歷史),可能會(huì)產(chǎn)生一些問(wèn)題,因?yàn)楣麓粕车乃泻蟠际桥c母體完全一樣的遺傳復(fù)制(克?。虼怂械膫€(gè)體對(duì)自然控制因子,比如疾病或寄生蜂(也許還有殺蟲(chóng)劑)都同樣敏感。由于缺乏雌雄之間有性生殖所產(chǎn)生的廣泛的遺傳變異,孤雌生殖種群很容易遭受突然的徹底滅絕(好比一個(gè)淺基因庫(kù)很容易枯竭)。然而,孤雌生殖也有優(yōu)勢(shì),只需要一個(gè)任何年齡的個(gè)體,就可以在一個(gè)地點(diǎn)成功快速地建立起新種群,而不是依靠完全成熟并陷入有可能危及生命的交配過(guò)程的雌蟲(chóng)——這似乎是極不太可能出現(xiàn)的景象。
再來(lái)看蘇里南潛蠊的世界性種群,全球好像至少存在20個(gè)不同的遺傳克隆群體,表明孤雌生殖獨(dú)立演化出了至少20次,而且都是在最近幾百年中發(fā)生的(Bell et al.,2007)。印度潛蠊(Pycnoscelus indicus),蘇里南潛蠊的近親,是東南亞特有種,二者外形完全相同,即使在顯微鏡下也難以區(qū)分,但它仍然遵循傳統(tǒng)的兩性繁殖模式,需要雄蟲(chóng)和雌蟲(chóng)的參與。在它們的分布區(qū)域發(fā)生重疊的地方,印度潛蠊會(huì)與蘇里南潛蠊進(jìn)行雜交,產(chǎn)生更多孤雌生殖的克隆群體,具有不同的染色體數(shù)目。這看起來(lái)十分復(fù)雜,我們的推論是,東印度群島當(dāng)?shù)氐挠《葷擉巩a(chǎn)生了我們現(xiàn)在所稱的蘇里南潛蠊,它們是清一色的雌性,分布全球。蘇里南潛蠊擺脫了有性生殖的復(fù)雜需求,已經(jīng)開(kāi)始用更容易的方式來(lái)進(jìn)行繁殖(孤雌生殖),伴隨著人類貿(mào)易而傳播。孤雌生殖在一些昆蟲(chóng)中相當(dāng)普遍,包括蚜蟲(chóng),許多蚜蟲(chóng)都已經(jīng)是世界性分布,而且由于完全相同的原因,成為聲名狼藉的害蟲(chóng)。
下一種嚴(yán)重的家庭害蟲(chóng)可能就是蜚蠊。2012年8月,我和家人從法國(guó)南部度假歸來(lái),在我們忙碌地打開(kāi)行李箱時(shí),我的一個(gè)女兒驚呼道:“哇,這是什么蟲(chóng)子?”在她臥室地毯上,剛摔倒后正飛速爬過(guò)的,正是一只蟑螂。謝天謝地,它并不是那7種重要的全球性分布的蟑螂,也不屬于17種或77種第二級(jí)別的潛在衛(wèi)生害蟲(chóng)。它屬于那近4500種野生的、不生活在室內(nèi),也不是害蟲(chóng)的物種,是我在普羅旺斯度假屋花園中賞花時(shí)??吹降姆N類,毫無(wú)疑問(wèn),它取食花粉、花瓣、枯葉、種子和它能遇到的其他植物組織。我們這一次很幸運(yùn)。但是入侵仍然很容易……

 

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