劉聲遠(yuǎn)

2019年7月初公布的一項(xiàng)新研究結(jié)果顯示，全球最常見(jiàn)昆蟲(chóng)——德國(guó)小蠊（一種常見(jiàn)蟑螂）正在演化出對(duì)多種殺蟲(chóng)劑的交叉耐藥性。在一個(gè)持續(xù)6個(gè)月的研究期中，就算科學(xué)家聯(lián)合運(yùn)用多種殺蟲(chóng)劑，一些情況下依然不足以削減德國(guó)小蠊數(shù)量，甚至在一代時(shí)間內(nèi)德國(guó)小蠊數(shù)量就增加5倍?？茖W(xué)家說(shuō)，這是之前他們從未意識(shí)到的一大挑戰(zhàn)——蟑螂對(duì)多種殺蟲(chóng)劑的耐藥性意味著：使用化學(xué)藥物殺滅蟑螂將變得幾乎不可能。

這項(xiàng)研究進(jìn)行于美國(guó)印第安納州和伊利諾伊州?？茖W(xué)家測(cè)試了不同級(jí)別的殺蟲(chóng)劑和殺蟲(chóng)劑組合殺滅蟑螂的效果。他們首先在實(shí)驗(yàn)室外采集蟑螂，探尋單品種有效的殺蟑螂藥物，但發(fā)現(xiàn)用藥后蟑螂數(shù)量穩(wěn)定，沒(méi)有出現(xiàn)明顯下降。在使用兩種殺蟲(chóng)劑的情況下，蟑螂數(shù)量看來(lái)更多。在單用其中一種殺蟲(chóng)劑的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中，蟑螂幾乎被全部殺滅。但在另一項(xiàng)這樣的實(shí)驗(yàn)中，1096的蟑螂產(chǎn)生耐藥性，最后蟑螂的數(shù)量出現(xiàn)增長(zhǎng)。存活的蟑螂產(chǎn)生耐藥性更強(qiáng)的后代，在一代蟑螂的壽命期內(nèi)，蟑螂耐藥性飆升4～6倍。至于為什么會(huì)這樣，科學(xué)家一時(shí)不能確定。

在3個(gè)月的繁殖周期中，一只雌蟑螂可產(chǎn)下多達(dá)50個(gè)后代。就算只有少數(shù)蟑螂產(chǎn)生了交叉耐藥性，也可能意味著蟑螂群體數(shù)量不會(huì)減少，甚至?xí)黾?。科學(xué)家認(rèn)為，如果光用殺蟲(chóng)劑控制蟑螂不能奏效，就需要并用多種手段才可能有效。但為什么蟑螂這么難被殺死？以美國(guó)蟑螂為例，這種雜食性食腐動(dòng)物是進(jìn)入人類(lèi)居住點(diǎn)的最大昆蟲(chóng)之一。它的基因組在所有昆蟲(chóng)中也是最大的之一，僅次于普通蝗蟲(chóng)的基因組大小。美國(guó)蟑螂有2萬(wàn)個(gè)基因，和人類(lèi)的基因數(shù)相同。蟑螂的一些基因控制著蟑螂體內(nèi)的排毒系統(tǒng)，這意味著蟑螂吃了有毒的食物后不會(huì)得病。更多的基因在幫助蟑螂對(duì)抗感染，這意味著蟑螂可存活于骯臟環(huán)境中。由于強(qiáng)大的基因序列，蟑螂肢體可以再生。科學(xué)家還發(fā)現(xiàn)，雌蟑螂無(wú)需雄蟑螂為伴也能活得很好。

蟑螂爬進(jìn)入耳

2019年5月下旬，一段視頻在國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)上引起關(guān)注。視頻中，越南一名男子說(shuō)自己耳朵里有一只蟲(chóng)子，這讓他疼痛難忍。醫(yī)生檢查發(fā)現(xiàn)，是一只蟑螂爬進(jìn)了該男子的耳道。視頻顯示這只蟑螂在該男子耳朵里移動(dòng)，蟑螂觸須不?；蝿?dòng)。可能是由于蟑螂移動(dòng)，該男子耳朵內(nèi)出現(xiàn)一道傷痕。醫(yī)生設(shè)法迫使蟑螂從該男子耳道里出來(lái)，但蟑螂好像根本不理。接下來(lái)，醫(yī)生嘗試用金屬棒把蟑螂引出來(lái)，但沒(méi)有成功。醫(yī)生最終把生理鹽水灌進(jìn)該男子耳朵里，不久后蟑螂就爬了出來(lái)。

蟑螂之所以被該男子的耳朵吸引，是因?yàn)轶胂矚g耳垢的氣味。人的耳垢會(huì)散發(fā)蟑螂喜歡的味道。蟑螂偏好溫暖潮濕的小環(huán)境，所以人的耳朵對(duì)蟑螂來(lái)說(shuō)堪稱(chēng)絕佳棲居地。不過(guò)，蟑螂爬進(jìn)人耳朵所造成的危機(jī)在蟑螂死后更嚴(yán)重。昆蟲(chóng)進(jìn)入人耳通常會(huì)造成很大的不適，這是因?yàn)槔ハx(chóng)的叮咬。蟑螂爬進(jìn)人耳給人造成的不適感，肯定會(huì)讓人抓耳朵，這通常會(huì)造成蟑螂死亡。蟑螂身體爆裂后釋放的細(xì)菌很容易造成感染。此外，昆蟲(chóng)在人耳中“嘶嘶”作響，也會(huì)讓人非常不安。

黃蜂斬首蟑螂

2018年12月，國(guó)際媒體發(fā)布了在德國(guó)一張餐桌上一只蟑螂被一只黃蜂斬首的視頻。視頻中，20歲學(xué)生塞里爾回到公寓時(shí)發(fā)現(xiàn)一只蟑螂和一只黃蜂正在餐桌上鏖戰(zhàn)。視頻開(kāi)始時(shí)，黃峰趴在背朝天躺著的蟑螂身上，蟑螂腿在空中亂晃。在兩者搏斗中，黃蜂咬斷了蟑螂的一條腿。蟑螂繼續(xù)亂踢腿，黃蜂則漸漸去攻擊蟑螂頭部。蟑螂來(lái)不及逃離，腦袋就被黃蜂扯掉。盡管被斬首，蟑螂身子仍在繼續(xù)蠕動(dòng)。塞里爾說(shuō)，這簡(jiǎn)直像一場(chǎng)角斗賽，黃蜂最終勝出。

最晚在侏羅紀(jì)就有

蟑螂似乎根本不怕死，以至于被一些人通俗地稱(chēng)為“小強(qiáng)”。蟑螂屬于蜚蠊目，這個(gè)目還包括曾經(jīng)被認(rèn)為有別于蟑螂的白蟻。至今，全球范圍已有超過(guò)460類(lèi)共4600種蟑螂得到描述。蟑螂的科學(xué)名稱(chēng)來(lái)自于拉丁文“一種避光昆蟲(chóng)”，但這一名稱(chēng)其實(shí)在古典拉丁文中也指螳螂。

從19世紀(jì)起，就有一種猜測(cè)——蟑螂是一個(gè)古老的昆蟲(chóng)種群，起源于泥盆紀(jì)（大約4.05億年前）?；@示，那時(shí)的原蟑螂與現(xiàn)代蟑螂有明顯區(qū)別，就是前者有長(zhǎng)長(zhǎng)的外產(chǎn)卵器，并且前者還是螳螂和現(xiàn)代蜚蠊科的祖先。由于化石不能保存后翅和口器，原蟑螂與現(xiàn)代蟑螂之間的關(guān)系仍存爭(zhēng)議。擁有內(nèi)產(chǎn)卵器的現(xiàn)代蟑螂的最早期化石看來(lái)可追溯到白堊紀(jì)（1.45億年前～6600萬(wàn)年前）。最近一項(xiàng)動(dòng)植物種類(lèi)史研究表明，蟑螂最晚起源于侏羅紀(jì)（公元前1.996億年～公元前1.455億年）。

白蟻曾被認(rèn)為與蟑螂不同目。然而，最近的基因證據(jù)強(qiáng)烈表明白蟻直接起源于真蟑螂。這一證據(jù)支持了1934年提出的一種猜想，即白蟻與食木蟑螂關(guān)系很近。這一猜想原本是基于白蟻（被認(rèn)為是活化石）的消化道共生鞭毛蟲(chóng)與食木蟑螂之間的相似性。更多證據(jù)出現(xiàn)于1965年。當(dāng)時(shí)，有科學(xué)家注意到一些白蟻與蟑螂蛹之間的變態(tài)相似性。

大多數(shù)種類(lèi)的蟑螂都只有拇指指甲大小，但也有一些個(gè)頭較大的蟑螂種類(lèi)。世界上最大的蟑螂是澳大利亞巨型打洞蟑螂，其體長(zhǎng)可超過(guò)9厘米，體重超過(guò)30克。中美洲巨型蟑螂的體長(zhǎng)可達(dá)9厘米。已知最長(zhǎng)蟑螂的體長(zhǎng)可達(dá)9.7厘米，直徑4.5厘米。中南美洲有一種巨型蟑螂的翼展可達(dá)18.5厘米，為已知的蟑螂最大翼展。

蟑螂是廣義昆蟲(chóng)，沒(méi)有多少特殊性適應(yīng)特征。蟑螂頭部較小，身體寬扁，大多數(shù)蟑螂的體色為紅褐色或暗褐色。蟑螂有大大的復(fù)眼、兩只單眼和長(zhǎng)且靈活的觸須。蟑螂的口器位于頭部下方，包括廣義的上顎、唾液腺和各種觸摸及嘗味受體。蟑螂身體分成由3個(gè)胸節(jié)組成的胸部和由10個(gè)腹節(jié)組成的腹部。蟑螂體表有包含碳酸鈣的堅(jiān)硬外骨骼，它保護(hù)內(nèi)部臟器，并且提供與肌肉的連接。外骨骼上覆蓋蠟以斥水。蟑螂翅膀附著在第二和第三胸節(jié)上，一對(duì)堅(jiān)硬的前翅像盾牌一樣蓋在膜狀的后翅上起保護(hù)作用，后翅只用于飛行。兩對(duì)翅膀都有縱向和橫向的翅脈。

蟑螂的6條腿很結(jié)實(shí)，每條腿都有基節(jié)及5個(gè)爪子。蟑螂腿分別與3個(gè)胸節(jié)連接，每個(gè)胸節(jié)上各連兩條腿。前兩條腿最短，后兩條腿最長(zhǎng)，后腿為蟑螂奔跑提供主要?jiǎng)恿?。蟑螂腿上的刺曾被認(rèn)為是感受器官，但蟑螂在沙地和線網(wǎng)上的步態(tài)證明這些刺的作用是幫助蟑螂在困難地形上的運(yùn)動(dòng)。蟑螂腿的結(jié)構(gòu)已經(jīng)啟發(fā)科學(xué)家研發(fā)出很有效的機(jī)器人腿。

蟑螂的每個(gè)腹節(jié)上都有一對(duì)呼吸孔。第10個(gè)腹節(jié)上有一對(duì)尾須、一對(duì)尾針、肛門(mén)和外生殖器。雄蟑螂的生殖器在繁殖期間分泌精子，雌蟑螂有受精囊存儲(chǔ)精子，由產(chǎn)卵器產(chǎn)下卵鞘。

蟑螂也懂集體決策

蟑螂在全球都很常見(jiàn)，它們的棲息范圍很廣，在熱帶和亞熱帶尤其多。蟑螂可耐受極低溫，因此在北極也能生存。有些種類(lèi)的蟑螂在-122℃的環(huán)境中也能存活，這是因?yàn)樗鼈兡墚a(chǎn)生由丙三醇構(gòu)成的抗凍劑。北美洲遍布50種蟑螂。澳大利亞有450種蟑螂。但只有4種廣泛分布的蟑螂通常被認(rèn)定為害蟲(chóng)。

許多蟑螂生活在樹(shù)葉堆里、植被莖稈之間、朽木中、樹(shù)樁洞里、樹(shù)皮洞下、圓木堆下面和殘骸堆里。有些蟑螂生活在干燥地區(qū)，它們無(wú)需水源也能生存。有些蟑螂是水生的，生活在水面，能潛水覓食。大多數(shù)水生蟑螂用腹部尖頭刺穿水面作為通氣管，但也有一些水生蟑螂在潛水時(shí)胸盾下方攜帶氣泡。還有些蟑螂生活在樹(shù)冠層，它們有可能屬于那里的主要無(wú)脊椎動(dòng)物行列。它們白天很可能躲藏在枯葉縫隙里、鳥(niǎo)巢中或附生植物間，夜間才出來(lái)覓食。

蟑螂是群居性昆蟲(chóng)，為數(shù)不多的蟑螂顯示出對(duì)后代的看護(hù)。科學(xué)家曾以為蟑螂群居是對(duì)環(huán)境線索的回應(yīng)，但現(xiàn)在他們相信蟑螂群居是受信息素影響。一些種類(lèi)的蟑螂在糞便中分泌信息素，微生物共生體可能參與其中。另一些種類(lèi)的蟑螂使用位于上顎的腺體分泌信息素。由表皮產(chǎn)生的信息素或許會(huì)幫助蟑螂通過(guò)氣味區(qū)分不同的蟑螂種群。這方面的研究?jī)H限于一些蟑螂種類(lèi)，但已知德國(guó)小蠊通過(guò)分泌信息素來(lái)留下糞便蹤跡。其他蟑螂追隨這些蹤跡去發(fā)現(xiàn)食物源和水源，以及發(fā)現(xiàn)其他蟑螂的隱藏地。

蟑螂的日常節(jié)律也可能受到一套復(fù)雜的激素控制，其中只有很少部分被科學(xué)證實(shí)。2005年，其中一種蛋白質(zhì)——色素?cái)U(kuò)散因子被分離出來(lái)，并且被發(fā)現(xiàn)是蟑螂生物節(jié)律的一個(gè)重要調(diào)節(jié)因子。害蟲(chóng)蟑螂很容易適應(yīng)一系列環(huán)境，但它們偏愛(ài)建筑物內(nèi)部的潮濕環(huán)境。許多熱帶蟑螂喜歡更溫暖的環(huán)境。蟑螂通常都在夜間活動(dòng)，一見(jiàn)光就逃走。但亞洲蟑螂在這方面例外，它們雖然大多在夜間飛行，卻被亮光和淺色表面吸引。

在食物源選擇方面，群居性蟑螂展現(xiàn)出集體決策。當(dāng)足夠數(shù)量的蟑螂都利用一個(gè)食物源時(shí)，就向新來(lái)的蟑螂發(fā)出了一個(gè)信號(hào)：在這兒待著就好，不用去別處。科學(xué)家已經(jīng)研發(fā)了多個(gè)數(shù)學(xué)模型，以解釋蟑螂的聚集動(dòng)力和同種識(shí)別。

合作與競(jìng)爭(zhēng)在蟑螂的集體決策行為中實(shí)現(xiàn)了平衡?？磥?lái)蟑螂只運(yùn)用兩種信息來(lái)決定去哪里，即那里有多暗和有多少其他蟑螂在那里。一項(xiàng)采用了有特殊氣味、外形大小與蟑螂相似的蟑螂機(jī)器人的研究證明，一旦一個(gè)地方的蟑螂數(shù)量達(dá)到一定值，蟑螂就會(huì)接受集體決策前往該處躲藏，哪怕這里異常明亮。

當(dāng)科學(xué)家對(duì)群居性蟑螂進(jìn)行群居培養(yǎng)和單獨(dú)培養(yǎng)時(shí)，蟑螂顯示出不同行為。在一項(xiàng)研究中，單獨(dú)培養(yǎng)的蟑螂不大可能離開(kāi)棲居地去外面探索，進(jìn)食時(shí)間較少，與接觸到的同種個(gè)體的交互更少，雄蟑螂花在識(shí)別對(duì)自己有意的雌蟑螂方面的時(shí)間更長(zhǎng)。由于這些改變?cè)诙喾N環(huán)境下都出現(xiàn)，科學(xué)家推測(cè)這些改變構(gòu)成一種行為綜合征。這些改變可能歸因于被隔絕蟑螂個(gè)體的代謝即發(fā)育速度變慢，也可能歸因于一個(gè)事實(shí)——被隔絕個(gè)體未經(jīng)過(guò)訓(xùn)練期，不知道其他個(gè)體表現(xiàn)怎樣。

一些蟑螂種類(lèi)會(huì)發(fā)出嘶嘶聲，另一些則發(fā)出唧唧聲。馬達(dá)加斯加嘶叫蟑螂通過(guò)第四腹節(jié)上的呼吸孔發(fā)聲，包括多種不同的嘶嘶聲，例如成年蟑螂和較大的蛹發(fā)出的干擾聲，以及成年雄蟑螂發(fā)出的攻擊、求偶和交配聲。多種澳大利亞蟑螂通過(guò)聲音和振動(dòng)行為來(lái)求偶。科學(xué)家觀察到它們通過(guò)迫使氣流穿過(guò)呼吸孔來(lái)制造嘶嘶聲和口哨聲。潛在配偶在場(chǎng)時(shí)，一些蟑螂會(huì)以節(jié)律性重復(fù)方式拍打自己所在表面。聲音信號(hào)在樹(shù)棲蟑螂中更常見(jiàn)，尤其是在生活于澳大利亞熱帶地區(qū)低矮植被上的蟑螂中常見(jiàn)。

蟑螂是雜食性動(dòng)物。例如，美國(guó)蟑螂所吃食物范圍很廣，包括面包、水果、皮革、裝訂書(shū)籍的糨糊淀粉、紙張、膠水、皮屑、頭發(fā)、死蟲(chóng)子和沾滿(mǎn)灰塵的衣服等。許多種蟑螂在其腸道里有共生的原生動(dòng)物和細(xì)菌，后兩者能消化纖維素。一些種類(lèi)的蟑螂的唾液中有纖維素酶。食木蟑螂能依賴(lài)結(jié)晶纖維素生存，而無(wú)需共生微生物。