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靠人類幫忙,它們「征服」了世界

2024-05-28動物

編譯 | 李木子

沒有人想拿德國蟑螂(德國小蠊)當寵物,但幾乎家家都有它的蹤影。作為世界上數量最多的蟑螂,它只生活在人類中間,而人類可能要為它的傳播負責。5月20日發表在美國【國家科學院院刊】的一項基因研究發現,中世紀的戰爭和殖民貿易幫助這種蟑螂幾乎到達了全球的每一個角落。

沒有參與這項研究的葡萄牙裏斯本大學生物地理學家Cesar Capinha說,這一發現引人註目,說明許多物種已經有意或無意地透過旅行和貿易離開了棲息地。他指出,2023年的一份聯合國報告指出,人類已經向世界各地的新地區引入了3.7萬多個物種,並且每年還有200多個物種陸續到達。

1776年,著名博物學家Carl Linnaeus根據在德國采集的標本首次正式描述了德國蟑螂。但博物學家很快意識到,它可能不是起源於歐洲,因為當時歐洲沒有類似的蟑螂。此後,這種昆蟲在除南極洲以外的所有大陸都被發現,人類通常將其視為一種主要害蟲。

「德國蟑螂很常見,但人們對它的了解卻很少。」美國哈佛大學羅蘭研究所的生物學家唐乾(音)說。因此,他和同事試圖利用DNA來尋找答案。

10年前,唐乾試圖透過分析被稱為微衛星的DNA片段揭開蟑螂的歷史。然而,這些微小的遺傳物質並不足以解釋不同族群的德國蟑螂之間的親緣關系。而如今已經能夠很容易地對整個基因組進行測序,於是唐乾決定重新審視他的原始標本。

透過比較線粒體基因,研究人員發現,德國蟑螂與亞洲蟑螂(亞洲蜚蠊)的親緣關系最為密切。後者最初是在日本被描述的,後來又傳播到美國。為了追蹤德國蟑螂走出亞洲的路徑,科學家繪制了來自人類居住大陸的17個國家的281個樣本的基因組相似性圖。這種關聯模式表明,蟑螂在兩次遷移浪潮中占據了世界主導地位,而這兩次浪潮都可能是在人類的幫助下完成的。

唐乾說,大約2100年前,可能是在印度或緬甸,德國蟑螂透過適應人類食物而從亞洲蟑螂中分化出來,之後擴張就開始了。大約1200年前,它向西遷移到中東,這一時期與倭馬亞王朝和阿拔斯王朝的貿易和戰爭相吻合。研究人員認為,這些昆蟲是透過麪包籃搭便車穿越沙漠的。

大約390年前,該物種繼續向東擴張到東南亞,恰逢荷蘭和英國東印度公司建立殖民貿易。在大約1個世紀裏,商船將它們帶到了歐洲。唐乾說,蒸汽船和改進的住房供暖及管道系統,創造了蟑螂喜歡的溫暖和潮濕的環境,使這種流動的昆蟲能夠遍布全球。

瑞士洛桑大學的保護生物學家Cleo Bertelsmeier說:「研究人員發現,適應人類的生活方式是德國蟑螂傳播的關鍵,我認為這是真正的原因。」

「這篇論文將模式與實際的歷史事件匹配得很好。」Capinha補充說。但他想知道,基因組數據與記錄蟑螂到達不同地方的歷史記錄是否吻合。

利用博物館標本的DNA可以更好地了解蟑螂的前進演化,唐乾正在將調查進一步追溯到更久遠的過去。「這個屬本身已有2億年的歷史,但我們對它知之甚少。」他說。

「了解蟑螂的起源和基因多樣性可以幫助我們找到應對殺蟲劑耐藥性的方法。當它們成為餐館和酒店的害蟲時,這很重要。」唐乾說,「德國蟑螂的數量增長得非常快,如果不控制它們,其數量幾個月後就會是一個巨大的數碼。」

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