2025年4月12日星期六
冷血动物蟑螂 Cold-blooded animal cockroach 视频漫画
蟑螂是有着数亿年演化历史的杂食性昆虫。一个含有蟑螂的波罗的海琥珀,至少有4千万至5千万年的历史。
“蟑螂”有很多名称,例如油虫,灶蚂子,偷油婆,闽南语称之为“虼蚻”(ka-tsua̍h),粤语称之为“曱甴”。古汉语称蟑螂为蜚翠。
蟑螂正式名称为蜚蠊,而根据不同种,又有老蟑、大蠊、小蠊、光蠊、蔗蠊、红枣等名称或种名。
蟑螂过往泛指所有属于“蜚蠊目”(Blattodea)的昆虫,目前已发现大约有4100多种,与人类的食性重叠,而只有部分蟑螂才会进入到人类的家居,它们被称为“家栖蟑螂”,它们繁殖力强,在人类家居栖身及觅食的同时,因家栖蟑螂长期生活在被人类污染的环境中,导致它们身上会携带一些细菌,因此蟑螂被普遍认为是害虫。
虽然蟑螂不受欢迎,但在自然食物链中蟑螂是分解净化者,而在历史上有过东亚、东南亚等地居民食用蟑螂的纪录,在中国也有用“土鳖”做中药的记录。
以现代的生物分类学,蟑螂约有4000种,其中约有数十种被认为是害虫。
家居最常见的蟑螂,大的有美洲蟑螂(Periplaneta americana)、澳洲蟑螂(Periplaneta australasiae)及短翅的斑蠊(Neostylopyga rhombifolia);小的有体长约15 mm的德国小蠊(Blattella germanica)、日本姬蠊(Blattella bisignata)及亚洲姬蠊(Blattella asahinai),热带地区的蟑螂一般比较巨大。家居蟑螂普遍夜行及畏光,野外蟑螂因品种而异,趋光性有正亦有负。
德国小蠊(Blattella germanica),是分布最广泛,也是最难治理的一类世界性家居卫生害虫。它除了盗食、污染食物,损害衣物、书籍,破坏电脑等精密仪器,造成经济损失外,更主要的危害是传播大量疾病。由于德国小蠊适应性强、繁殖快,易产生对化学杀虫剂的抗药性,因而对其防治难度很大。
德国小蠊为不完全变态昆虫,一生要经过卵、若虫和成虫3个阶段,成虫产卵,卵成熟为若虫,若虫羽化为成虫。卵荚弯弯细长,形似香肠,形成后挂在雌虫腹部末端,孵化前产下,有时卵荚挂在尾端就开始孵化。德国小蠊是唯一长时间携带卵荚的室内蜚蠊种。雌虫一生可产下4~8个卵荚,每个卵荚可孵化若虫30~40个,从卵荚形成至孵化需28天,若虫蜕皮6~7次变为成虫,蜕过1次皮,就增长1龄。
德国小蠊成虫化后一周,即成熟,可以繁殖,每年繁殖2~3代,室内条件下,若虫龄期完成需要40~125天,若在不利条件下或在早期若虫的附肢受到损伤时,龄期可能会有额外的增加,以使受伤的身体部位恢复和再生。成虫期约5~8个月,高温时可缩短。无雄虫时,雌虫也能产卵,但未见孵化出若虫。
蟑螂喜欢栖息在比较温暖、潮湿的环境。若虫与成虫有相同的习性,为负趋光性昆虫,它们白天躲藏在温暖潮湿和黑暗的隐蔽场所,如墙壁、天花板、橱柜和台桌等家具的缝隙、角落;杂物堆、阴沟、各种水暖管道和电源线路间的缝洞都是他们的藏身之地。
蟑螂夜间出来寻找食物、水和进行交配。
蟑螂是杂食性的,拥有科学家所称之“不特化”的口器。这使得它们能够生存在人类四周,很容易就能在厨余垃圾中找到食物,如糖类、淀粉、肉类、奶制品等,也喜食不卫生环境中的“食物”,如腐败的泼掉的食物、垃圾以及下水道里的污物。蟑螂甚至能够取食书上的粘合剂乃至邮票上的糨糊。
蟑螂虽然不叮咬人类,但医学昆虫学家曾发现过它们以人类的指甲、睫毛、头发、皮肤、手脚上的老茧甚至睡着的人脸上的食物残渣,及人类的痰液为食。蟑螂并存在边吃、边拉、边吐的生活恶习。
蟑螂穿梭于人类、食物和垃圾之间意味着它们可能会传播多种疾病的病原体,包括:麻风分枝杆菌、伤寒杆菌、痢疾内变形虫、鼠疫杆菌、钩虫、肠病毒、肝炎病毒、葡萄球菌、大肠杆菌、沙门氏菌以及链球菌。
蟑螂的天敌有壁虎、蜘蛛(最常见的为白额高脚蛛)、蝎子、蜈蚣、蚰蜒、蚂蚁、蟾蜍、蜥蜴、等。对其种群数量起控制作用的天敌是膜翅目的蜂类,包括捕食性天敌长背泥蜂科(Ampulicidae,最知名的为扁头泥蜂),以及寄生性天敌旗腹姬蜂科(Evaniidae)、跳小蜂科(Encyrtidae)、旋小蜂科(Eupelmidae)、姬小蜂科(Eulophidae)等等。另外,家猫、螽斯、猴子及老鼠也偶尔会捕食蟑螂。蟑螂除了上述的天敌,讨厌蟑螂、把其大量杀灭的人类亦可算是蟑螂的另类天敌。
令人惊讶的是蟑螂拥有强盛的生命力。昆虫学家发现12种蟑螂可以靠浆糊活一个星期,美国蟑螂光喝水可以活一个月,若什么都没有也可以活三个星期。另外,蟑螂亦可以闭气达45分钟。亦可以减慢心跳,降低新陈代谢以延长生命。
更奇怪的是就像很多其他昆虫一样,蟑螂的中枢神经不在头部,它的生命力十分顽强,蟑螂就算被去除头部后也可以活动至一星期长的时间才死去。
虽然蟑螂比起其他脊椎动物有较高的抗辐射性,辐射致命剂量比人类高出6至15倍不等。
蟑螂的较高抗辐射性相信是与细胞周期有关。辐射在细胞分裂的时候会造成较大的伤害。蟑螂只会在蜕皮的时候进行细胞分裂,而一个星期之内最多只蜕皮一次。蜕皮大概需要48小时完成。期间若有辐射侵袭,蟑螂的细胞将会受到影响。但并非所有蟑螂皆于同一时间蜕皮,即是说可能有部分蟑螂不受辐射影响。即使蟑螂在蜕皮的时候遭受辐射尘的侵袭,生存率仍然比人类高出很多。
科学家利用肢解的蟑螂身体及头部进行过很多实验,以探讨一些严肃的议题。例如,蟑螂头部有控制成熟的腺体,少了头的身体就不再受到此类激素的影响,这个发现有助于昆虫变态与繁殖现象的研究;而少了身体的头部,则说明昆虫的神经元如何发挥功能。
蟑螂是一种变温动物,也就是俗称的冷血动物,因此不必耗费能量来维持体温,需要的食物量比人类少很多。它们吃一餐就能存活数周,只要没有天敌出现,它们可以一直待在同一个地方不移动。
在高等动物,例如人类中,恋爱、求偶等行为涉及到复杂的信号系统,包括视觉、听觉、触觉,甚至心理和社会因素。科学家选择了仅依赖化学信号触发求偶行为的德国小蠊作为研究对象,开始“操心”德国小蠊的“婚恋“问题。
研究发现,令雄虫为之疯狂的是雌虫体表多达29个碳原子的长链脂类混合物,其与人们熟知的挥发性信息素截然不同。低挥发的性信息素必须通过雌雄物理接触方能被接收,雄虫利用触角施展“击剑术”来识别雌虫性信息素,进而刺激雄虫求偶并诱导两性交配行为。雄虫旋转身体180度并举起翅膀是最典型的求偶特征。这就像是一触钟情。
下一步的验证却让科学家们有了惊人的发现——该基因在雌虫触角和翅中高表达,成熟期含量可达一日龄时的几百倍。进一步研究发现,性别分化基因起到调控性别特征的发育和维持作用。而保幼激素作为昆虫两大内源激素之一,既抑制昆虫在幼年阶段变态发育,又作为促性腺激素促进成虫生殖。雌虫羽化后保幼激素浓度和信号随性成熟过程上升。已有研究显示,接触性信息素合成途径中的羟化步骤受保幼激素促进。从而维持雌虫性成熟后具有较高的性信息素含量,刺激雄虫求偶交配。
实际上,雄虫同样具备高含量的接触性信息素前体化合物。那么,雄虫为什么不能像雌虫那样合成性信息素?
进一步研究找到了答案:
他们发现,给自身相对缺乏保幼激素的雄成虫补充高剂量的外源保幼激素后,小部分雄虫可吸引雄虫求偶。在德国小蠊中,双性基因doublesex在雌雄成虫中会分别产生不同的蛋白质dsxF和dsxM。其中,雄性特异产物dsxM蛋白(属于DMRT家族转录因子)可与CYP4PC1基因启动子结合,从而抑制其转录。当他们在雄成虫中抑制双性基因表达时,可导致德国小蠊典型的同性恋行为。
生动而通俗地比喻:为什么雄蟑螂不能吸引雄蟑螂?因为他的“女人味基因”被关闭;为什么雄蟑螂更喜欢性成熟的雌蟑螂,因为她的“内分泌”水平高。
德国小蠊雌虫接触性信息素体表分布示意图,颜色越深处含量越高。
蟑螂 cockroach
害虫 Pests
德国小蠊 German cockroach
冷血动物 Cold-blooded animals
生活恶习 Bad habits
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退休后闲来无事,我尝试用漫画形式走进英语世界,扩展自己的视野。这是我编写《自学英语笔记》的插图。
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