蟑螂就快殺不死了嗎?

劉聲遠

2019年7月初公布的一項新研究結果顯示，全球最常見昆蟲——德國小蠊（一種常見蟑螂）正在演化出對多種殺蟲劑的交叉耐藥性。在一個持續6個月的研究期中，就算科學家聯合運用多種殺蟲劑，一些情況下依然不足以削減德國小蠊數量，甚至在一代時間內德國小蠊數量就增加5倍。科學家說，這是之前他們從未意識到的一大挑戰——蟑螂對多種殺蟲劑的耐藥性意味著：使用化學藥物殺滅蟑螂將變得幾乎不可能。

這項研究進行于美國印第安納州和伊利諾伊州。科學家測試了不同級別的殺蟲劑和殺蟲劑組合殺滅蟑螂的效果。他們首先在實驗室外采集蟑螂，探尋單品種有效的殺蟑螂藥物，但發現用藥后蟑螂數量穩定，沒有出現明顯下降。在使用兩種殺蟲劑的情況下，蟑螂數量看來更多。在單用其中一種殺蟲劑的一項實驗中，蟑螂幾乎被全部殺滅。但在另一項這樣的實驗中，1096的蟑螂產生耐藥性，最后蟑螂的數量出現增長。存活的蟑螂產生耐藥性更強的后代，在一代蟑螂的壽命期內，蟑螂耐藥性飆升4～6倍。至于為什么會這樣，科學家一時不能確定。

在3個月的繁殖周期中，一只雌蟑螂可產下多達50個后代。就算只有少數蟑螂產生了交叉耐藥性，也可能意味著蟑螂群體數量不會減少，甚至會增加。科學家認為，如果光用殺蟲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？以美國蟑螂為例，這種雜食性食腐動物是進入人類居住點的最大昆蟲之一。它的基因組在所有昆蟲中也是最大的之一，僅次于普通蝗蟲的基因組大小。美國蟑螂有2萬個基因，和人類的基因數相同。蟑螂的一些基因控制著蟑螂體內的排毒系統，這意味著蟑螂吃了有毒的食物后不會得病。更多的基因在幫助蟑螂對抗感染，這意味著蟑螂可存活于骯臟環境中。由于強大的基因序列，蟑螂肢體可以再生。科學家還發現，雌蟑螂無需雄蟑螂為伴也能活得很好。

蟑螂爬進入耳

2019年5月下旬，一段視頻在國際互聯網上引起關注。視頻中，越南一名男子說自己耳朵里有一只蟲子，這讓他疼痛難忍。醫生檢查發現，是一只蟑螂爬進了該男子的耳道。視頻顯示這只蟑螂在該男子耳朵里移動，蟑螂觸須不停晃動。可能是由于蟑螂移動，該男子耳朵內出現一道傷痕。醫生設法迫使蟑螂從該男子耳道里出來，但蟑螂好像根本不理。接下來，醫生嘗試用金屬棒把蟑螂引出來，但沒有成功。醫生最終把生理鹽水灌進該男子耳朵里，不久后蟑螂就爬了出來。

蟑螂之所以被該男子的耳朵吸引，是因為蟑螂喜歡耳垢的氣味。人的耳垢會散發蟑螂喜歡的味道。蟑螂偏好溫暖潮濕的小環境，所以人的耳朵對蟑螂來說堪稱絕佳棲居地。不過，蟑螂爬進人耳朵所造成的危機在蟑螂死后更嚴重。昆蟲進入人耳通常會造成很大的不適，這是因為昆蟲的叮咬。蟑螂爬進人耳給人造成的不適感，肯定會讓人抓耳朵，這通常會造成蟑螂死亡。蟑螂身體爆裂后釋放的細菌很容易造成感染。此外，昆蟲在人耳中“嘶嘶”作響，也會讓人非常不安。

黃蜂斬首蟑螂

2018年12月，國際媒體發布了在德國一張餐桌上一只蟑螂被一只黃蜂斬首的視頻。視頻中，20歲學生塞里爾回到公寓時發現一只蟑螂和一只黃蜂正在餐桌上鏖戰。視頻開始時，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。蟑螂繼續亂踢腿，黃蜂則漸漸去攻擊蟑螂頭部。蟑螂來不及逃離，腦袋就被黃蜂扯掉。盡管被斬首，蟑螂身子仍在繼續蠕動。塞里爾說，這簡直像一場角斗賽，黃蜂最終勝出。

最晚在侏羅紀就有

蟑螂似乎根本不怕死，以至于被一些人通俗地稱為“小強”。蟑螂屬于蜚蠊目，這個目還包括曾經被認為有別于蟑螂的白蟻。至今，全球范圍已有超過460類共4600種蟑螂得到描述。蟑螂的科學名稱來自于拉丁文“一種避光昆蟲”，但這一名稱其實在古典拉丁文中也指螳螂。

從19世紀起，就有一種猜測——蟑螂是一個古老的昆蟲種群，起源于泥盆紀（大約4.05億年前）。化石顯示，那時的原蟑螂與現代蟑螂有明顯區別，就是前者有長長的外產卵器，并且前者還是螳螂和現代蜚蠊科的祖先。由于化石不能保存后翅和口器，原蟑螂與現代蟑螂之間的關系仍存爭議。擁有內產卵器的現代蟑螂的最早期化石看來可追溯到白堊紀（1.45億年前～6600萬年前）。最近一項動植物種類史研究表明，蟑螂最晚起源于侏羅紀（公元前1.996億年～公元前1.455億年）。

白蟻曾被認為與蟑螂不同目。然而，最近的基因證據強烈表明白蟻直接起源于真蟑螂。這一證據支持了1934年提出的一種猜想，即白蟻與食木蟑螂關系很近。這一猜想原本是基于白蟻（被認為是活化石）的消化道共生鞭毛蟲與食木蟑螂之間的相似性。更多證據出現于1965年。當時，有科學家注意到一些白蟻與蟑螂蛹之間的變態相似性。

大多數種類的蟑螂都只有拇指指甲大小，但也有一些個頭較大的蟑螂種類。世界上最大的蟑螂是澳大利亞巨型打洞蟑螂，其體長可超過9厘米，體重超過30克。中美洲巨型蟑螂的體長可達9厘米。已知最長蟑螂的體長可達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18.5厘米，為已知的蟑螂最大翼展。

蟑螂是廣義昆蟲，沒有多少特殊性適應特征。蟑螂頭部較小，身體寬扁，大多數蟑螂的體色為紅褐色或暗褐色。蟑螂有大大的復眼、兩只單眼和長且靈活的觸須。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個胸節組成的胸部和由10個腹節組成的腹部。蟑螂體表有包含碳酸鈣的堅硬外骨骼，它保護內部臟器，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上，一對堅硬的前翅像盾牌一樣蓋在膜狀的后翅上起保護作用，后翅只用于飛行。兩對翅膀都有縱向和橫向的翅脈。

蟑螂的6條腿很結實，每條腿都有基節及5個爪子。蟑螂腿分別與3個胸節連接，每個胸節上各連兩條腿。前兩條腿最短，后兩條腿最長，后腿為蟑螂奔跑提供主要動力。蟑螂腿上的刺曾被認為是感受器官，但蟑螂在沙地和線網上的步態證明這些刺的作用是幫助蟑螂在困難地形上的運動。蟑螂腿的結構已經啟發科學家研發出很有效的機器人腿。

蟑螂的每個腹節上都有一對呼吸孔。第10個腹節上有一對尾須、一對尾針、肛門和外生殖器。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精子，由產卵器產下卵鞘。

蟑螂也懂集體決策

蟑螂在全球都很常見，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。有些種類的蟑螂在-122℃的環境中也能存活，這是因為它們能產生由丙三醇構成的抗凍劑。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定為害蟲。

許多蟑螂生活在樹葉堆里、植被莖稈之間、朽木中、樹樁洞里、樹皮洞下、圓木堆下面和殘骸堆里。有些蟑螂生活在干燥地區，它們無需水源也能生存。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胸盾下方攜帶氣泡。還有些蟑螂生活在樹冠層，它們有可能屬于那里的主要無脊椎動物行列。它們白天很可能躲藏在枯葉縫隙里、鳥巢中或附生植物間，夜間才出來覓食。

蟑螂是群居性昆蟲，為數不多的蟑螂顯示出對后代的看護。科學家曾以為蟑螂群居是對環境線索的回應，但現在他們相信蟑螂群居是受信息素影響。一些種類的蟑螂在糞便中分泌信息素，微生物共生體可能參與其中。另一些種類的蟑螂使用位于上顎的腺體分泌信息素。由表皮產生的信息素或許會幫助蟑螂通過氣味區分不同的蟑螂種群。這方面的研究僅限于一些蟑螂種類，但已知德國小蠊通過分泌信息素來留下糞便蹤跡。其他蟑螂追隨這些蹤跡去發現食物源和水源，以及發現其他蟑螂的隱藏地。

蟑螂的日常節律也可能受到一套復雜的激素控制，其中只有很少部分被科學證實。2005年，其中一種蛋白質——色素擴散因子被分離出來，并且被發現是蟑螂生物節律的一個重要調節因子。害蟲蟑螂很容易適應一系列環境，但它們偏愛建筑物內部的潮濕環境。許多熱帶蟑螂喜歡更溫暖的環境。蟑螂通常都在夜間活動，一見光就逃走。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，群居性蟑螂展現出集體決策。當足夠數量的蟑螂都利用一個食物源時，就向新來的蟑螂發出了一個信號：在這兒待著就好，不用去別處。科學家已經研發了多個數學模型，以解釋蟑螂的聚集動力和同種識別。

合作與競爭在蟑螂的集體決策行為中實現了平衡。看來蟑螂只運用兩種信息來決定去哪里，即那里有多暗和有多少其他蟑螂在那里。一項采用了有特殊氣味、外形大小與蟑螂相似的蟑螂機器人的研究證明，一旦一個地方的蟑螂數量達到一定值，蟑螂就會接受集體決策前往該處躲藏，哪怕這里異常明亮。

當科學家對群居性蟑螂進行群居培養和單獨培養時，蟑螂顯示出不同行為。在一項研究中，單獨培養的蟑螂不大可能離開棲居地去外面探索，進食時間較少，與接觸到的同種個體的交互更少，雄蟑螂花在識別對自己有意的雌蟑螂方面的時間更長。由于這些改變在多種環境下都出現，科學家推測這些改變構成一種行為綜合征。這些改變可能歸因于被隔絕蟑螂個體的代謝即發育速度變慢，也可能歸因于一個事實——被隔絕個體未經過訓練期，不知道其他個體表現怎樣。

一些蟑螂種類會發出嘶嘶聲，另一些則發出唧唧聲。馬達加斯加嘶叫蟑螂通過第四腹節上的呼吸孔發聲，包括多種不同的嘶嘶聲，例如成年蟑螂和較大的蛹發出的干擾聲，以及成年雄蟑螂發出的攻擊、求偶和交配聲。多種澳大利亞蟑螂通過聲音和振動行為來求偶。科學家觀察到它們通過迫使氣流穿過呼吸孔來制造嘶嘶聲和口哨聲。潛在配偶在場時，一些蟑螂會以節律性重復方式拍打自己所在表面。聲音信號在樹棲蟑螂中更常見，尤其是在生活于澳大利亞熱帶地區低矮植被上的蟑螂中常見。

蟑螂是雜食性動物。例如，美國蟑螂所吃食物范圍很廣，包括面包、水果、皮革、裝訂書籍的糨糊淀粉、紙張、膠水、皮屑、頭發、死蟲子和沾滿灰塵的衣服等。許多種蟑螂在其腸道里有共生的原生動物和細菌，后兩者能消化纖維素。一些種類的蟑螂的唾液中有纖維素酶。食木蟑螂能依賴結晶纖維素生存，而無需共生微生物。