顯微鏡下的室友：蟑螂

羅布·鄧恩 [美]

別老是和同一個敵人交戰(zhàn)，否則你將教會他你的所有戰(zhàn)術(shù)。—— [法]拿破侖·波拿巴

昆蟲通過自然選擇不斷演化來應(yīng)對人類的新式化學(xué)武器。人類的攻勢越猛烈，它們的演化速度就越快。這樣的故事在歷史上一再上演，特別是在那些人類最想消滅的昆蟲身上，比如德國小蠊（蟑螂最常見的種類之一）。

每次人們發(fā)明出新的殺蟲劑，只要幾年，有時甚至只要幾個月，就會出現(xiàn)對它們產(chǎn)生了耐藥性的德國小蠊。有時，對已有殺蟲劑的抗藥性還會使它們對新殺蟲劑也產(chǎn)生抗藥性。這意味著戰(zhàn)爭還沒打響就已經(jīng)結(jié)束了。一旦出現(xiàn)了有抗藥性的德國小蠊，它們就會擴(kuò)散開來，而只要人們還在使用舊的殺蟲劑，它們就會肆無忌憚地生長繁殖。

蟑螂和人類發(fā)明的殺蟲劑之間針鋒相對的斗爭令人稱奇。一代代的蟑螂快速演化出躲避、分解甚至利用殺蟲劑的新本領(lǐng)。這一切都得從二十多年前美國西海岸的加州說起，故事有兩個主角——名叫朱爾斯·西爾弗曼的美國昆蟲學(xué)家和名叫“T164”的蟑螂家族。

一次會議上，一位蟑螂專家對我一口氣說出這些蟑螂的種類：“美洲大蠊、東方蜚蠊、日本大蠊、淡赤褐大蠊、棕色大蠊、澳洲大蠊、褐斑大蠊，另外還有好幾種。”地球上有幾千種蟑螂，其中大部分都不在家里，也無法在家里生活，不過這最討厭的十幾種，天生具有一些能力，能在室內(nèi)繁衍。比如這些蟑螂里有好幾種都能單性生殖——雌性能獨自繁育后代。盡管那些生活在室內(nèi)的蟑螂都有些特殊的適應(yīng)能力，利于和人類共存，但德國小蠊的配備是最齊全的。朱爾斯的工作是專門研究怎么消滅蟑螂，特別是德國小蠊。

在野外生活的德國小蠊很孱弱，會被其他動物吃掉或活活餓死。它們只在有人類生存的地方，才擁有頑強(qiáng)的生命力和旺盛的繁殖力，或許，這正是我們?nèi)绱擞憛掦氲脑颉Ｋ鼈兿矚g我們所喜愛的居住條件——溫暖宜人，濕度恰當(dāng)，它們喜愛我們愛吃的食物。不管人是因為什么原因而對蟑螂深惡痛絕，我們其實沒什么好怕的。蟑螂的確會攜帶病菌，但就和鄰居或孩子身上攜帶病菌沒兩樣。迄今還沒有人因為蟑螂傳播病菌而染病的報道，但每時每刻都有人因為其他人類傳播的病菌而生病。德國小蠊的最大危害在于，當(dāng)它們密度較大時會形成過敏原。為了解決這個實際問題和人們臆想中的其他危害，我們耗費(fèi)了大量的資源以試圖消滅它們。

很難說清人類和蟑螂的戰(zhàn)爭是什么時候開始的，因為在考古遺址中蟑螂的尸體無法保存完好（至少相對于甲蟲來說）。而且，和研究蟑螂的生物學(xué)特性相比，人們更愿意研究如何殺滅它們。

德國小蠊大致是在英法“七年戰(zhàn)爭”（1756—1763）期間傳播到整個歐洲的，當(dāng)時人們攜帶容器橫貫歐洲，這些容器足夠大，能容納不少蟑螂藏身。現(xiàn)代分類學(xué)之父卡爾·林奈認(rèn)為它們來自德國。林奈是瑞典人，瑞典人曾和日耳曼普魯士人作戰(zhàn)，因此他覺得給這種連他都不喜歡的生物取名“德國小蠊”有很好的諷刺意味。到1854年，紐約已經(jīng)出現(xiàn)了德國小蠊。如今它們隨著不同種族的人，乘坐著船、汽車和飛機(jī)四處遷移，從阿拉斯加到南極洲都有它們的身影。

在房子和車?yán)锏臏貪穸入S著季節(jié)變化而波動的地區(qū)，德國小蠊和其他種類的蟑螂同時生活在人們家中，而在安裝了中央空調(diào)的地方，德國小蠊成了一方豪強(qiáng)，其他蟑螂都變少了。比如，直到幾十年前，德國小蠊在中國的很多地方都不常見，但隨著人們給北方運(yùn)輸車裝了暖氣，車?yán)飳Φ聡◇箒碚f也足夠暖和了，它們隨之往北傳播;而人們給南方運(yùn)輸車裝上了空調(diào)，車?yán)镆沧兊脹鏊聡◇闺S之往南傳播。到達(dá)當(dāng)?shù)睾螅聡◇乖谥袊狈胶湍戏降木用駱抢锒颊业搅俗銐蚺突驔鏊穆淠_地，開始大量繁殖。

早在25年前，朱爾斯在家庭用品生產(chǎn)商高樂士公司的時候，德國小蠊已經(jīng)出現(xiàn)了爆發(fā)的勢頭。他負(fù)責(zé)研發(fā)殺滅蟑螂的藥物，當(dāng)時市面上最有效的是毒誘餌。有了蟑螂誘餌，我們就不用在整間屋子里噴殺蟲劑了。美國人用得最多的是葡萄糖，它的價格便宜，對蟑螂的誘惑力也大。生活在美國的德國小蠊對葡萄糖已經(jīng)習(xí)以為常。它們的食物中有50%來自碳水化合物，其中大部分熱量來自葡萄糖，而人類自身通過食用大量玉米糖漿也攝入了大量葡萄糖。我們用“吃完飯就吃甜點”來哄騙孩子好好吃飯，也用同樣的甜食來誘殺蟑螂。

在高樂士公司工作期間，朱爾斯意識到他的朋友、野外昆蟲學(xué)家唐·比曼投放毒誘餌的公寓里發(fā)生了一些奇怪的事。這間公寓的編號是“T164”，唐在這間公寓里投放了毒餌，但蟑螂沒有死，它們活得好好的。可當(dāng)唐把公寓里的蟑螂帶到實驗室，它們一碰到毒誘餌上同樣的毒藥就當(dāng)場暴斃。能毒死蟑螂的毒藥在公寓里頭卻殺不死它們。唐告訴朱爾斯，他覺得那些蟑螂好像對誘餌避之唯恐不及。回到實驗室，朱爾斯一一測試了誘餌中每種成分對T164公寓里的蟑螂的吸引程度。實驗表明，蟑螂沒有避開那些毒藥，也沒有避開誘餌中的乳化劑、黏合劑和防腐劑。那就只剩下誘餌中的糖了——葡萄糖。如果它們真的不吃糖那就太奇怪了，這意味著它們會拒絕糖這種蟑螂和大多數(shù)動物都喜歡了幾百萬年的食物。但事實就是這樣，這些蟑螂看到葡萄糖會躲開。不僅僅是不愛吃葡萄糖，而且它們對葡萄糖深惡痛絕。不過，它們還是會被果糖吸引。朱爾斯猜想，或許這群德國小蠊（后來人們稱它們?yōu)椤癟164”）是學(xué)會了不吃葡萄糖。聰明的蟑螂真是所向無敵。

朱爾斯驗證了蟑螂會學(xué)習(xí)的假說。如果蟑螂會學(xué)習(xí)，那么這些蟑螂的后代應(yīng)該會被傳統(tǒng)誘餌所吸引。這些蟑螂的子孫剛出生還來不及學(xué)習(xí)。他通過實驗來檢測這些蟑螂會不會受到葡萄糖的誘惑。結(jié)果是它們沒有被吸引。這些蟑螂不是學(xué)會的，它們生下來就不喜歡葡萄糖。唯一可能的解釋就是這種對葡萄糖的厭惡是遺傳的，是通過演化形成的。朱爾斯設(shè)計了簡單的遺傳學(xué)實驗，看看這種厭惡是怎樣遺傳的。他把討厭葡萄糖的蟑螂和仍愛吃葡萄糖的蟑螂進(jìn)行交配，再讓產(chǎn)生的后代和那些愛吃葡萄糖的蟑螂雜交。實驗表明，雖然不是100%，但控制厭惡葡萄糖的基因確實是顯性遺傳的。

隨后，朱爾斯收集了世界各地的蟑螂樣本，測試它們對葡萄糖的喜好。在使用毒誘餌的國家和地區(qū)中，從佛羅里達(dá)到韓國，蟑螂都演化出了厭惡葡萄糖的特征，而且它們是各自獨立演化出這項特征的。他試著在實驗室中再現(xiàn)這一過程，看看能不能人工促進(jìn)演化。他用涂有殺蟲劑的葡萄糖來喂養(yǎng)蟑螂，在實驗室觀察到的現(xiàn)象和實際生活中相似：只需區(qū)區(qū)幾代，蟑螂就能演化出厭惡葡萄糖的特性。

從某一角度來說，德國小蠊的故事很特別，再也沒有第二種這樣的生物了。但在另一些方面，它只不過是發(fā)生在那些居家生物身上的故事的一個例證罷了。演化的結(jié)果很神奇，富有創(chuàng)造性，有時甚至很離奇，但也不是完全不可預(yù)知的。了解生物所面臨的機(jī)遇和相應(yīng)的挑戰(zhàn)，是預(yù)測演化會朝哪個方向發(fā)展的關(guān)鍵。在人類家中，生物面臨的機(jī)遇包括以皮膚碎屑或人類食物為食，還有房屋可以提供庇護(hù);而困難則是怎樣登堂入室，并且在人類的猛烈攻勢下幸存。

在特定的條件下，一些生物會快速對殺蟲劑產(chǎn)生適應(yīng)性：這些生物擁有較高的基因多樣性;殺蟲劑幾乎殺滅了所有的目標(biāo)生物;反復(fù)對這些生物使用殺蟲劑;與之競爭的生物以及危害目標(biāo)生物的寄生蟲和病毒都會消失。德國小蠊完美地滿足了這些條件，而對于我們積極地想要鏟除的絕大部分家中生物來說，情況同樣如此。因此，在人類家中的生物演化得最迅速，但這些演化很少是往對人類有利的方向進(jìn)行的。

（摘自民主與建設(shè)出版社《顯微鏡下的室友：邂逅二十萬種小小生物》??? 作者：[美] 羅布·鄧恩??? 譯者：李超群）