人蟑大戰(zhàn)之后，有的蟑螂失去了“愛(ài)情”…

“關(guān)關(guān)雎鳩，在河之洲。窈窕淑女，君子好逑?！?/p>

茫茫人海中，那個(gè)ta為何如此特別？這種獨(dú)特的吸引力，不僅催生了無(wú)數(shù)適合在今天這個(gè)日子傳頌的文藝作品；從生物學(xué)的角度來(lái)說(shuō)，對(duì)種群的存續(xù)也起著至關(guān)重要的作用。

在演化過(guò)程中，不同動(dòng)物都發(fā)展出了各自獨(dú)特的性吸引力展示方式，例如孔雀開(kāi)屏、云雀高歌，也包括擾人的蟬鳴和蛙叫。那么（哪怕在七夕也會(huì)一直陪伴單身狗的）蟑螂呢，它們又是如何找到如意螂君的？

哪怕你永遠(yuǎn)不愛(ài)它，蟑螂還是會(huì)對(duì)你不離不棄｜Cartoon Hangover

——誒誒，可不要聽(tīng)到蟑螂交配就覺(jué)得沒(méi)意思。畢竟，研究它們?nèi)绾吻笈?，或許能為戰(zhàn)螂大業(yè)提供一些思路！

在茫茫螂海，找到你

蟑螂的交配一般是由雌蟑螂開(kāi)始的。成年的雌蟑螂體內(nèi)會(huì)合成某些信息素，這些信息素會(huì)分泌到體外，它們就像導(dǎo)游一樣，帶領(lǐng)著雄蟑螂來(lái)到雌蟑螂身邊。

之后，雄蟑螂會(huì)用觸角接觸雌蟑螂，判斷對(duì)方是不是可以交尾的對(duì)象。如果覺(jué)得對(duì)方可以交尾，雄蟑螂此時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)身背對(duì)雌蟑螂，張開(kāi)翅膀，并露出腹部分泌性信息素。**這些分泌物中富含脂質(zhì)和糖類(lèi)，雌蟑螂一般很喜歡吃。**而在雌蟑螂專(zhuān)心致志享用大餐的時(shí)候，雄蟑螂就會(huì)趁機(jī)伸長(zhǎng)自己的生殖器，勾住對(duì)方的生殖口，迅速轉(zhuǎn)身，開(kāi)始交配。

蟑螂交配過(guò)程：通過(guò)性信息素確認(rèn)之后，雄性（B）會(huì)張開(kāi)翅膀，向雌性（A）獻(xiàn)上高糖高脂的聘禮｜參考文獻(xiàn)[1]

不過(guò)，世界上的蟑螂有數(shù)千種，每種蟑螂的情況各有不同。就拿我們家中最常見(jiàn)的德國(guó)小蠊（Blattella germanica）來(lái)說(shuō)，它們的性信息素傳播得不遠(yuǎn)，需要通過(guò)接觸來(lái)起到作用——換句話說(shuō)，德國(guó)小蠊沒(méi)辦法網(wǎng)戀，必須面基才能感受到對(duì)方的性吸引力。它們的這種信息素也因此被稱(chēng)為接觸性信息素（Contact Sex Pheromones）。

這些性信息素布滿了雌性德國(guó)小蠊的身體表面，在觸角和翅膀中的濃度尤其高。對(duì)于雄性蟑螂來(lái)說(shuō)，雌性表達(dá)了越多的性信息素，就越充滿了性吸引力。然而，是什么決定了信息素的多少呢？

一個(gè)基因，讓性吸引力逾越性別

近日，華南師范大學(xué)的李勝團(tuán)隊(duì)就發(fā)現(xiàn)，在很大程度上，雌蟑螂的性魅力是由一個(gè)名為CYP4PC1的基因所控制的。

CYP4PC1是一個(gè)限速酶基因，它控制著接觸性信息素產(chǎn)生過(guò)程里的一個(gè)重要步驟。CYP4PC1只在雌蟑的身體里表達(dá)，隨著雌蟑螂的性成熟，CYP4PC1的表達(dá)逐漸增加；與之相伴地，接觸性信息素的濃度也會(huì)逐步升高。而當(dāng)CYP4PC1基因被人為抑制后，雌蟑螂體內(nèi)的接觸性信息素就會(huì)明顯下降，有時(shí)甚至檢測(cè)不到。絕大多數(shù)不表達(dá)CYP4PC1的雌蟑螂，都失去了對(duì)雄蟑螂的性吸引力——而實(shí)驗(yàn)中還出現(xiàn)了少部分的意外，研究者還不確定，這少部分例外的蟑螂是因?yàn)榛驔](méi)有被完全抑制，還是通過(guò)替代途徑合成了性信息素。

世界上有數(shù)千種蟑螂，我們熟悉的通常是德國(guó)小蠊和美洲大蠊。實(shí)際上，不少蟑螂一點(diǎn)都不想跟人類(lèi)親近，而且好看得顛覆認(rèn)知，例如這只“多米諾蟑螂”（Therea petiveriana）｜Sripathiharsha / Wikimedia Commons

CYP4PC1基因雖也存在于雄性蟑螂的體內(nèi)，但卻不會(huì)表達(dá)。這是因?yàn)椋龑?dǎo)小蠊分化為雄性的基因DsxM，會(huì)抑制CYP4PC1基因在雄性體內(nèi)的表達(dá)。因?yàn)镃YP4PC1基因不表達(dá)，雄性小蠊不會(huì)分泌接觸性信息素，這讓德國(guó)小蠊有著嚴(yán)格的兩性生殖——它們不像美洲大蠊一樣可能會(huì)有孤雌生殖的現(xiàn)象，雄性小蠊也不會(huì)誤打誤撞想要和同性交配。

但研究者們發(fā)現(xiàn)，如果讓雄蟑螂也產(chǎn)生性信息素，它們竟然可以“掰彎”同性。

研究者嘗試著抑制雄蟑螂體內(nèi)的基因DsxM，也試過(guò)給它們注射保幼激素3（Juvenile Hormone III）——這種激素影響著CYP4PC1基因的表達(dá)，在雌性蟑螂體內(nèi)的含量遠(yuǎn)高于雄性。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，接受了這些處理的雄性蟑螂都表達(dá)起了CYP4PC1基因，還產(chǎn)生了接觸性信息素。研究者將這些雄蟑螂與未經(jīng)處理的雄蟑螂放在一起，一無(wú)所知的野生型蟑螂們受到信息素的指引，紛紛沖著同性張開(kāi)了翅膀，釋放求偶信號(hào)。而那些被表達(dá)了信息素的雄蟑螂，竟然也像雌蟑螂一樣，開(kāi)始舔食對(duì)方的分泌物，甚至嘗試和對(duì)方交配。

左滑查看雄蟑螂無(wú)辜受騙：未經(jīng)處理的雄性蟑螂（B）正努力向一只被注射了保幼激素3的雄性蟑螂（A）獻(xiàn)殷勤｜參考文獻(xiàn)[1]

有了這個(gè)發(fā)現(xiàn)，未來(lái)我們或許可以通過(guò)基因編輯等技術(shù)，讓雌蟑螂不再產(chǎn)生性信息素，或者讓雄蟑螂產(chǎn)生性信息素，從而擾亂蟑螂的求偶和交配，達(dá)到控制德國(guó)小蠊數(shù)量的目的。

人蟑大戰(zhàn)，讓雄蟑螂失去了愛(ài)情

關(guān)于雌蟑螂分泌性信息素的研究，要在戰(zhàn)螂時(shí)派上用場(chǎng)或許還有待時(shí)日；但雄蟑螂的“下聘”過(guò)程，就已經(jīng)實(shí)實(shí)在在地受到人類(lèi)滅蟑行為的影響了。

正如前文所描述的，當(dāng)雄蟑螂看上了某只雌蟑螂之后，它會(huì)張開(kāi)翅膀，下聘禮似的將自己的分泌物獻(xiàn)給雌蟑螂。這些分泌物高糖高脂，不僅美味，還有很高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，飽食的雌蟑螂可以為受精卵提供更好的發(fā)育條件。因而，這份聘禮一度備受雌蟑螂的青睞。

交配之前，雌性蟑螂會(huì)吃下雄性蟑螂腹部的分泌物｜NC State

不過(guò)，如今卻不是每只雌蟑螂都喜歡這份聘禮。而且，這很有可能是人類(lèi)滅蟑帶來(lái)的后果。

大部分蟑螂都嗜甜，所以人們常在蟑螂餌劑里加入果糖和葡萄糖來(lái)引誘它們。食用了毒藥的蟑螂不僅會(huì)死，往往還會(huì)在嗝屁前將毒藥帶回巢穴，因此很難留下后代。而那些不喜歡吃糖的蟑螂，反而獲得了生存優(yōu)勢(shì)——它們雖然不常享用大餐，卻也減少了誤食毒藥的機(jī)會(huì)。它們?cè)谌梭髴?zhàn)里活了下來(lái)，并將“厭糖”的特征遺傳了下去。

沒(méi)想到，雌蟑螂一旦厭糖，雄蟑螂就有可能失去交配的機(jī)會(huì)。美國(guó)北卡羅來(lái)納州州立大學(xué)的科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，這些厭糖的雌性德國(guó)小蠊，它們唾液里的酶可以迅速將“聘禮”里的多糖分解為單糖。在它們口中，這些糖類(lèi)嘗起來(lái)不僅不甜，甚至還發(fā)苦。原本，雄蟑螂會(huì)趁著對(duì)象舔食聘禮時(shí)迅速開(kāi)始交配；但現(xiàn)在，往往雄蟑螂還沒(méi)反應(yīng)過(guò)來(lái)，這些厭糖的雌蟑螂已經(jīng)被苦味嚇跑，交配也被迫中斷。

雌蟑螂取食分泌物時(shí)，雄蟑螂會(huì)趁機(jī)勾住對(duì)方進(jìn)行交配；但雌蟑螂如果對(duì)食物不滿意，雄蟑螂就會(huì)錯(cuò)失交配機(jī)會(huì)｜NC State

雖然雄蟑螂失去了愛(ài)情，但人類(lèi)看到這里一定很開(kāi)心——隨著人蟑大戰(zhàn)的繼續(xù)，厭糖雌蟑螂將越來(lái)越多，我們是不是可以期待一個(gè)蟑螂越來(lái)越少的世界了呢？

可惜，答案是“不一定”——厭糖的雌蟑螂還能跟厭糖的雄蟑螂交配，正如飲食習(xí)慣一樣的兩個(gè)人才能生活在一起（bushi）?？茖W(xué)家發(fā)現(xiàn)，厭糖的雄蟑螂分泌的聘禮也不同。它們分泌物的麥芽三糖含量比較高，這種糖不太容易被分解為葡萄糖。因此，厭糖的雌蟑螂還沒(méi)來(lái)得及從這份聘禮里嘗出苦味，就已經(jīng)被雄蟑螂勾住，開(kāi)始交配，然后繼續(xù)為世界帶來(lái)更多的小蟑螂。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)，還給人類(lèi)帶來(lái)了另一個(gè)壞消息。當(dāng)初，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)厭糖蟑螂的存在時(shí)，就曾建議不要再在蟑螂餌劑加入葡萄糖；而現(xiàn)在，哪怕誘餌里沒(méi)有直接加入葡萄糖、只有能被分解為葡萄糖的其他糖類(lèi)，可能也都無(wú)法騙到這些蟑螂了……

PS.蟑螂生命力強(qiáng)、多子多福，但卻很少有人祝福你們愛(ài)情像蟑螂……

參考文獻(xiàn)

[1] Chen, N., Liu, YJ., Fan, YL. et al. A single gene integrates sex and hormone regulators into sexual attractiveness. Nat Ecol Evol (2022). https://doi.org/10.1038/s41559-022-01808-w

[2] Sugar Aversion Hampers Cockroach Coupling. https://news.ncsu.edu/2022/05/sugar-aversion-hampers-cockroach-coupling/

[3] Cockroach Reproduction Has Taken a Strange Turn. https://www.nytimes.com/2022/05/27/science/cockroach-sugar-sex.html

作者：Hazel

編輯：麥麥

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