雄性德國蟑螂針對殺蟲劑快速演化　改交配策略製更難消化糖份

多年來人類利用殺蟲劑等的行為，對蟑螂形成一種演化壓力，部分蟑螂已對葡萄糖產生厭惡性，並影響了牠們的交配模式。不過，最新刊於《英國皇家學會學報 B 》的研究表明，雄性蟑螂已經調整其交配策略來補償問題。

美國北卡羅萊來納州立大學的研究團隊試圖研究感觀系統的快速演化，如何干擾其他行為，以及生物會如何補償以應對任何衝突。為了解答問題，他們以 (Blattella germanica) 作為研究對象。德國蟑螂的覓食行為因為人類活動而作出了適應性轉變，亦導致其求偶行為發生了變化。

在尋找配偶時，雄性蟑螂會在背上分泌一種甜味液體來吸引雌性蟑螂。當雌性騎上雄性享受這「甜品」時，雄性會開始與雌性交配，時間更可能長達 90 分鐘。

然而，人類試圖用含有葡萄糖的殺蟲劑殺死蟑螂，葡萄糖掩蓋了藥餌的苦味。由於雌性德國蟑螂會將雄性的糖液分解成葡萄糖，所以絕大部分雌性已對雄性德國蟑螂的糖液產生厭惡並很快就拒絕牠們求偶。

這種快速演化的適應性特徵已為人所知逾 30 年。 2013 年，同一團隊發現，對葡萄糖產生這種厭惡的蟑螂表現出周邊味覺系統的變化，該系統負責感知味道和香味，而變化代表德國蟑螂現在將葡萄糖記錄為苦味。

團隊好奇，同樣的厭惡感是否會影響雌性蟑螂對雄性糖分泌的反應。因此，團隊用紅外線相機記錄了 251 對交配中的德國蟑螂，其中一些演化出對葡萄糖的厭惡，另一些則沒有，並逐格分析其行為。然後將蟑螂分為成功交配的和未成功交配兩組。

團隊發現，對葡萄糖有厭惡感的雌性蟑螂會很快停止與無葡萄糖厭惡感的雄性交配，相反兩性均同樣有厭惡感的話，更易成功交配；而成功的雄性能夠在比正常情況下快一秒多鎖定雄性交配。

在分析厭惡葡萄糖的雄性蟑螂糖分泌時，團隊發現當中主要含有麥芽三糖 (maltotriose) ，這是一種由三個葡萄糖單元組成的三糖，對雌性唾液酵素的抵抗力更強。一個麥芽三糖大約需要 5 分鐘才能分解成葡萄糖，所以當雌性檢測到甜味時，雄性就已經有機會鎖定並開始交配過程，過程一旦開始，雌性就不會逃脫。

研究表明，通過天擇和補償性行為的行為適應性變化之間存在實質關聯。團隊明言，這展示了動物行為是如何演化，尤其是與人類活動相關的行為。

來源：
IFL Science, Cockroach Sex Is Evolving And We’re To Blame

報告：

Wada-Katsumata, A., Hatano, E. & Schal, C. (2023). Gustatory polymorphism mediates a new adaptive courtship strategy. Proc. R. Soc. B. 290: 20222337. doi: 10.1098/rspb.2022.233

文／AC