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小强为啥叫小强?白蚁蟑螂是“亲戚”?
南都讯 “小强”在普通人的生活中似乎是“人人喊打”,可华南师范大学生命科学学院和昆虫科学与技术研究所的李胜教授团队却觉得它浑身是宝。北京时间3月21日凌晨,顶级学术期刊《自然》子刊《自然-通讯》在线发表了李胜团队与中科院上海植物生理生态研究所詹帅研究员等合作完成的研究论文“The genomic and functional landscapes of developmental plasticity in the American cockroach”(美洲大蠊发育可塑性的基因组与功能诠释)。同期,Nature Communications把该研究成果作为Research Highlight重点推出。
小强为啥叫小强?
生命力绝对超强
虽然是学者,可李胜非常喜欢用“小强”这个大众化的名字来称呼他的研究对象,“为什么用‘小强’来叫蟑螂?因为它真的很强,这个词太贴切了。”在昆虫所李胜实验室,有一间神秘的蟑螂屋,里面培养了数万只品种不同、大小不一的蟑螂(学名为蜚蠊)。
“它强在两个地方,一个是环境适应能力特别强,另一个是再生能力特别强。”李胜说,在所有的“家居”蟑螂中,美洲大蠊(常被称为“小强”)体型最大,长度可达53毫米,在发育成成虫之前会蜕皮6-14次,生命周期也最长,将近有700天。它具有超强的恶劣环境适应能力,旺盛的生长、生殖、解毒和再生能力。“小强什么都吃,不被苦味受体识别的都能吃,万一吃进去有毒的话还能通过一个非常复杂的解毒酶系统解毒,相关的基因家族会大规模扩张。它还有很强的免疫能力,能容忍病原微生物的侵入。”李胜说。
通过与其他蜚蠊目物种的基因组对比,研究团队得出了他们的第一个重大发现:白蚁由蟑螂演化而来,而美洲大蠊介于德国小蠊和白蚁之间,并且美洲大蠊和白蚁的遗传距离更加接近。李胜表示,目前来说,只能确定蜚蠊是白蚁的祖先,具体由哪一种蜚蠊进化成白蚁还不清楚。“这也是我们目前非常重要的一个研究方向。另外,寻找蟑螂的起源以及它们如何迁移,这都是我们非常感兴趣的内容。”
杀虫剂杀不死?
自备自我解毒能力
除了本身生长能力、繁殖能力很强外,研究团队还发现,“小强”还有强大的自我解毒和自我再生能力。
“对昆虫来说,克服毒素的解毒系统主要包括各种酶和异型物质(杀虫剂、除草剂等)转运蛋白。研究团队在美洲大蠊中确认了178个细胞色素P450s,90个羧酸脂酶或胆碱酯酶,39种谷胱甘肽转移酶和115种ATP结合转运蛋白。这些构成了美洲大蠊独特的解毒系统。”论文提到,与其他蜚蠊目物种比较,美洲大蠊中的P450s扩张最明显。“为什么现实中会觉得很多杀虫剂杀一次蟑螂就不管用了?因为它的抗药性非常厉害。”
“如果把它的头摘掉,它的身体还能活动五六天;如果把腿或者触角剪掉,它几天之内就能长出来。”李胜表示,“小强”可再生能力也是研究团队的一个重点方向,“目前我们正在研究小强是否真正存在‘生长因子’,它又是怎么起作用的?”
李胜表示,蟑螂其实是一味传统中药料,在《本草纲目》和《神农本草经》都有记载,其活性成分提取物在临床上的应用已30余年,“未来我们希望能利用它的自身特点,研究出稳定的提取物,用来防护口腔溃疡、胃溃疡等。”
释疑
关于小强的这些传闻是真的吗?
◎用脚踩死怀孕母蟑螂的一瞬间会有蟑螂卵被排出吗?如果蟑螂母体已死,卵还会继续孵化吗?
答:这倒不会。但如果蟑螂卵已经成熟,就算母体已经死亡,卵仍然有可能孵化。蟑螂产完卵后,它的卵仍然会挂在身上,尤其是德国小蠊,这种情况更为普遍。不过继续孵化的情况,也确实要等到卵很成熟的状态才会发生。一般情况下不会继续孵化。
●蟑螂断了头也能活很久吗?腹部气门呼吸原理是真的吗?
答:是真的。把蟑螂的头剪掉,它还能活一个星期左右。我们对德国小蠊做过实验,不给它任何东西吃,它仍然能活20天左右。昆虫是用分布于全身的气管呼吸,而不是用头部。
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