遺傳學解釋臭蟲如何侵擾建築物或國家

新的臭蟲基因圖譜有助於解釋它們是如何傳播的,以及近親繁殖是如何幫助它們繁榮的

費城——當你家裡有臭蟲 (Cimex lectularius)時,比起它們是如何來的,更讓人困擾的是如何最好地把它們清除出去。在美國和世界各地的許多城市,清除房屋和企業中的這些害蟲已成為一個價值數百萬美元的產業。

然而,一些科學家現在正在詢問這些種群是如何從一個城鎮傳播到另一個城鎮,從一個床頭板傳播到另一個床頭板的。回答這個問題可能會為未來控制它們的傳播提供更好的方法。

研究人員正在利用遺傳學來追蹤美國以及單個公寓樓內的臭蟲譜系。“這實際上有點像法醫問題,”北卡羅來納州立大學羅利分校的昆蟲學家科比·沙爾在週二於費城舉行的美國熱帶醫學與衛生學會年會上說。


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沙爾和其他人分析了在美國東海岸上下收集的蟲子,以及在全國範圍內收集的蟲子,以檢視這些害蟲是來自少數外國入侵,來自當地動物種群,還是反覆從國外進口,然後在全國範圍內傳播。在對區域公寓樓的更有限的搜尋中,研究人員還發現了一些關於臭蟲交配行為的黑暗秘密,這有助於解釋它們如何如此迅速地侵擾一個地區。

抱怨
臭蟲與人類有著舒適的歷史;有證據表明它們早在 3500 年前的古埃及就困擾著人們。現在,隨著全球各地有如此多的人居住在城市裡,“我們創造了完美的棲息地,”研究機構 SRI International 的媒介生物學和人畜共患疾病副主任拉吉夫·瓦伊迪亞納坦週二在這裡說。

但人類並不是唯一被臭蟲吸血的動物——它們似乎也喜歡雞的血,瓦伊迪亞納坦指出。而且我們方便地建立了大規模的家禽養殖場,讓這些蟲子可以在其中繁榮發展。事實上,“你可以在家禽舍的牆壁上用桶收集它們,”他說。因此,一些科學家認為,這些蟲子的儲存庫可能是它們重新出現的原因。

然而,在家禽舍中,臭蟲不會像生活在人類中的臭蟲那樣接觸到相同的殺蟲劑。此外,這些昆蟲會迅速產生對常見農藥的抗性,因此,家中存在抗藥性臭蟲表明,這些蟲子並非只是從雞舍裡爬進來的,沙爾指出。這些種群更可能是從更遠的地方來的。

全球搭便車者
早在臭蟲在美國復甦之前,它們就已經在澳大利亞和加拿大叮咬更多的人了。而且它們一直是其他欠發達國家的一個長期問題。

如果這些蟲子是幾年前由少數旅行者帶來的,並且從那時起主要在美國傳播,那麼控制措施可能比它們反覆進入該國更有效。

一項橫跨美國的基因調查發現,在各個城鎮中,臭蟲具有很大的遺傳變異。這種多樣性表明,這些寄生蟲不是隻進入該國幾次,而是多次跨越邊界——而且很可能還在繼續這樣做。這些創始蟲子繼續形成更大的種群。即使在東海岸沿 95 號州際公路沿線交通便利且人口稠密的城市中,臭蟲種群也彼此保持相對獨立。

大家庭
然而,在每個家庭種群中,遺傳分佈的情況大相徑庭。例如,在單個家庭或公寓樓內,這些蟲子表現出“極高的近親繁殖率,”沙爾說。他的團隊發現,一個公寓樓內的整個種群——例如在新澤西州澤西市和北卡羅來納州羅利的一些受侵擾的建築物中——在基因上非常相似,以至於它可能是由一隻受精的雌性蟲子建立的。下一代的蟲子會彼此交配,依此類推,形成看似無限的亂倫關係。

這些以及其他一些蟲子如何維持這種程度的近親繁殖並繼續保持健康、蓬勃發展的種群基礎仍然不清楚。在大多數物種中,這種緊密的交配圈會導致遺傳瓶頸和突變,從而削弱種群。但在某些昆蟲中,例如臭蟲和蟑螂,近親繁殖似乎已成為一種完全安全的繁殖方式。

在一棟被研究的新澤西州澤西市公寓樓中,該小組甚至發現了一個線索,表明這些蟲子更喜歡這種安排。在這棟多單元建築物中,兩個基因不同的種群分別侵擾了幾個公寓。但在其中一層,一個公寓的臭蟲來自一個基因組,而相鄰的公寓的蟲子來自另一個基因組。而且這兩個種群沒有顯示出混合的跡象,這表明它們可能更喜歡自己的基因庫,甚至可能與其他群體不相容。

臭蟲也可以覆蓋大面積的區域——而且速度很快。肯塔基大學的肯·海恩斯指出,在實驗室實驗中,它們被證明可以在五分鐘內遊蕩超過 2.5 米。

一旦它們搬進來,臭蟲就很難被阻止。雌性可以存活一年之久,而無需吸取哪怕一滴血。因此,將你的物品用塑膠包裹幾個星期或去度假幾乎不會減少它們的數量。“它們會贏,”瓦伊迪亞納坦說。“它們能堅持的時間比我們長。”

阻止全面近親繁殖侵擾的最佳策略仍然是早期發現,那時它們最容易被清除。

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