這篇文章發表於《大眾科學》的先前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點。
體蝨,對於人類和我們的祖先來說,是一種禍害,已達數百萬年之久,完全依靠我們無意的款待為生。 科學家現在已經解析了現代人體蝨 (Pediculus humanus humanus) 的基因組,揭示了對人類的深度進化依賴性,以及“非凡的完整性”,儘管是昆蟲類群中迄今為止解碼最短的基因組,研究人員在一項於 6 月 21 日線上發表於《美國國家科學院院刊》的研究中寫道。
“蝨子的生態非常非常簡單,”伊利諾伊大學厄巴納分校的昆蟲學家 Barry Pittendrigh,也是該研究的合著者,在一份準備好的宣告中說道。“它要麼生活在你的頭髮裡,要麼生活在你的衣服上,而且它只有一種食物,那就是血液。” 體蝨不同於頭蝨 (Pediculus humanus capitis) 和陰蝨(或“蟹蝨”Phthirus pubis),這兩者也都依賴於人類宿主。
支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您正在幫助確保有影響力的故事的未來,這些故事關於塑造我們當今世界的發現和想法。
與更自由活動的蝨子親戚相比,體蝨的活動範圍要有限得多——無論是在生物學上還是基因上。 體蝨的基因組僅包含 1.08 億個 DNA 鹼基對,而人類基因組中則超過 30 億個鹼基對。
“大多數負責感知或響應環境的基因都大大減少了,”Pittendrigh 說道。 研究作者寫道,研究發現體蝨“氣味和味覺的基因明顯更少”,以及負責“簡單視覺系統”的基因也極少。 他們只發現了 10 個編碼氣味受體的基因。 研究人員推測,由於僅依賴一種宿主(人類)和一種食物(血液),蝨子可以使用非常有限的環境線索。 此外,由於體蝨與其他非人類環境的接觸有限,因此它們負責解毒的基因也較少。
研究人員還深入研究了蝨子,對共生生活在昆蟲腸道中的細菌Candidatus Riesia pediculicola 進行了測序。 這種細菌製造併為蝨子提供必需維生素泛酸(B5),而昆蟲自身無法合成該維生素。
“基因組還應該幫助我們開發更好的控制頭蝨和體蝨的方法,”Pittendrigh 說道。 在近代史上,體蝨曾導致流行性斑疹傷寒和戰壕熱等疾病的傳播,並且它繼續困擾著許多生活在衛生條件較差的人們。 研究人員指出,針對蝨子賴以生存的 Riesia 細菌,或昆蟲有限的解毒或嗅覺能力,可能是未來控制的策略。
“除了在人類健康方面的重要性之外,體蝨基因組對於理解昆蟲進化也具有相當重要的意義,”伊利諾伊大學昆蟲學系主任兼研究合著者 May Berenbaum 在一份準備好的宣告中說道。
研究人員指出,這些新發現支援了人類蝨子在大約五百萬到七百萬年前從黑猩猩蝨子中分離出來的理論。 並且據認為,人體蝨是在人類開始穿衣服(體蝨在衣服上產卵)之後才從頭蝨進化而來的。 今年早些時候對人體蝨 DNA 的分析表明,衣服起源於大約 19 萬年前,儘管有些人認為衣服起源於人類祖先,時間更接近 65 萬年前。
但是,進化意義的延伸比人類出現的時間還要久遠。“這是迄今為止測序的第二種漸變發育昆蟲的基因組,”Berenbaum 補充說,漸變發育是指昆蟲沒有突然的解剖結構變化,例如從卵到幼蟲的變化。“漸變態是較早的發育程式,”她說。“體蝨基因組可以為理解完全變態(昆蟲統治地球的關鍵)如何進化提供基線。”
體蝨圖片由 CDC/Frank Collins 提供