你不知道的蟑螂“冷知识”:给人类不断制造麻烦的小强,竟还有药用价值
来源:北京日报 发布时间:2023-07-05 11:15:50

蟑螂,是地球上繁衍最成功的昆虫。它在给人类不断制造麻烦的同时,也有着药用价值。

美洲大蠊 动物界的活化石


【资料图】

蟑螂,学名蜚蠊,属昆虫纲,蜚蠊目。它起源于距今3.5亿年前的石炭纪,比恐龙生活的时代还早1亿年,是地球上现存最古老、最原始且繁衍最成功的有翅昆虫。从世界各地发掘出的大量古蟑螂化石来看,远古的蟑螂已经具备了头、胸、腹、翅、六条腿、触角等外形特征,跟今天的蟑螂形态相差无几,只是翅膀更大些。可以说,看似毫不起眼的蟑螂,其实是动物界的活化石。

在漫长的生物演化过程中,蟑螂进化出了很多特殊的能力。如今许多昆虫都具备的折叠翅和社会性特征,最早都是在蟑螂身上出现的。这种昆虫还具有模拟周围环境、断肢再生等能力。凭借这些特殊能力,蟑螂家族虽历经沧桑巨变却不断发展壮大。

蟑螂是最早会折叠翅的昆虫。在泥盆纪末期到石炭纪初期,出现了有翅昆虫。但初期的古翅类昆虫的翅都是不能折叠的,它们体型非常巨大,休息时翅也是张开的,如蜻蜓目的蒙尼巨脉等,不仅行动不便,而且很容易被捕食者捉到。到了石炭纪中期,蜚蠊目昆虫中率先出现了会折叠翅的类群。它们个体相对较小,前翅革质,后翅膜质,休息时翅可折叠起来,前翅在上,后翅在下,就像现在的有翅蟑螂。这种既节省空间又能很好地隐藏自己的方法被其他昆虫效仿,现在大多数昆虫都有可折叠的翅。

蟑螂也是最早的完全社会性昆虫。社会性昆虫是指在集群生活中具有集群的协调性和内部分化显著的昆虫,最大的特征是成员之间按照等级分化而建立分工,个体成员离开集群则难以生存。一提起社会性昆虫,我们首先想到的是白蚁、蚂蚁、蜜蜂等。然而科学研究发现,在中生代,有一种身体狭长的蟑螂,它们身体的侧背线和前足上有很多的感觉毛,头大,唇须长,这些特征都是完全社会性昆虫为方便彼此间交流而产生的。而现在的蟑螂却是半社会性昆虫,具有集居性,但是没有明显的分工和体型分化。半社会性的它们在食物短缺或者生存环境恶化的情况下,会互相取食。

蟑螂喜昼伏夜出,居住在洞穴内,这种生活方式是蟑螂进化的结果之一,因为在夜间活动可以避免日间的高温和天敌的袭击。蟑螂在远古时期的分布已经十分广泛。最古老的蟑螂化石是在德国威斯特伐利亚和美国东部的中石炭纪地层中发现的。此后,人们在德国、英国、瑞士、法国、西伯利亚、塔吉克斯坦、高加索北部、中国以及巴西的地层中均发现过蟑螂化石,生存年代主要在石炭纪晚期、三叠纪和白垩纪,说明它对环境的适应能力非常强。

远古的蟑螂为了更好地隐藏自己,翅脉变得很不规律而且能够模仿周围环境中的叶脉。如磨石蠊科的一些类群,它们的翅脉与石炭纪及二叠纪广泛分布的蕨类植物的叶脉极其相似。

亿万年来,为了躲避天敌,蟑螂的个头儿越变越小,身体越来越扁平,但跑得越来越快。为了防止潮湿环境的影响,它们的外壳上覆盖着一层油脂,用于防水。为了能在遇到危险时顺利逃脱,它将自己的腿进化成很容易脱落的状态,断掉的腿在蜕皮后可以重生。今天发现的远古蟑螂遗迹,多存在于黑暗的洞穴中。蟑螂能够躲进狭小的洞穴中,也是它在漫长的生物进化史中可以存活下来的重要原因。蟑螂还是昆虫界的“飞毛腿”,即使在垂直的墙壁上,它也能疾步如飞。它能在一秒钟内跑出相当于自身长50倍的距离。现在,每到澳大利亚的国庆日,昆士兰州等地就会举行蟑螂赛跑比赛,参赛者可以自己带蟑螂,也可以现场购买,每只蟑螂都必须经过注册才能进行比赛。随着奔跑速度的提高,蟑螂的翅渐渐退化,有些类群的膜质后翅已经退化得很短,不能再飞了。

蟑螂还有强大的断肢再生能力,再生部位包括足和触角等,肢体缺失后经历一次蜕皮就可再生出与原肢体形态和功能相近的再生组织或器官。蟑螂的足部再生能力较强,将足的不同组织部位做截肢处理,蜕皮后都可实现高效再生。

琥珀中的蟑螂化石 生殖能力超强的昆虫

虽然我们常在下水道、垃圾堆等阴暗肮脏的地方发现蟑螂,但其实这种昆虫非常爱干净。除了觅食和交配,其他时间里它基本上都在清洁身体。这么做并不是为了少生病,而是需要时刻保持灵敏的感觉。

蟑螂的感觉器官主要有触角、尾须和遍布全身的细小的感觉毛,只有保证这些地方干干净净的,它才能精确地判断周围的环境和自身的处境。蟑螂的触角在觅食、避害、联系同伴等方面具有重要作用。它经常用前脚将那两根长而多节的丝状触角拉到嘴边,然后用唾液一节一节地舔洗触角。蟑螂尾部那两根小小的尾须,被称为“感震仪”,能测知地面和空气的微弱震颤,并在千分之一秒内做出反应。尾须一旦蒙了尘,蟑螂就无法准确感知危险的降临,也无法迅速逃跑。当然,它也会随时清洗那六条又细又长的腿以及身体的其他重要部位。

作为社会性昆虫,蟑螂少则几只,多则几十、几百甚至上千只聚在一起。这是因为它会散发一种引诱同种个体聚集的气味。那种怪怪的气味被称为生物信息素,该信息素还会随着蟑螂的粪便被排出体外。所以在蟑螂栖居的地方,常可见其粪便形成的棕褐色粪迹斑点,以便其他同类能够找到它们。

蟑螂属杂食性昆虫,不仅取食腐败的有机质、人类的餐厨及生活垃圾,甚至还可以吃工业垃圾。它最喜含糖食物和含脂肪的食物,在缺乏食物的情况下,也取食蜕皮、卵荚。在生态系统中,蟑螂是食物链的一部分。它可以吃掉其他生物的残骸,将其转化为营养素,促进环境的循环和更新。同时,它还可以服务于其他动物的食物链,被鸟类、宠物动物和哺乳动物作为食物。

世界上常见的蟑螂多达5000种,不同种类蟑螂的形态和习性不同。目前,个头儿最大的是生活在南美洲的拟硕蠊大蠊,体长可达10厘米;个头儿最小的是和蚂蚁伴生的噬蚁蟑螂,体长只有2毫米。

众所周知,蟑螂的生殖能力特别强。雌性蟑螂将卵产在卵荚里,孵化后成为若虫,若虫每蜕一次皮就长大一些,最后成为成虫。德国小蠊的若虫蜕皮五次后成为成虫,一个世代需要59天。美洲大蠊的若虫蜕皮九次后成为成虫,一个世代大约为1年。卵荚是非常重要的,雌蟑螂把卵产在卵荚里,卵荚对卵有很好的保护作用。即便卵荚脱离了母体,在温度和湿度适宜的情况下,一只卵荚也能孵化出十几只小蟑螂。

美洲大蠊雌性成虫平均每周产一枚卵荚,一生可产30至60枚,每枚卵荚中含卵14到16粒。不仅如此,科学家发现,美洲大蠊还可以进行孤雌繁殖,也就是雌性美洲大蠊的繁殖不依靠雄性。而德国小蠊雌性成虫只需一次交配即可多次受精。超强的交配繁殖能力,保证了种群数量的快速增加。难怪人们常说:“当你发现一只蟑螂,说明家里至少已经有了一百只蟑螂。”

人类赶不走的“房客”

在人类诞生之初,蟑螂与人类并没有什么交集,二者都要在大自然中辛苦地自谋生路。直到人类开始穴居,并学会了使用火,聪明的蟑螂发现,人类生活的洞穴内经常有水和食物残渣,并且很温暖。跟人类生活实在是幸福啊!于是,这种昆虫正式跟人类伴生起来。人类居所的缝隙处,成为蟑螂最好的栖身之所。

这种外表丑陋又浑身携带细菌和病毒的小虫子很让人讨厌。蟑螂到处爬行,喜欢腐烂的东西,身上可以携带麻风分枝杆菌、鼠疫杆菌等约40种病菌,还能携带、排出柯萨奇病毒、脊髓灰质炎病毒等。蟑螂体内的分泌物、排泄物和其尸体的干粉也会引起人的过敏反应,引发过敏性皮炎。在与蟑螂的对抗中,人类从来不缺乏想象力和创造力。但无论人们使出什么办法,似乎都很难赶走这位不请自来的“房客”。

最早的人与蟑螂抗衡的记载可追溯到古埃及。在对古埃及的考古过程中,人们曾在一卷22米长的纸莎草写成的文书中发现了一段话:“可恶的蟑螂,离开我吧,我是群羊头神。”今人推测,这很可能是在祭祀之前驱逐祭祀场所的昆虫时念的咒语。可见当年古埃及人多么希望借助神的力量吓跑蟑螂。

1624年,英国船长约翰·史密斯在游记见闻《弗吉尼亚、新英格兰和夏日群岛通史》中写道:“它经常爬进衣柜、食物容器中取食,有异臭,并以排泄物污染衣服、食物……”当时的欧洲人对蟑螂忍无可忍,试图用食物引诱蟑螂掉入陷阱。据说德国人曾尝试制作土豆陷阱和啤酒陷阱。方法是将土豆浸泡在烟草制成的溶液中,再在土豆上挖个小洞或钻个小眼,蟑螂在吃土豆的时候,就会尼古丁中毒。然而,烟草溶液中的尼古丁浓度不够杀死蟑螂,另外土豆容易腐烂,泡过的土豆造成的浪费比让蟑螂吃掉的浪费更大。啤酒陷阱的效果也不理想,因为蟑螂虽然喜欢啤酒中的糖分和香味,但它对酒类液体并不感兴趣,也不能被淹死。啤酒陷阱最多只能将蟑螂困在瓶子里。

直到1935年,瑞士化学家保罗·穆勒终于找到了一种能够杀灭蟑螂、蚊子、苍蝇、臭虫、虱子等害虫的白色晶体——双对氯苯基三氯乙烷,它的另一个更为人们熟知的名字是滴滴涕。由于滴滴涕对各种昆虫都有惊人的杀灭效果,很快,氯化烃系的杀虫剂如氯丹、林丹等相继问世,人类才在与蟑螂的交战中暂时处于上风。

然而,道高一尺魔高一丈。十几年过后,蟑螂对滴滴涕产生了抗药性。1953年,美国科学家发现德国小蠊对滴滴涕等氯化烃类杀虫剂的抗药性系数可以达到40倍,而只有抗药性系数低于10倍,药物才可以在正常用量下杀灭害虫。昆虫的抗药性会遗传,并且会逐代升高。由于蟑螂世代周期短,每换一代,抗药性就增强一些,因此,抗药性比其他昆虫更高。而且,滴滴涕对生态环境的破坏十分严重,人们对它的使用越来越谨慎。

滴滴涕不能用了,人们又尝试用生物信息素来制作诱饵,引诱蟑螂跑到陷阱里来。灭蟑胶饵就是这样诞生的。1991年,武汉大学生命科学院从黑胸大蠊中成功地分离出非包涵体细小病毒,这是国内外第一个正式分类鉴定的蟑螂病毒。灭蟑胶饵的工作原理是,将蟑螂体内的信息素蜚蠊酮与蟑螂病毒混合在一起,蟑螂在信息素的引诱下感染蟑螂病毒,病毒在体内催化繁殖,引起蟑螂死亡。蟑螂病毒不会让蟑螂立刻死亡,而是延缓毒性的发作,让蟑螂带着毒素回到洞穴后再死亡。如果雌性蟑螂染上这种病毒,还会把病毒传给下一代,达到一次施药、多次灭蟑的效果。灭蟑胶饵灭蟑威力巨大,而且不对其他生物产生伤害,家中宠物即便误食了灭蟑胶饵也不会死亡。为了引诱蟑螂吃下胶饵,研发人员还在胶饵中加入了蟑螂最喜欢的糖分。

相比化学手段灭蟑,生物灭蟑的办法确实很好,但是三十多年过去了,灭蟑胶饵的效力也在下降。科学家们发现,这次蟑螂并不是产生了抗药性,而是得了厌糖症。研究人员用葡萄糖做实验,发现蟑螂改变了神经感受器,在吃糖的时候原本应该感受到快乐的神经元没有反应,反而是让它感受到痛苦的神经元受到了刺激。研究人员只得重新调整灭蟑胶饵中的配方。

要想让生活环境中没有蟑螂,需要预防为主,防治结合。外出游玩、购物回家之前检查一下有没有携带蟑螂,装修的时候尽量不要留缝隙、孔洞,还要经常打扫卫生,减少食物残渣、水渍的留存。目前市面上有五花八门的灭蟑材料,无论是使用蟑螂屋、灭蟑胶饵还是喷雾杀虫剂,隔一段时间就要换一种,否则蟑螂还是会产生抗药性。

蟑螂化石 重要的中药材

虽然蟑螂携带了多种对人和动物致病的细菌、病毒、真菌、寄生虫等,但它自己并不得病,这说明蟑螂体内有一套独特的抵御外界病菌的机制,并可以很好地自我修复。

中国古人意识到了这一点,很早就将蟑螂入药。最早记载蟑螂药用的是《神农本草经》,该书将其列为中品:“蜚蠊,味成寒,主血瘀癥坚寒热,破积聚,喉咽痹、内寒、无子。”古代医家捕捉到蟑螂后,会先用沸水将其烫死,然后剪掉它的翅和腿,最后晒干或焙干。一般煎服或研磨后服,也可以与肉食等一起蒸煮后食用。

近年来,科学家对蟑螂体内的活性成分进行了提取、鉴定和研究,发现了抗菌肽、免疫活性蛋白及其他活性物质。蟑螂的天然免疫主要发生在体壁、中肠和血腔,由细胞免疫和体液免疫协同吞噬和清除外源入侵物。

美洲大蠊是现代医学实验使用最多的蟑螂种类,体内有对金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌、白色念珠菌都有很强杀灭能力的抗菌肽,能有效抵抗外界病原体。我国各地均有人工饲养的药用美洲大蠊,目前已有一套科学规范的养殖技术,并配制了专用饲料和干净的养殖环境。人工饲养出来的美洲大蠊成虫,符合国家颁布的中药材标准,可以保证临床使用安全有效。

在中药中,蟑螂通常以成虫体干燥入药,具有利尿、消肿等功能,主要用于治疗扁桃体炎、疮痈肿毒等。根据蟑螂体内提取物研发的康复新液、肝龙胶囊、心脉隆注射液、消症益肝片等系列药物,已广泛应用于临床。其中康复新液是一种既可口服又可外用的纯中药制剂。外用可用于烫烧伤等创面,用法是在清创、消毒后的创面直接涂抹;内服可用于治疗胃出血、消化性溃疡等,口服每次10mL,一日三次,儿童用量酌减。

新闻解说 大蟑螂是否进军北方

长期以来,我国北方以不擅飞的德国小蠊为主,个儿大、擅飞的美洲大蠊、黑胸大蠊等在南方比较常见。但最近有不少北方人也在家中发现了大蟑螂,于是网友惊呼:这是“南蟑北迁”了?

澳大利亚布里斯班市蟑螂赛跑大赛上的小丑

其实,南方蟑螂很早就在北方安家落户了。但是大蟑螂比较喜欢闷热潮湿的环境,北方的污水井和下水道里经常能看到大蟑螂。而北方的室内比较干燥,大蟑螂适应不了,所以在北方家里发现的大蟑螂大多是半死不活的或是尸体。

先跑出黄色圆圈的蟑螂获胜

根据专家的推测,北方大蟑螂增多的原因有多方面的因素。如物流的发展使得南方蟑螂卵可能黏附在物品上被运到北方,北方局地的气候环境也发生了变化,再加上暖气的供应,为适应能力强的大蟑螂提供了生存的条件。

本版部分供图:视觉中国、IC photo

来源:北京日报 作者 敦敏

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