• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Biologi
    Ett skadedjur av vårt eget skapande:avslöjar det verkliga ursprunget till den inte så tyska kackerlackan

    Tyska kackerlackor har en hög reproduktionshastighet. Kredit:Matt Bertone och Coby Schal från North Carolina State University

    Tyska kackerlackor trivs i byggnader över hela världen. De är en av de vanligaste arterna av kackerlacka och orsakar problem för människor både här och utomlands. Men i naturen finns de ingenstans.



    Hur denna urbana skadegörare utvecklades och befolkade våra bostäder var okänt – fram till nu.

    Vi använde DNA-sekvensering för att studera den tyska kackerlackan (Blattella germanica) och spåra dess ursprung tillbaka till östra Indien och Bangladesh.

    Det är en fascinerande berättelse om hur människor möjliggjorde utvecklingen och spridningen av ett av våra mest hatade skadedjur.

    En tysk gåta

    Strålkastaren föll på stjärnan i vår berättelse i Östeuropa när den sågs i arméns livsmedelsbutiker under sjuåriga kriget (1756–63). Var och en av de motsatta krafterna döpte kackerlackan efter den andra – ryssarna kallade den "den preussiska kackerlackan", medan brittiska och preussiska soldater kallade den "den ryska kackerlackan."

    År 1767 klassificerade och namngav den svenske biologen Carl Linnaeus arten (Blatta germanica). Blatta är latin för "undviker ljuset" och germanica eftersom exemplaren han undersökte samlades i Tyskland. (Släktet ändrades senare till Blattella för att gruppera de mindre varianterna av kackerlackor.)

    Så småningom upptäckte forskare besläktade arter, med liknande anatomi, i Afrika och Asien. De föreslog på olika sätt att den tyska kackerlackan först kunde ha utvecklats i antingen Afrika eller Asien, innan den fortsatte att dominera världen.

    Men de hade inget sätt att testa sina teorier. Det gör vi.

    Ange gensekvensering

    Vi tog DNA-prover från 281 kackerlackor i 17 länder runt om i världen.

    Sedan jämförde vi DNA-sekvenserna för en speciell genetisk region, kallad CO1. Detta är känt som "DNA-streckkodning."

    När vi jämförde den tyska kackerlackan med liknande arter från Asien hittade vi en matchning. Sekvensen för den tyska kackerlackan var nästan identisk med den för Blattella asahinai från Bengaliska viken.

    Mer än 80 % av våra tyska kackerlackaprover matchade perfekt. De återstående 20 % skilde sig knappt.

    Det betyder att de två arterna skilde sig från varandra för bara 2 100 år sedan – en ögonblink i evolutionära termer.

    Från Bengaliska viken till världen

    Vi tror att B. asahinai anpassade sig till att leva tillsammans med människor efter att bönder rensat sin naturliga livsmiljö, precis som andra arter har gjort.

    Så förfäderna till B. asahinai flyttade från indiska fält till byggnader och blev beroende av människor. Men hur spreds de sedan över världen?

    För att svara på denna fråga analyserade vi en annan uppsättning DNA-sekvenser från kackerlackans genom.

    Den här gången studerade vi DNA-sekvenser kända som SNPs (single nucleotide polymorphisms). Med hjälp av våra prover från 17 länder på sex kontinenter kunde vi ta reda på hur den tyska kackerlackan spred sig från sina hemländer och runt om i världen.

    Den första migrationsvågen dök upp från Bengaliska viken för cirka 1 200 år sedan och reste västerut. Det är troligt att kackerlackorna tog en tur med handlarna och arméerna i de expanderande islamiska umayyaderna och abbasidiska kalifaten.

    Nästa våg flyttade österut för cirka 390 år sedan in i Indonesien. Troligen reste de med europeiska handelskompanier, som det brittiska ostindiska kompaniet eller det holländska ostindiska kompaniet. Flera sådana företag handlade över Sydostasien och tillbaka till Europa från början av 1600-talet.

    Vår forskning tyder på att tyska kackerlackor kom till Europa för cirka 270 år sedan, vilket stämmer överens med de historiska uppgifterna från sjuåriga kriget.

    Den tyska kackerlackan spred sig sedan från Europa till resten av världen för cirka 120 år sedan. Denna globala expansion överensstämmer med historiska uppgifter om denna nya art i olika länder.

    Vi tror att global handel underlättade denna spridning eftersom mer närbesläktade befolkningar finns i länder med kulturella kopplingar, snarare än länder som helt enkelt ligger nära varandra. I linje med detta hittade vi ytterligare en expansion i Asien – norrut och österut in i Kina och Korea – för ungefär 170 år sedan.

    Eftersom ångdrivna fartyg ersatte segelfartyg, transporterades liftarna snabbare. Kortare restider innebar att de var mer benägna att anlända levande och invadera nya länder.

    Sedan skapade förbättringar av bostäder, som VVS och inomhusvärme, förhållanden som bidrar till att överleva och frodas i byggnader över hela världen.

    Varför är kackerlackor så svåra att döda? (Ameya Gondhalekar, TED-Ed)

    Upprustning mot skadedjursbekämpning

    Naturligtvis gillar folk inte kackerlackor, så inkräktarnas överlevnad berodde på deras förmåga att hålla sig gömda.

    Den tyska kackerlackan utvecklades till att bli nattaktiv (som namnet antyder) och undviker öppna ytor. Den slutade flyga, men behöll ändå sina vingar.

    Dessa kackerlackor är ökända för sin förmåga att snabbt utveckla resistens mot många av de insektsmedel som används i ytsprayer. Motstånd kan uppstå inom några år. Detta gör utmaningen att hitta nya aktiva ingredienser svår, med tanke på de höga kostnaderna för upptäckt, säkerhetstester och registrering.

    Kackerlackabeten var billiga och effektiva när de introducerades på 1980-talet. Men de blev snart mindre effektiva mot tyska kackerlackor. Det beror på att beten använde socker för att fresta kackerlackor. Kackerlackor med en "söt tand" dödades, medan de som föredrog andra smaker överlevde och reproducerades.

    När vi utvecklar nya strategier för att kontrollera tyska kackerlackor måste vi överväga hur de kan utvecklas för att undvika attacker. Om vi ​​förstår hur motstånd uppstår kan vi hitta bättre sätt att motanfalla. Vi kan identifiera svaga punkter att utnyttja.

    När allt kommer omkring kommer den tyska kackerlackan att fortsätta att utvecklas och anpassa sig för att hålla sig vid liv, så kapprustningen mellan oss och kackerlackan kommer att fortsätta i många år framöver.

    Tillhandahålls av The Conversation

    Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com