人蟑大战之后，有的蟑螂失去了“爱情”
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“关关雎鸠，在河之洲。窈窕淑女，君子好逑。”
茫茫人海中，那个ta为何如此特别？这种独特的吸引力，不仅催生了无数适合在今天这个日子传颂的文艺作品；从生物学的角度来说，对种群的存续也起着至关重要的作用。
在演化过程中，不同动物都发展出了各自独特的性吸引力展示方式，例如孔雀开屏、云雀高歌，也包括扰人的蝉鸣和蛙叫。那么（哪怕在七夕也会一直陪伴单身狗的）蟑螂呢，它们又是如何找到如意螂君的？
——诶诶，可不要听到蟑螂交配就觉得没意思。毕竟，研究它们如何求偶，或许能为战螂大业提供一些思路！
在茫茫螂海，找到你
蟑螂的交配一般是由雌蟑螂开始的。成年的雌蟑螂体内会合成某些信息素，这些信息素会分泌到体外，它们就像导游一样，带领着雄蟑螂来到雌蟑螂身边。
之后，雄蟑螂会用触角接触雌蟑螂，判断对方是不是可以交尾的对象。如果觉得对方可以交尾，雄蟑螂此时会转身背对雌蟑螂，张开翅膀，并露出腹部分泌性信息素。这些分泌物中富含脂质和糖类，雌蟑螂一般很喜欢吃。而在雌蟑螂专心致志享用大餐的时候，雄蟑螂就会趁机伸长自己的生殖器，勾住对方的生殖口，迅速转身，开始交配。
蟑螂交配过程：通过性信息素确认之后，雄性（B）会张开翅膀，向雌性（A）献上高糖高脂的聘礼｜参考文献[1]
不过，世界上的蟑螂有数千种，每种蟑螂的情况各有不同。就拿我们家中最常见的德国小蠊（Blattella germanica）来说，它们的性信息素传播得不远，需要通过接触来起到作用——换句话说，德国小蠊没办法网恋，必须面基才能感受到对方的性吸引力。它们的这种信息素也因此被称为接触性信息素（Contact Sex Pheromones）。
这些性信息素布满了雌性德国小蠊的身体表面，在触角和翅膀中的浓度尤其高。对于雄性蟑螂来说，雌性表达了越多的性信息素，就越充满了性吸引力。然而，是什么决定了信息素的多少呢？
一个基因，让性吸引力逾越性别
近日，华南师范大学的李胜团队就发现，在很大程度上，雌蟑螂的性魅力是由一个名为CYP4PC1的基因所控制的。
CYP4PC1是一个限速酶基因，它控制着接触性信息素产生过程里的一个重要步骤。CYP4PC1只在雌蟑的身体里表达，随着雌蟑螂的性成熟，CYP4PC1的表达逐渐增加；与之相伴地，接触性信息素的浓度也会逐步升高。而当CYP4PC1基因被人为抑制后，雌蟑螂体内的接触性信息素就会明显下降，有时甚至检测不到。绝大多数不表达CYP4PC1的雌蟑螂，都失去了对雄蟑螂的性吸引力——而实验中还出现了少部分的意外，研究者还不确定，这少部分例外的蟑螂是因为基因没有被完全抑制，还是通过替代途径合成了性信息素。
世界上有数千种蟑螂，我们熟悉的通常是德国小蠊和美洲大蠊。实际上，不少蟑螂一点都不想跟人类亲近，而且好看得颠覆认知，例如这只“多米诺蟑螂”（Therea petiveriana）｜Sripathiharsha / Wikimedia Commons
CYP4PC1基因虽也存在于雄性蟑螂的体内，但却不会表达。这是因为，引导小蠊分化为雄性的基因DsxM，会抑制CYP4PC1基因在雄性体内的表达。因为CYP4PC1基因不表达，雄性小蠊不会分泌接触性信息素，这让德国小蠊有着严格的两性生殖——它们不像美洲大蠊一样可能会有孤雌生殖的现象，雄性小蠊也不会误打误撞想要和同性交配。
但研究者们发现，如果让雄蟑螂也产生性信息素，它们竟然可以“掰弯”同性。
研究者尝试着抑制雄蟑螂体内的基因DsxM，也试过给它们注射保幼激素3（Juvenile Hormone III）——这种激素影响着CYP4PC1基因的表达，在雌性蟑螂体内的含量远高于雄性。结果发现，接受了这些处理的雄性蟑螂都表达起了CYP4PC1基因，还产生了接触性信息素。研究者将这些雄蟑螂与未经处理的雄蟑螂放在一起，一无所知的野生型蟑螂们受到信息素的指引，纷纷冲着同性张开了翅膀，释放求偶信号。而那些被表达了信息素的雄蟑螂，竟然也像雌蟑螂一样，开始舔食对方的分泌物，甚至尝试和对方交配。
左滑查看雄蟑螂无辜受骗：未经处理的雄性蟑螂（B）正努力向一直被注射了保幼激素3的雄性蟑螂（A）献殷勤｜参考文献[1]
有了这个发现，未来我们或许可以通过基因编辑等技术，让雌蟑螂不再产生性信息素，或者让雄蟑螂产生性信息素，从而扰乱蟑螂的求偶和交配，达到控制德国小蠊数量的目的。
人蟑大战，让雄蟑螂失去了爱情
关于雌蟑螂分泌性信息素的研究，要在战螂时派上用场或许还有待时日；但雄蟑螂的“下聘”过程，就已经实实在在地受到人类灭蟑行为的影响了。
正如前文所描述的，当雄蟑螂看上了某只雌蟑螂之后，它会张开翅膀，下聘礼似的将自己的分泌物献给雌蟑螂。这些分泌物高糖高脂，不仅美味，还有很高的营养价值，饱食的雌蟑螂可以为受精卵提供更好的发育条件。因而，这份聘礼一度备受雌蟑螂的青睐。
交配之前，雌性蟑螂会吃下雄性蟑螂腹部的分泌物｜NC State
不过，如今却不是每只雌蟑螂都喜欢这份聘礼。而且，这很有可能是人类灭蟑带来的后果。
大部分蟑螂都嗜甜，所以人们常在蟑螂饵剂里加入果糖和葡萄糖来引诱它们。食用了毒药的蟑螂不仅会死，往往还会在嗝屁前将毒药带回巢穴，因此很难留下后代。而那些不喜欢吃糖的蟑螂，反而获得了生存优势——它们虽然不常享用大餐，却也减少了误食毒药的机会。它们在人蟑大战里活了下来，并将“厌糖”的特征遗传了下去。
没想到，雌蟑螂一旦厌糖，雄蟑螂就有可能失去交配的机会。美国北卡罗来纳州州立大学的科学家们发现，这些厌糖的雌性德国小蠊，它们唾液里的酶可以迅速将“聘礼”里的多糖分解为单糖。在它们口中，这些糖类尝起来不仅不甜，甚至还发苦。原本，雄蟑螂会趁着对象舔食聘礼时迅速开始交配；但现在，往往雄蟑螂还没反应过来，这些厌糖的雌蟑螂已经被苦味吓跑，交配也被迫中断。
雌蟑螂取食分泌物时，雄蟑螂会趁机勾住对方进行交配；但雌蟑螂如果对食物不满意，雄蟑螂就会错失交配机会｜NC State
虽然雄蟑螂失去了爱情，但人类看到这里一定很开心——随着人蟑大战的继续，厌糖雌蟑螂将越来越多，我们是不是可以期待一个蟑螂越来越少的世界了呢？
可惜，答案是“不一定”——厌糖的雌蟑螂还能跟厌糖的雄蟑螂交配，正如饮食习惯一样的两个人才能生活在一起（bushi）。科学家发现，厌糖的雄蟑螂分泌的聘礼也不同。它们分泌物的麦芽三糖含量比较高，这种糖不太容易被分解为葡萄糖。因此，厌糖的雌蟑螂还没来得及从这份聘礼里尝出苦味，就已经被雄蟑螂勾住，开始交配，然后继续为世界带来更多的小蟑螂。
这个发现，还给人类带来了另一个坏消息。当初，科学家们发现厌糖蟑螂的存在时，就曾建议不要再在蟑螂饵剂加入葡萄糖；而现在，哪怕诱饵里没有直接加入葡萄糖、只有能被分解为葡萄糖的其他糖类，可能也都无法骗到这些蟑螂了……
蟑螂生命力强、多子多福，但却很少有人祝福你们爱情像蟑螂，倒是经常有人祝福你们爱情似“鸳鸯双栖”。
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参考文献
[1] Chen, N., Liu, YJ., Fan, YL. et al. A single gene integrates sex and hormone regulators into sexual attractiveness. Nat Ecol Evol (2022). https://doi.org/10.1038/s41559-022-01808-w
[2] Sugar Aversion Hampers Cockroach Coupling. https://news.ncsu.edu/2022/05/sugar-aversion-hampers-cockroach-coupling/
[3] Cockroach Reproduction Has Taken a Strange Turn. https://www.nytimes.com/2022/05/27/science/cockroach-sugar-sex.html
作者：Hazel
编辑：麦麦
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