研究发现对糖的厌恶会阻碍蟑螂交配的进行

发表于 3年以前 | 总阅读数：1029 次

来自北卡罗来纳州的Blanton J. Whitmire昆虫学特聘教授、该论文的共同通讯作者Coby Schal指出：“这是昆虫和其他一些动物中常见的交配行为：雄性向雌性赠送美味或有价值的礼物--这就像情人节，不过（它们）每天都是如此。”

然而该研究表明，对单糖葡萄糖反感的雌性在将其唾液跟雄性分泌物混合时则会得到一个不愉快的惊喜--唾液将复杂糖类的甜食降解为葡萄糖，而葡萄糖则会成为结束求爱仪式的苦药，这个时候，雌性在没有交配的情况下就匆匆离开。

北卡罗来纳州立大学的首席研究学者、该论文的共同通讯作者Ayako Wada-Katsumata说道：“我们看到厌恶葡萄糖的雌性德国蟑螂拒绝了这份婚约礼物--及交配的机会--并想进一步了解它背后的机制。”

一般来说，蟑螂喜欢吃糖。但有些已经形成了对葡萄糖的厌恶；Wada-Katsumata在2013年发表了一篇论文解释了德国蟑螂这种厌恶背后的神经机制，这种行为也许由于放置在家庭内部的蟑螂饵料中存在单糖而变得更加明显。在2021年的一项研究中，Wada-Katsumata和Schal指出，蟑螂的唾液会将复杂的糖类转化为葡萄糖。

“雄性蟑螂的分泌物有不同类型的糖--在这种情况下，麦芽糖和麦芽三糖--以及一些脂肪，”Wada-Katsumata说道。另外，她还指出，麦芽糖相对容易转化为葡萄糖，而麦芽三糖则更为复杂，需要更长的时间才能分解为葡萄糖。

Schal解释道：“蟑螂唾液中有一类分解糖类的化学物质。当雌性喂食它们的礼物时，麦芽糖会迅速转化为葡萄糖，厌恶葡萄糖的雌性则会感觉到苦味并停止喂食，这也结束了交配机会。”

蟑螂的交配过程非常有趣，然而对两栖动物来说可能是陌生的。雄性接近雌性、举起它们的翅膀并通过它们背上的Tergal腺体释放化学物质。被分泌物吸引的雌性会爬到雄性的背上以分泌物为食。当她进食时，雄性会将腹部伸缩到雌性下面，然后用细长的带钩阴茎抓住她，随后进入交配位置。这个求爱过程只需要几秒钟；正是在这段时间里，唾液中复杂的糖类迅速化学转化为单糖，而这可能会扼杀厌恶葡萄糖的雌性的心情。不过如果成功的话，蟑螂会进行背靠背的、长达90分钟的交配，雄性会用第二根阴茎将精子包转移到雌性身上。

在这项研究中，研究人员进行了各种实验以确定葡萄糖厌恶如何影响蟑螂的求爱。他们发现，厌恶葡萄糖的雌性由于厌恶而更频繁地中断进食，特别是在从野生型雄性--对葡萄糖不厌恶的雄性--进食时。厌恶葡萄糖的雄性往往在其分泌物中具有更高的麦芽三糖水平，它不太容易转化为葡萄糖，因此给这些雄性提供了开始交配的额外时间。

此外，研究人员还改变了雄性分泌物的质量--用果糖代替葡萄糖和麦芽糖分泌物。不喜欢葡萄糖的雌性喜欢果糖并以果糖为食的时间更长，这使得交配过程变得更加成功。

Schal说道：“这项研究直接表明，分泌物的质量会影响到雌性行为和交配成功。在性选择和自然选择之间存在着一种权衡。想想鹿就是一个例子。雄性鹿有角，不是为了自然选择--角实际上使雄性鹿处于被捕食者和猎人攻击的危险之中，而是为了性选择以吸引雌性鹿并作为与其他雄性鹿竞争时的有用武器。同样地，蟑螂的tergal腺也是在性选择的背景下为吸引雌性而进化的。"

“野生型雌性接受含糖的分泌物。不喜欢葡萄糖的雌性不接受野生型的分泌物，这是因为它们很容易转化为葡萄糖。雄性可以改变分泌物的成分--也许会产出更多的麦芽三糖，这需要更长的时间来转化为葡萄糖--或试图更快地交配，”Wada-Katsumata说道：“简而言之，葡萄糖厌恶性状是在自然选择下进化的，但在性选择下，它正在使雄性修改其性分泌和行为。”

2013年的研究告知诱饵制造商不要在诱饵中使用葡萄糖。2021年的研究将这一建议扩大到所有含有葡萄糖的糖类。用葡萄糖、蔗糖、麦芽糖和其他糖类制成的诱饵将被厌恶葡萄糖的蟑螂忽略。随着更多厌恶葡萄糖的蟑螂存活下来，这种特性将以更大的数量传递下去。

Schal说道：“我们一直在跟蟑螂进行进化斗争。在城市和人类环境中，进化的速度可以大大加快，因为强加在昆虫身上的选择力，特别是在家里，是如此得强烈。”