Kakerlaken entwickeln sich dahin, zuckerarme Diäten zu bevorzugen. Das könnten schlechte Nachrichten für die Menschen sein

Anscheinend sind Menschen nicht die einzigen Tiere, die Keto machen. Die Deutsche Schabe (Blattella germanica), einer der häufigsten Schädlinge der Welt, entwickelt sich hin zu einer glukosefreien Ernährung. Im Gegensatz zu vielen Menschen liegt es nicht daran, dass sie plötzlich auf ihre Figur achten; Vielmehr haben deutsche Schaben unbeabsichtigt menschliche Taktiken zur Schädlingsbekämpfung überlistet, indem sie sich dahingehend entwickelt haben, Zucker, insbesondere Glukose, nicht zu mögen. Dies könnte enorme Auswirkungen auf die Schabenpopulation weltweit haben, was angesichts ihrer Neigung, Bakterien und Krankheiten zu verbreiten, von besonderer Bedeutung ist.

Die nicht so süße Erkenntnis ergab sich aus neuen Forschungsergebnissen der North Carolina State University, wo Wissenschaftler Fortpflanzungsgewohnheiten und evolutionäre Anpassungen von Kakerlaken untersuchen. Dort fanden Dr. Ayako Wada-Katsumata und ein Team von Entomologieforschern Hinweise auf signifikante Veränderungen bei zuckerscheuen deutschen Schaben und Paarungsgewohnheiten.

Laut Dr. Coby Schal, Professor für Städtische Entomologie, Insektenverhalten, Chemische Ökologie, Insektenphysiologie und Leiter des gleichnamigen Schal-Labors an der North Carolina State University, zeigen die neuen Forschungsergebnisse des Teams, dass Kakerlaken begonnen haben, im Vergleich zu zuvor beobachteten Kakerlaken erheblich abzuweichen – Paarungsverhalten. Weibliche Laborschaben, die in einem Labor in North Carolina untergebracht waren und von einem Florida-Stamm stammten, umfassten eine signifikante Population von Glukose-aversen Schaben; Glukose ist ein einfacher Zucker, der für die Prozesse des Pflanzen- und Tierlebens von wesentlicher Bedeutung ist.

Überraschenderweise stellten die Forscher fest, dass diese Kakerlaken nicht bereit waren, das traditionelle Paarungsverhalten der Kakerlaken zu vollenden (sie akzeptierten, was die Forschungsstudie als „Hochzeitsgeschenke“ oder „Hochzeitsfütterung“ bezeichnet). was bedeutet, dass es keine Reproduktion geben würde.

Damit Ihr Herz nicht vor Freude hüpft bei der Vorstellung eines signifikanten Rückgangs der Kakerlakenpopulation, bremsen Sie Ihren Enthusiasmus: Diese männlichen Kakerlaken fanden schließlich eine Problemumgehung. Das ist die schlechte Nachricht.

Die gute Nachricht – nun ja, gute Nachricht für Kakerlaken – ist, dass Forscher herausfanden, dass männliche Kakerlaken die weibliche Glukose-Aversion während der Paarungszeit auf geniale Weise überwanden. Die Paarung – und das Vorspiel, wenn man es so nennen kann – dauert traditionell bis zu 90 Minuten. Männliche Kakerlaken passten sich an die Glukose-Zögerlichkeit der weiblichen Kakerlake (was Abneigung gegen Zucker bedeutet) an und verkürzten ihre Paarungsrituale auf Minuten oder sogar Sekunden, während sie die Befruchtung erfolgreich abschlossen. (Wenn Sie das lesen und versucht sind, weibliche Kakerlaken und ihre sexuelle Befriedigung zu vermenschlichen – tun Sie es einfach nicht.)

Die Studien zeigten, dass die erfolgreichsten Paarungspaare Männchen und Weibchen waren, die beide Glukose avers waren. Die am wenigsten erfolgreichen Paarungspaare waren Weibchen, die Glucose-averse Kakerlaken waren, mit Wildtyp- oder Glucose-liebenden Männchen. Während es zwischen Glukose-aversen Weibchen und Wildtyp-Männchen-Paarungspaaren zu kurzfristigen Populationseinbrüchen kam, gab es andere erfolgreichere Übereinstimmungen, darunter männliche/weibliche Kakerlaken, die beide Glukose-avers waren. Letztendlich blieb die gesamte Kakerlakenpopulation innerhalb der Laborstudie trotz dieser Population von zuckerscheuen Insekten innerhalb der vorhergesagten normalen Bereiche.

Laut Dr. Schal fragen sich die Forscher, ob sich neue Verhaltensmerkmale wie dieses in verschiedenen Populationen ausbreiten könnten, wodurch diese Mutation häufiger vorkommt.

Warum ist diese Forschung also wichtig? Zum einen sind Kakerlaken ein prominenter Schädling – sie neigen dazu, sich in menschlichen Siedlungen auszubreiten und können Krankheiten verbreiten und andere Gesundheitsprobleme beim Menschen verursachen. Und es ist möglich, dass diese Mutation die Kakerlakenpopulation erhöhen könnte.

“Einer der Erkenntnisse ist, dass Tiere, einschließlich Kakerlaken, Anpassungen haben, die sie in Bezug auf die natürliche Selektion entwickeln”, sagte Dr. Schal. Er stellte fest, dass „die deutsche Schabe, ein schädlicher Haushaltsschädling, eine wichtige ätiologische Rolle bei allergischen Erkrankungen und Asthma spielt. Sie dient auch als mechanischer Vektor von Krankheitserregern, einschließlich antibiotikaresistenter Mikroben.“

Mit anderen Worten, dieses neue Verhaltensmerkmal bei Kakerlaken wirft einen Schraubenschlüssel in traditionelle Schädlingsbekämpfungstechniken, die süßes Gift verwenden. Ebenso ist es für einen Laien offensichtlich unmöglich, visuell zu erkennen, ob seine lokale Kakerlakenpopulation Glukose-avers ist oder nicht.

Das Problem mit Rotaugenködern

Was genau ist Glukose-Aversion und warum ist sie wichtig? Kakerlaken sind allesfressende Aasfresser. Sie können tagelang ohne Nahrung auskommen, kommen aber im Allgemeinen schlecht ohne Flüssigkeit oder Wasser aus. Wenn sie hungrig sind, fressen Kakerlaken alles – einschließlich Haare, Papier, Bücher, Baumaterial und eine breite Palette verwesender Lebensformen (einschließlich anderer toter Kakerlaken). Experten glauben jedoch, dass die Mehrheit der Kakerlaken durchweg süßes Essen mag – also Essen mit Zucker darin, wie Glukose.

Laut Dr. Schal mögen Kakerlaken normalerweise bitter schmeckende Lebensmittel nicht und bevorzugen süße Lebensmittel. Traditionell hat die Kakerlaken-Schädlingsbekämpfung versucht, den Geschmack von bitter schmeckenden Giftködern zu verbessern, indem Süßstoffe um das Kakerlakengift gewickelt wurden. Wie sich herausstellte, sind Kakerlaken schon seit einiger Zeit in unserem Spiel. Sie wissen, dass wir versuchen, sie zu töten, und sie haben den Einsatz erhöht und sich angepasst und weiterentwickelt. Es ist etwas, das jeder Evolutionsbiologe hätte vorhersagen können, obwohl es erschreckend ist, dass diese Forschung es tatsächlich bestätigt.

Wie kam es zu dieser evolutionären Anpassung? Kakerlaken, die den mit Zucker versetzten Giftköder schnell fressen, sterben schnell; Folglich sahen die Glukose liebenden Kakerlaken ihr Leben und ihre Fortpflanzungsfähigkeit verkürzt. Zuvor veröffentlichte Untersuchungen der North Carolina State University ergaben, dass Kakerlaken eher überleben, wenn sie Glukose avers sind, was bedeutet, dass sie gesüßte Köder meiden. Natürlich wurden diese Kakerlaken im Vergleich zu Glukose liebenden Kakerlaken häufiger und ihre Gene verbreiteten sich in der Bevölkerung.

Diese Glukose-aversen Kakerlaken-Nachkommen sind in fast jeder Hinsicht normal, sagte Dr. Schal, aber zukünftige Generationen von Kakerlaken werden diese genetische Mutation tragen. Und die Nachkommen der Kakerlaken werden höchstwahrscheinlich auch Glukose avers sein, sagte er, da diese Gene von der Elternkakerlake an die Nachkommen weitergegeben werden. Wenn eine Kakerlake Glukose abgeneigt ist, bedeutet dies, dass Glukose für Kakerlaken bitter oder unangenehm schmeckt. Aber wenn Glukose-averse Kakerlaken im Hungermodus sind, können sie vorübergehend Glukose essen, um zu überleben, sagte Dr. Schal.

Bei den städtischen Kakerlaken ist derzeit unklar, wie das Verhältnis von Glukose-aversen zu Glukose-liebenden Kakerlaken ist – zumindest im Vergleich zu anderen Arten von Kakerlaken, wie z. B. denen, die im Labor gezüchtet werden. Aber wenn dieser Trend bei städtischen Kakerlaken anhält, könnte die Mehrheit irgendwann in der Zukunft Glukose-avers werden.

Kakerlaken sind bereits notorische Überlebenskünstler

Bevor Sie über den Aufstieg mutierter Kakerlakenpopulationen nachdenken, die die Welt erobern (oder bin ich das nur?), ist es wichtig zu beachten, dass keine neuere entomologische Forschung konkrete Beweise dafür erbracht hat, dass die Kakerlakenpopulationen aus diesem Grund zwangsläufig stark angestiegen sind. oder wegen irgendetwas anderem – zumindest nicht in absehbarer Zeit. Tatsache ist, dass wir bereits wissen, dass Kakerlaken ziemlich anpassungsfähig sind: Sie können etwa zehnmal so viel Strahlung aushalten wie Menschen, können einen Monat lang ohne ihren Kopf leben und sich allein von toter und verwesender Materie ernähren.

Wenn es um das Wachstum der Kakerlakenpopulation geht, ist es schwer zu sagen, wie viele Kakerlaken es in einem bestimmten geografischen Gebiet gibt, sagte Dr. Phililp G. Koehler, emeritierter Professor für Entomologie und Nematologie an der Universität von Florida.

„Kakerlaken sind ziemlich endemisch“, sagte er.

Städtische Kakerlaken haben eine relativ kurze Lebensdauer. Die Lebensdauer einer deutschen Schabe beträgt normalerweise 8-10 Monate, sagte Dr. Schal. Ein Weibchen der Deutschen Schabe kann bis zu 320 Schabennachkommen hervorbringen. Andererseits kann eine amerikanische Kakerlake 1-2 Jahre leben, sagte er. Eine amerikanische Kakerlake, weibliche Kakerlake, kann während ihrer durchschnittlichen Lebensdauer durchschnittlich 240 Kakerlaken produzieren.

Unabhängig von Artenvariationen kann die Zahl der Kakerlaken daher dramatisch ansteigen, wenn sie nicht kontrolliert wird. Und dabei ist die asexuelle Kakerlakenvermehrung noch nicht einmal berücksichtigt, durch die sich weibliche Kakerlaken jahrelang ohne ein ansässiges Männchen fortpflanzen können.

Kakerlaken können in jedem Staat des Landes gefunden werden. Es gibt eine Handvoll Kakerlakenarten, die sich angepasst haben, um und in menschlichen Lebensräumen zu leben, darunter die Deutsche Schabe, die Asiatische Schabe, die Amerikanische Schabe und die Turkestanische Schabe (Bemerkenswerterweise stammt die Deutsche Schabe nicht wirklich aus Deutschland, noch die Amerikanische Schabe Kakerlake ursprünglich aus den USA) Laut einer Umfrage des US Census Bureau 2021 gaben etwa 14 Millionen Haushalte an, in den letzten 12 Monaten Kakerlaken in ihrem Haus gesehen zu haben. Die Umfrage gibt Aufschluss darüber, ob diese Haushalte eine einzelne Kakerlake oder Tausende beobachtet haben.

Laut Dr. Koehler wird jede Gebäudestruktur, die älter ist und/oder strukturelle Probleme aufweist, mit größerer Wahrscheinlichkeit Tausende von Kakerlaken bewohnen. „Es gibt immer mehr Kakerlaken, die in den Wänden versteckt sind, als man tatsächlich sieht“, sagte er.

Während also einige fälschlicherweise annehmen, Kakerlakenbefall sei in erster Linie eine Geißel für einkommensschwache oder unordentliche Haushalte, ist die Anwesenheit von Kakerlaken für viele eine unglückliche Tatsache des Lebens, unabhängig von Einkommen, sozioökonomischem Status oder Haushaltssauberkeit. Vermehrte Berichte über Kakerlaken-Sichtungen in mehreren Staaten rühren von der Tatsache her, dass Kanalkakerlaken oder aquatische Kakerlaken möglicherweise einfach nach neuen Lebensräumen suchen.

Kakerlaken und Krankheiten

Die meisten Menschen finden Kakerlaken ekelhaft, aber können sie dich tatsächlich krank machen? Möglicherweise. Und welche Arten von Krankheitserregern können Sie bekommen? Experten gehen davon aus, dass Kakerlaken in der Vergangenheit Pest, Typhus, Cholera und Ruhr übertragen haben. Aber sie verbreiten auch moderne Krankheiten. Tatsächlich wird angenommen, dass Kakerlaken Bakterien tragen, die, wenn sie sich auf Lebensmitteln oder in der Nähe von Menschen ablagern, möglicherweise Salmonellen, Staphylokokken und Streptokokken verursachen könnten, die zu ernsthaften Magenproblemen führen können. (Glücklicherweise gehört COVID-19 nicht zu diesen Krankheiten; Forschungsexperten wie Dr. Schal bestätigten, dass Kakerlaken SARS-CoV-2, das COVID-Virus, nicht auf Menschen übertragen können.)

Aber während der gesamten Pandemiesperre – mit Menschen, die zu Hause bleiben, zu Hause arbeiten und ja, mehr zu Hause essen – folgte ein Kakerlakenbefall. Wieso den? Nun, hauptsächlich menschliche Gewohnheiten. Kakerlaken folgen dem Essen, sagte Dr. Schal.

Dr. Phililp Koehler sagt, dass sein akademisches Interesse an der Kakerlakenforschung vor über 50 Jahren während seiner Militärkarriere als Leutnant, medizinischer Entomologe, im medizinischen Dienstkorps der US-Marine begann. In jenen Jahren war sowohl auf militärischen als auch auf zivilen Schiffen ein zügelloser Befall mit Kakerlaken üblich. Viele mehr Urlaubsreisende reisten für längere Zeit mit einem Schiff von Punkt A nach Punkt B, sowohl für Inlands- als auch für Auslandsreisen, sagte er. Dr. Koehler bemerkte, dass dies höchstwahrscheinlich dazu führte, dass verschiedene nicht heimische Kakerlakenarten wie die asiatische Kakerlake in unerwarteten Regionen Nordamerikas landeten, einschließlich Hafenstädten in Florida. Die Asiatische Plötze breitete sich dann auf andere Staaten aus, ein Trend, den er vor Jahrzehnten ausgiebig erforschte.

Zurückkommend auf die Implikationen der North Carolina-Forschungsstudie über Glukose-averse Kakerlaken, sagt Dr. Schal, dass es tatsächlich zusätzliche Ergebnisse gibt, die noch in diesem Jahr veröffentlicht werden könnten. „Diese Studie stellt auch den am besten verstandenen Fall von Verhaltensresistenz von Schädlingsarten gegen Schädlingsbekämpfung auf evolutionärer, verhaltensbezogener und zellulärer Ebene dar“, fügte er hinzu. Es ist möglich, dass dieses neu aufgetretene Kakerlakenverhalten zukünftige Kakerlakenanpassungen vorhersagen könnte. Darüber hinaus ist diese Forschung nicht nur für das Wissen über Schädlingsbekämpfung wichtig, sagte er, „sondern könnte auch potenziell Auswirkungen auf die öffentliche Gesundheit haben, wenn es um die Übertragung von Krankheiten geht.“