「家だけではない:バクテリアからムカデ、ゴキブリ、クモまで、私たちの家の自然史」

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Anonim

私たちは家で多くの時間を過ごし(2020年だけでなく)、脊椎動物、節足動物、真菌、植物、細菌など、さまざまな生物が私たちの近所に住んでいます。それらのいくつかは危険である可能性があり、他は快適な生活のために必要です。 『Not Home Alone:The Natural History of Our Home from Bacteria to Centipedes、Cockroaches and Spiders(Alpina Non-Fiction Publishing)』では、ノースカロライナ州立大学の生物学者で教授であるマキシム・ビナルスキーがロシア語に翻訳し、人間の住居とその周辺の「目録」生命体。 N + 1は、ゴキブリとの戦いがしばしばゴキブリを硬化させ、さらに弾力性を高める理由を説明する一節を読むように読者を招待します。

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国内のゴキブリを防除する最初の殺虫剤であるクロルデンは、1948年に導入されました。この奇跡の薬は非常に毒性が高いため、信頼できると考えられていました。それでも、1951年に、クロルデン耐性のゴキブリがテキサス州コーパスクリスティに出現しました。これらの昆虫は、実験室の昆虫よりも農薬に対して100倍耐性があることが判明しました。 1966年までに、一部のプロイセン人はマラチオン、ダイアジノン、フェンチオンに対する免疫を発達させました。数年後、DDT耐性のゴキブリが発見されました。新しい殺虫剤が出現するとすぐに、数年、時には数ヶ月の間に、一部のプルサック集団はそれに対する免疫を獲得しました。時々、古い薬への抵抗は新しい薬への抵抗を増やすだけでした。そのような場合、戦いは始まる前に失われました。一旦確立されると、農薬にもかかわらず、安定したプルサック系統が広がり、増殖し始めました。

化学産業のすべての新しい致命的な発明に対して、ゴキブリは鏡像化された、そして非常に効果的な反応を示しました。毒の作用をうまく回避することができただけでなく、それらから利益を得るようにさえ見えた新しい昆虫の系統が発生しました。しかし、これらの進化論的な答えは、私たちの大学のキャンパスの隣の建物で、最近私の近くで発見されたものと比較して何もありません。この発見の歴史は、20年以上前にカリフォルニアの反対側で始まり、昆虫学者のジュールスシルバーマンと「T164」のシンボルを受け取ったプルサックの家族の2人の主人公が参加しました。

ジュールズは勤務中にゴキブリを研究しました。彼はカリフォルニア州プレザントンのクロロックステクニカルセンターで働いていました。この会社は他のハイテク産業と何ら変わりはなく、コンベアから出てきたのはチョコレートではなく、動物を破壊するためのさまざまな装置や化学薬品でした。ジュールはゴキブリ、主にプルサックゴキブリとの戦いを専門としています。 Prusaksは、シナントロープゴキブリ種の1つにすぎません。ある科学会議で出会ったゴキブリの専門家の一人は、「アメリカのゴキブリだけでなく、東洋のゴキブリ、日本のゴキブリ、スモーキーな茶色のゴキブリ、茶色のゴキブリ、オーストラリアのゴキブリ、家具のゴキブリ、その他いくつかの種類を集めました」と述べています。 。しかし、地球上に生息する数千種のゴキブリのほとんどは家に生息しておらず、原則としてそこでは生き残れません。結局のところ、人間の住居に侵入して安全にそこに定住するために必要な事前適応を持っているのは、ほんの数種の「ダーティダース」種だけです。たとえば、それらのいくつかは単為生殖が可能です。これは、メスがオスの参加なしに子孫を産むことができることを意味します。シナントロープゴキブリはどれも、閉鎖された空間での生活に一定の適応がありますが、プルサックゴキブリは最も多くのゴキブリに恵まれています。

自然界に見られるプルサックは、事実上運命にあります。彼はすぐに食べられるか、空腹で死ぬでしょう。彼が子孫を残すことに成功した場合、それは弱く、病気になり、何にも役に立たなくなります。そのため、この種の「野生の」個体群は世界のどこにも見当たりません。私たちの側でのみ、プルサックは強くて肥沃になります。そのため、私たちは彼をあまり愛していません。ゴキブリは私たちと同じ条件を好みます。家を暖かく保ち、あまり乾燥させないようにしますが、湿度が高すぎないようにします。彼は私たちと同じ食べ物が大好きです。私たちのように、ゴキブリは孤独にさえ苦しむことができます。しかし、私たちがプロイセンを嫌うすべての人にとって、彼らを特に恐れる理由はありません。もちろん、ゴキブリは病原菌を運ぶことができますが、あなたの子供や隣人にすぎません。これまで、ゴキブリが蔓延する微生物が原因で病気が発生した症例は1件も報告されていませんが、毎分、他の人に感染して病気になっています。プロイセンの最も深刻な問題は、プロイセンが大量に蓄積すると、アレルゲンの発生源になることです。この現実の、そして他の想像上の問題に応えて、私たちはゴキブリを殺すために莫大な金額を費やします。

人とゴキブリの間の大戦争がいつ始まったのか正確に言うのは難しい。それらの残骸は保存状態が非常に悪く、考古学的発掘調査ではめったに見つかりません(少なくとも甲虫と比較して)。さらに、研究者の主な取り組みは、ゴキブリのライフスタイルを研究することではなく、ゴキブリを制御する方法を見つけることに焦点を当てています。プルサックの最も近い親戚は2種類の東洋のゴキブリであり、居住区ではほとんど見られません。これらの昆虫はよく飛んで、林床の葉を食べます、そして、いくつかの地域で、科学者と農民はそれらが農業に役立つとわかります。当初、プロイセン人はおそらく野生のゴキブリのように見えましたが、その後、人間の隣に存在するように適応しました。その結果、彼らは飛ぶ能力を失い、より速く増殖し、より密集したクラスターを形成し始めました。これは、他の適応とともに、人々が好む条件でよりうまく存在することを可能にしました。それから彼らは彼らの再定住を始めました。

プロイセン人は七年戦争(1756-1763)の間にヨーロッパ中に広く広がり、ゴキブリが隠れることができる私物を持って大勢の人々が大陸を移動したと考えられています。ゴキブリの輸送に「責任がある」国は完全にはわかっていません。現代の分類学の父であるカール・リンネは、ドイツ人がすべての責任を負うべきだと信じていました。リンネはスウェーデン人であり、スウェーデンは七年戦争でプロイセンと戦ったので、リンネは*「プロイセンのゴキブリ」という名前がこの反発する昆虫にぴったりであると判断しました。 1854年までに、プロイセン人はニューヨークに到着しました。現在、彼らはアラスカから南極に至るまで世界中に住んでおり、あらゆる国籍の人々に同行し、私たちの船、車、飛行機で旅をしています。彼らがまだ軌道を回る宇宙ステーションに侵入していないのは不思議です。

*リンネは、1767年にプルサック(別名赤いゴキブリ)の科学的記述を発表しました。彼はそれにチャバネゴキブリという名前を付けました。中央ヨーロッパの国々、たとえばドイツでは、ゴキブリの蔓延が七年戦争中のロシア軍の動きに起因しているのは興味深いことです。したがって、赤いゴキブリは「ロシア人」と呼ばれます。この種の本当の故郷は南アジアにあります。 -約科学的。 ed。

人間の住居や車内の温度と湿度が時期に大きく依存している地域では、プロイセン人は他の種類のゴキブリと家の中で共存し、その一部(たとえば、ワモンゴキブリ)は、おそらく私たちが洞窟に住んでいた時代。しかし、セントラルヒーティングと換気が行われている家では、赤いゴキブリが間違いなく優勢であり、他のすべての人を混雑させています。たとえば、最近まで、プルサックは中国のほぼ全域で比較的まれでした。この国の北部のかなり涼しい地域で暖房付きトラックが使用されたとき、ゴキブリは彼らと一緒に北に移動することができました。対照的に、中国南部の暑い地域では、エアコン付きのトラックと一緒に広がりました。中国と世界中の両方で、より多くの家がセントラルヒーティングとエアコンに移動するにつれて、プロイセン人はより多く、至る所に存在するようになっています。

25年前、ジュールスシルバーマンがクロロックスに加わったとき、プロイセンの人口は増加していました。ジュールの挑戦は、それらと戦うための新しい化学物質を開発することでした。当時、市場で最高の解毒剤は、おそらくあなたが精通している有毒な餌でした。殺虫剤入りのゴキブリのおやつです。この方法は、家中に毒を噴霧することなくゴキブリを殺すのに役立ちます。理論的には、餌はゴキブリを引き付ける炭水化物に基づいて作ることができます:フルクトース、グルコース、スクロースまたはマルトトリオース。実際には、グルコースは、その低コストと高い昆虫の魅力のために、伝統的に米国で使用されてきました。アメリカのゴキブリはそれを食べるのに慣れています。彼らの食事の半分までは炭水化物で構成されており、それらのほとんどはブドウ糖です。また、コーンシロップなど、大量に使用しています。私たちは子供に夕食を与えるデザートを約束し、致命的なゴキブリの餌に含まれるのと同じ物質で子供を誘惑します。

クロロックスで働き始めてすぐに、ジュールは彼の友人である野外昆虫学者のドン・ビーマンがゴキブリに甘い罠を仕掛けていた部屋で何か奇妙なことが起こっていることに気づきました。それはアパートT164でした。このアパートでは、ドンが餌を残したときにゴキブリは死にませんでした。彼は何度も餌の数を増やしましたが、ゴキブリは死ぬとさえ思っていませんでした。当時使用されていた毒(ヒドラメチルノン)の入った罠が実験室に設置されたとき、アパートT164のゴキブリは死にました。毒は実験室で彼らを殺したが、アパートでは殺さなかった。ドンはジュールに、何かがゴキブリを餌から遠ざけているように見えたと語った。実験室で、ジュールは、コロニーT 164からのゴキブリに対する餌に含まれる特定の物質の魅力を調査しました。最初のそして最も明白な説明は、プロイセン人が餌に隠された殺虫剤を避けたということでした。しかし、ジュールによって設定された実験は、それが農薬ではないことを示しました。乳化剤、増粘剤、防腐剤など、餌に含まれる他の物質は、昆虫に嫌悪感を与えませんでした。餌の中の砂糖、つまりブドウ糖、つまりシロップだけをチェックすることは残っていました。プロイセン人が、他のほとんどの動物種と同様に、何百万年もの間食べていたものを正確に避けることは、ほとんど信じられないように思われました。しかし、それが実際に起こったことです。ゴキブリはブドウ糖を拒否しました。彼らは彼女を無視しただけでなく、彼女を避けました。私たちは走り回った。同時に、フルクトースは昆虫に対する魅力を維持しました。おそらく、ジュールは、この特定のショウガゴキブリの個体群(彼らはT 164と呼んでいた)が教訓を学んだと考えました。一種の超大国を獲得しました。一言で言えば、「地獄の怒りは何もない」**賢いプロイセン(何十億もの賢いプロイセンは言うまでもなく)と比較して。

**コングリーブの演劇「喪に服している花嫁」(1697年)からの引用への言及:「地獄の怒りは捨てられた女性と比較して何もありません。」 -約ed。

ジュールは、ゴキブリが学習できるという仮説を検証することができました。それが公正であるならば、彼らの子供たち-青白い、無防備で愚かな-は彼らの孫やひ孫のように、ブドウ糖の餌に行くべきです。彼らが生まれるとすぐに、彼らはまだ何も学ぶ機会がありません。ジュールは新しいゴキブリをチェックしました:彼らはブドウ糖の餌を拒否しました。彼らは何も学びませんでした。彼らは先天的にブドウ糖を嫌っていました。説明は1つだけでした。ブドウ糖嫌悪は、進化の過程で現れた遺伝形質です。この形質がどのように受け継がれているかを正確に知るために、ジュールは簡単な遺伝子実験を行い、ブドウ糖を嫌うゴキブリを普通の個体と交配させ、結果として生じた子孫を「通常の」親の形態の1つと交配させました。この実験は、ブドウ糖嫌悪を決定する遺伝子(または複数の遺伝子)が不完全に優勢であることを示しました。

プルサック一家が大きなアパートに入る状況を想像してみてください。時が経つにつれて、巨大なゴキブリの部族を生み出す開拓者はほとんどいません。 6週間ごとに、雌は最大48個の卵を含むootecaを形成します。このような繁殖率(人間の観点からは非常に速いが、昆虫の記録にはほど遠い)は、女性が生涯に2回しか産卵できなかった場合、1年で子孫の数が10に達することを意味します。千。害虫駆除業者が有毒な餌を家中に広げ、すべてのゴキブリが死ぬと、進化は起こりません。単一の遺伝子対立遺伝子が他のものより優れていることはありません。プロイセン人が再びこの家に侵入し、すべてが最初から繰り返されるまで、物語は終わり、完全なままです。しかし、ゴキブリが害虫駆除を生き残ることができ、この活力が死んだ個体に存在しなかった特定の遺伝子または対立遺伝子によるものである場合、有毒な餌の助けを借りた戦いは生存者とその遺伝子型にのみ利益をもたらします。ジュールズによれば、アパートT 164でも同様のことが起こった。そこに住むゴキブリはゲノム(または遺伝子のセット全体)を獲得したため、ブドウ糖に無関心になり、時には嫌悪感を覚えた。ブドウ糖ベースの餌の使用は、生存の可能性を高め、最終的には餌自体を役に立たなくしました。

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イチジク。 9.1。ジュールスシルバーマンコロニーT164のプロイセン人は、ピーナッツバタースライス(砂糖を加えていない)を食べ、ブドウ糖が豊富なイチゴジャムを注意深く避けています。

次にジュールは、世界のさまざまな地域から集められたプロイセン人をブドウ糖への嫌悪感についてテストしました。フロリダから韓国まで、ブドウ糖餌が使用された場所ではどこでも、これがプロイセン人のブドウ糖への嫌悪感の出現につながったことが判明しました。結局のところ、どこでも完全に独立して進化しました。ジュールは、実験的に進化を誘発するために、実験室でこのプロセスを再現しようとしました。実験昆虫には、殺虫剤を含むブドウ糖餌が提供された。ジュールが観察したことは、自然条件で起こったことと完全に一致していました。数世代後、ゴキブリはブドウ糖回避を発達させました。ジュールはこれに関するいくつかの科学記事を発表しています。彼はフルクトースの使用に基づいた一連の新しい餌の特許を取得しています。彼は、これが多くの意欲的な進化生物学者がそれからキャリアを築くのに役立ち、赤いゴキブリで起こっている非常に急速な進化の詳細を理解するのに役立つことを望んでいました。

昆虫防除会社はジュールの結果に興味を持ち、彼の特許取得済みの餌を採用しました。しかし、進化論者は彼の仕事を無視し、ジュールはその理由を推測しました。彼はゴキブリのブドウ糖への嫌悪を引き起こしたメカニズムを明らかにすることができませんでした、彼はどの遺伝子がこのプロセスに関与しているか、これらの遺伝子がどのように機能するか、そして最も重要なことに、なぜこれらすべてがこれほど高速で頻繁に起こるのかを決定できませんでした。ジュールズは何年もの間、ゴキブリ(T 164からのプロイセンの直系の子孫)を飼っていました。いつか彼がこの問題に戻ることを期待して、そしてこれらの昆虫が役に立つでしょう。私たちは皆、思い出のために何か、お土産、そしてゴキブリのコロニーを持っています。

時が経つにつれて、ジュールはゴキブリから他の種類の有害な昆虫とその進化の研究に切り替えました。 2000年に、彼はノースカロライナ大学に勤務し、次の10年間、米国南東部で庭ごとに定住し、その後家ごとに定住した侵略的なアルゼンチンアリ(Linepithema humile)の個体数を研究しました。彼はまた、臭い家アリ、臭い家アリとも協力しました。 10年間、彼はゴキブリに戻らなかったが、彼が最も重要でほとんど気づかなかった発見をしたプロイセンの子孫であるプロイセンのコロニーを養うことを忘れなかった。

ある意味、プルサックゴキブリの歴史は独特です。そのような種はありません。しかし、いくつかの点で、これは他のシナントロープ種で起こっていることの最も明確な例の1つです。その創造物の進化は非常に独創的で、奇妙でさえあり得ますが、それはまたいくらかの予測可能性を持っています。この予測可能性は、無関係な生物の形態の収束にあります。翼は独立して昆虫、コウモリ、鳥、翼竜に由来します。複雑な目は、私たち人間につながる進化の線だけでなく、タコのイカにも形成されました。植物の世界では、例えばとげや果物のように、木が何度も生まれました。これは、アリが食べるように設計された小さな果物を持つ植物の種子など、より珍しい形にも当てはまります。アリは種を蟻塚に引きずり込み、果物を食べ、そして種をゴミの山に投げ込み、そこで発芽させます。どのような機会が種に開かれているのか、そしてどのような困難がそれらの達成に関連しているのかを理解することで、進化の過程でどのような特性を繰り返すことができるかを予測することができます。私たちの家では、シナントロープ動物に大きな展望が開かれています。彼らは人間の食物、建築材料、そして最後に人々自身を養うことができます。難しさは、住居に侵入し、所有者の手で死なないことです。

いくつかの状況が殺生物剤の作用への迅速な適応に貢献しています。攻撃された種の高い遺伝的多様性(または他の種から必要な遺伝子を借りる能力)。私たちが戦っている種の個体の大規模であるが不完全な絶滅。特定の害虫を殺生物剤に繰り返し(または慢性的に)曝露し、最後に、私たちが戦っている種に競合他社、寄生虫、病原体が存在しないこと。赤いゴキブリの場合、これらの条件のほとんどすべてが満たされています。しかし、同じことがシナントロープ節足動物の他の多くの種にも典型的です。その結果、私たちの家は、私たちに利益をもたらすことはめったにありませんが、異常に急速な進化の変化の場になります。

殺虫剤に対する耐性は、トコジラミ、アタマジラミ、イエバエ、蚊、および人間の生息地で一般的な他の種で発生しました。自然淘汰は、私たちがそのメカニズムを理解し、それに応じて決定を下すという条件で、私たちにとって大きな利益になる可能性があります。実際には、これは通常起こりません。その結果、日常生活において、自然淘汰は私たちにとって利点よりも不利な点を隠し、その危険な結果は私たちが理解して対処することができるよりも早く起こります。要するに、有害な種は非常に多くの勝利を勝ち取ったので、それらの耐性を研究している進化生物学者は仕事に圧倒されています。ジュールズがこれらの昆虫のブドウ糖への嫌悪感を発見した後、プロイセン人をそのように研究することに加えて、将来どれだけ多くのことをする必要があるかが明らかになりました。

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