ゴキブリはもう甘いものが好きではないのでしょうか？

バスルームの洗濯かごを手に取ると、あなたの叫び声の中、正体不明の黒い生き物が素早く動き、次の暗い隅へと這い進みます。この光景は多くの人が知っていると思います。南の人たちはゴキブリに慣れているかもしれないが、北の子どもたちはゴキブリを見るたびに血圧が急上昇するのだ。

ゴキブリは四大害虫の一つで、大きさはそれほど大きくありませんが、大きな被害をもたらす可能性があります。これらは、腸腔や体表面を通じてさまざまな病原体（赤痢菌、大腸菌など）や昆虫の卵（回虫、線虫など）を運び、拡散させ、それによって人間にさまざまな病気を引き起こします。彼らの排泄物や体の残骸でさえ、一部の人にとってはアレルゲンとなり、喘息やアレルギーを引き起こす可能性があります。

卵嚢を持つゴキブリ

画像出典: entomologytoday.org

家庭内のこれらの「有害な力」を排除するために、人間は粘着性防虫板、殺虫スプレー、殺虫餌など、ゴキブリと戦うための誰もが使える魔法の武器など、あらゆる手段を使ってきました。しかし、人間と知恵と勇気を競う過程で、ゴキブリも餌から逃れるための相応の手段を進化させてきました...

1. ゴキブリ：砂糖はやめました。邪魔しないでください

ゴキブリの餌については誰もが知っているはずです。 1980 年代以降、人々はゴキブリを殺すために毒餌を使い始めました。餌は通常、殺虫成分とブドウ糖や果糖などの誘引物質で構成されています。この毒餌を食べた後、ゴキブリは通常すぐには死なず、巣に戻った後に毒によって死にます。同じ巣にいる他のゴキブリが死骸や排泄物を食べると、一撃で死んでしまうこともあります。

しかし、諺にあるように、「美徳が高ければ、悪も高くなる」のです。致命的な腸毒に直面しても、ゴキブリは無力ではありません。

1993 年、「Journal of Insect Physiology」誌に興味深い現象を報告した研究が発表されました。チャバネゴキブリと呼ばれるゴキブリの一種が、ブドウ糖を含む毒餌に群がらなくなり、ブドウ糖から遠ざかるようになったのです。この新しい行動特性は科学者によってブドウ糖嫌悪と呼ばれています。ブドウ糖嫌悪により、ゴキブリはブドウ糖を含む餌を食べなくなり、餌でゴキブリを殺す方法が無効ではなくなります。

以下の2つのビデオを視聴できます。最初のビデオでは野生のゴキブリが映っています。野生のゴキブリはブドウ糖と果糖に直面しても、明らかな好みはなく、砂糖がある限り「食べる」ために走って行きます。

ビデオ 1: ブドウ糖と果糖を餌とする野生型ゴキブリ 出典: 文献 2

2 番目のビデオでは、ブドウ糖嫌悪特性を持つゴキブリがブドウ糖を避け、果糖のみを食べていることがはっきりとわかります。

ビデオ 2: ブドウ糖を嫌うゴキブリは果糖しか食べない 出典: 参考文献 2

この行動特性はゴキブリにおいて遺伝性があることは言及する価値があります。ブドウ糖が嫌いなゴキブリは野生種に比べて成長や繁殖が遅いですが、餌を飲み込んで死んでしまうことに比べれば、成長が遅いのは悪いことではないですよね？

しかし、ゴキブリの場合、ブドウ糖嫌悪により餌による中毒は防げますが、「善と悪は表裏一体」ということわざにあるように、何かを得ると、愛など何かを失うこともあります。

2. 甘さがなくても、愛はあるのでしょうか?

まず、チャバネゴキブリの求愛のプロセスを振り返ってみましょう。繁殖期には、成熟した雌のチャバネゴキブリは体内で接触フェロモンを合成します。オスのゴキブリは仲間のゴキブリに遭遇すると、触角で相手の体に触れて、交尾できる成熟したメスかどうかを判断します。

答えが肯定的であれば、オスはメスに「花嫁代金」を差し出します。つまり、オスは体の角度を変え、腹部をメスに向け、背中を露出させてフェロモンを分泌します。メスがフェロモンを舐めるために近づくと、オスはメスと交尾する機会を得ます。

この「恋愛」はブドウ糖嫌悪とは何の関係もないようです?実は、オスの昆虫がメスの昆虫を引き寄せるために使う性フェロモンには、糖や脂質といった栄養価の高い化学物質が含まれています。そのため、オスの昆虫たちはそれを冗談で「花嫁代金」と呼んでいました。このフェロモンは、雌の昆虫を引き寄せて交尾を完了させるだけでなく、雌の昆虫に栄養を与え、受精卵の発育を促進します。

しかし、ブドウ糖が嫌いな雌の昆虫にとって、このような栄養豊富なフェロモンは、毒餌のように非常に「不快」なものなのです。どうやって飲み込めるのでしょうか？

逃げ出した女性の「砂糖断ち」写真提供: Veer Gallery

今年、コミュニケーション生物学誌に掲載された研究論文によると、毒餌によってチャバネゴキブリの行動特性が進化し、毒殺の運命から逃れることができたが、求愛行動にも支障をきたしていたことが判明した。

2種類のメスのゴキブリは、オスのフェロモンに対して異なる反応を示します。画像出典: 参考文献 3

研究者らは、ゴキブリの唾液は複雑な糖を素早く分解できるため、メスがオスのフェロモンを舐めると、フェロモン内の糖がブドウ糖に変換されると指摘した。すると、口の中の苦味でメスは舐めるのをやめて逃げてしまいます…毒餌を開発した人たちは、毒餌がゴキブリの求愛行動に実際に影響を与えるとは予想していなかったのでしょうか？

3. 人間主導の進化

科学的な観点から見ると、チャバネゴキブリがブドウ糖嫌悪性を進化させた経緯は、人間が進化の過程を牽引できることを示しています。実はゴキブリだけではありません。人間は、家禽や家畜から家庭のペットに至るまで、周囲の動物に対して非常に強い選択権を行使します。人間の方向選択により、動物は生理的にも行動的にも素早く反応します。

例えば、様々な犬種間の違いは非常に大きいと言えます。大きさだけで言えば、世界最大の犬は体高が2メートル以上ありますが、最小の犬でも体長はわずか15センチメートルです。さらに、強力な人工選択により、犬種間で体型、頭の形、毛色、毛質、耳の形などの特徴に大きな多様性が生まれました。犬は進化の道を暴走し始めたと言えるでしょう。

画像出典: サイエンス

しかし、ゴキブリが餌を食べないことほど人間にとって悪いことはあるでしょうか?

参考文献:

シルバーマン、J.、ビーマン、DN (1993)。チャバネゴキブリ（Blattella germanica）のグルコース嫌悪。昆虫生理学ジャーナル、39(11)、925-933。

和田勝又, A., シルバーマン, J., シャール, C. (2013).味覚ニューロンの変化はゴキブリの適応行動の出現を支えます。サイエンス、340(6135)、972-975。

Wada-Katsumata, A.、Hatano, E.、McPherson, S.、Silverman, J.、および Schal, C. (2022)。適応的な味覚多型の急速な進化は求愛行動を混乱させる。コミュニケーション生物学、5(1)、1-10。

制作：中国科学普及協会

著者: EVEE (北京大学生命科学学院)

プロデューサー: 中国科学博覧会