它们从洞穴爬出——然后爬进你的床垫:床虱的 6 万年统治史

煤油灯科技2025-06-13 09:27

6 万年前,当人类祖先走出洞穴时,原本喜欢蝙蝠的床虱便与人类祖先分道扬镳了。

虽然蝙蝠体内的蚤类数量减少,但与人类相关的种群却在城市中激增,不断适应环境,甚至发展出抗药性。它们的故事揭示了害虫是如何与我们共同进化的。

古代臭虫的起源

大约6万年前,一些爱冒险的臭虫采取了大胆的行动。它们离开了蝙蝠宿主,爬上了刚从洞穴里走出来的尼安德特人身上。这个决定改变了一切。这些开拓性的害虫开始了与人类之间漫长且繁荣的关系——这种关系一直持续到今天。

与此同时,那些喜爱栖息于洞穴中的近亲就没那么幸运了。自大约 2 万年前的末次冰盛期(也称为最后一个大冰期)以来,那些留在洞穴中的近亲数量一直在稳步下降。

如今,弗吉尼亚理工大学的科学家领导的一项新研究揭示了臭虫与人类历史纠缠得有多深。通过分析蝙蝠臭虫和人类臭虫的整个基因组,研究小组发现了显著的差异。与人类同行的这一支系遵循了一条反映我们自身发展的人口统计路径。事实上,它可能是最早出现的真正城市害虫。

他们的研究成果于今天(5月28日)发表在科学期刊《生物学快报》上。

追溯臭虫的历史

“我们想要研究有效种群规模的变化,即繁殖个体对下一代贡献的数量,因为有效种群规模可以告诉我们它们过去的状况,”论文第一作者兼昆虫学系博士后研究员林赛·迈尔斯表示。

研究人员表示,人类与臭虫之间历史和演化的共生关系将为预测城市人口扩张背景下害虫和疾病传播的模型提供信息。

研究人员将人类的全球扩张与臭虫等城市害虫的出现和进化直接联系起来,从而可以确定在城市扩张过程中人类和害虫共同进化的特征。

城市如何让臭虫死灰复燃

“起初,在两个种群中,我们都观察到了与末次冰盛期 (Last Glacial Maximum) 一致的总体数量下降;与蝙蝠相关的种群从未恢复,且数量仍在持续减少,”弗劳林生命科学研究所 (Fralin Life Sciences Institute) 的研究人员迈尔斯说道。“真正令人兴奋的是,与人类相关的种群确实恢复了,其有效种群数量增加了。”

迈尔斯指出,大约12000年前,大型人类定居点开始出现,并逐渐发展成为如美索不达米亚等城市。

人类迁徙的遗传遗产

“这说得通,因为现代人类大约在6万年前就离开了洞穴,”威尔逊城市昆虫学副教授(Joseph R. and Mary W. Wilson Urban Entomology Associate Professor)沃伦·布斯(Warren Booth)说道,“当时洞穴里的这些人类与臭虫共生,当他们离开洞穴时,也携带了一部分臭虫,因此与人类共生的臭虫种群的遗传多样性较低。”

随着人口数量的增加,人类继续群居生活,城市不断扩张,与人类相关的臭虫谱系有效种群数量也呈指数增长。

遗传分歧:城市害虫与野生同类

利用全基因组数据,研究人员为进一步研究这一245,000年前发生的谱系分裂奠定了基础。由于这两个谱系之间存在遗传差异,但差异尚不足以使它们进化成两个截然不同的物种,因此研究人员有兴趣重点关注与蝙蝠相关谱系相比,最近发生的人相关谱系的进化变化。

布斯说:“有趣的是,我们要看看过去100到120年间发生了什么。在旧世界,臭虫很常见,但是自从引入滴滴涕(二氯二苯三氯乙烷)进行害虫控制后,臭虫的数量急剧下降。人们以为臭虫已基本被根除,但五年之内,臭虫开始重新出现,并对杀虫剂产生了抗药性。”

破解抗性遗传密码

布斯、迈尔斯和研究生卡米尔·布洛克在之前的研究中已经发现了一种可能引发杀虫剂抗性的基因突变,他们正在进一步研究臭虫的基因组进化以及与害虫杀虫剂抗性的相关性。

布斯说,该项目是研究人员“遵循科学”时会发生的情况的一个很好例证,而他之所以能进行研究,在一定程度上要归功于约瑟夫·R·威尔逊和玛丽·W·威尔逊基金对其教师职位的支持。

“这是一份极好的资源,”布斯(Booth)说。“我们利用它从120年前收集的博物馆标本研究至今的样本,调查杀虫剂的抗药性以及物种传播方面的进化情况。能够自由地进行探索,我非常幸运。”

参考文献:《床虱是否为首个城市害虫?床虱种群的全基因组模式反映了全球人类扩张的情况》,作者:林赛·S·迈尔斯、布莱恩·C·维莱利、理查德·亚当斯、扬尼克·Z·弗兰乔利、达伦·C·卡德、翁德雷·巴尔文、托德·A·卡斯托、沃伦·布斯,发表于2025年4月30日,《生物学快报》。DOI:10.1098/rsbl.2025.0061

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