作者：Doctor D

    小强（蟑螂）是世界上生命力最强的生物之一，它们有种特别的本领，通过粪便中微生物产生的气味来召集同伴。

        小强（蟑螂），大家应该都比较熟悉，特别是生活在南方的朋友，都把蟑螂当中家里的常见害虫。其实，小强是很好的研究样本，它们也像人一样，喜欢一起出去玩，特别是它们没事干的时候，通常聚集起来一起玩耍。最近的一项发表在PNAS上的研究发现，蟑螂是通过其大便中的微生物产生的气味来召集伙伴一起玩的。

       研究人员发现，当这些肠道微生物被清除时，蟑螂往往单独出去玩，而有肠道微生物时则会一起出去玩。可能在其它动物中，肠道微生物也同样会通过这种方式影响动物的行为，只是现在我们还没有注意到。昆虫通常使用的气味称为信息素，是男女（雌雄）性相互吸引的重要化学物质。自上世纪70年代以来，昆虫学家注意到聚集信息素会让蟑螂彼此靠近，但不确定这些信息素到底是什么，有人认为是体表的蜡状物质，有人认为是粪便中含氮的化合物，也有人认为是脂肪酸。

       来自北卡罗来纳州的昆虫学家采用普通的蟑螂和在无菌笼中饲养的德国小蠊（见上图，分别用了一龄和五龄若虫）进行对比研究，无菌饲养的蟑螂的粪便也是无菌。通常蟑螂会被它们邻居的粪便所吸引，但他们往往对无菌的粪便不感兴趣（见下图）。有大约80%到100%的小蟑螂在无菌水和粪便之间首选粪便，正常粪便的提取物聚集的蟑螂也更多。

        如果没有粪便中的微生物，这些蟑螂就不会再一起聚集起来了，但当用分离出的粪便细菌喂养给无菌蟑螂时，这些蟑螂会再次聚集起来。通过对粪便中化学物质的分析，发现正常的蟑螂粪便和无菌粪便之间存在明显不同，无菌粪便缺乏许多常见的脂肪酸（见下图）。

        研究人员推断这些挥发性脂肪酸可能就是聚集信息素。这些化合物的混合物本身也会导致蟑螂聚集（见下图）。

       这项研究表明肠道细菌产生的化合物是更有效的，也可能是最重要的聚集行为的驱动因素。目前，该研究已经发现了粪便中的微生物。正在对它们进行深入研究（见下图）。除了这个研究，其他研究人员已经表明，沙漠蝗虫体内一种特定的微生物有助于诱导蝗虫的拥挤行为，生活在鬣狗臭腺（scent glands）内的细菌，能够帮助这些动物通过气味识别亲属和非亲属以及挑选小组成员。这些昆虫将肠道中微生物作为合作伙伴，密切合作，影响了群体的行为。人是不是也是一样的呢？现在还不知道，但是我们已经知道，我们吃的东西会影响我们体内的微生物，这些微生物反过来又会影响我们的气味（体味或排泄物气味）。虽然人类的狐臭味会阻止彼此之间的接触，但现在还没有证据表明细菌在人类之间的交流中发挥了积极的作用。

       现在他们正在研究是否可以开发出一种合成的聚集信息素，能够吸引所有的德国蟑螂，再把这些化合物制成杀虫剂，把它们一网打尽。未来，还可以开发一种食物或药品，小强吃了之后，肠道微生物被改变，产生不了聚集信息素，让它们孤苦伶仃，没人一起玩，最终，小强抑郁自杀身亡！！

参考资料：Cockroaches communicate via bacteria in their feces-By Elizabeth Pennisi @ Science

http://news.sciencemag.org/plants-animals/2015/12/cockroaches-communicate-bacteria-their-feces

Ayako Wada-Katsumata et al. Gut bacteria mediate aggregation in the German cockroach,PNAS, 2015

原文链接：http://www.pnas.org/content/early/2015/12/01/1504031112.full.pdf?with-ds=yes