等不到天黑，小強不敢太鬆懈──《當蟑螂不再是敵人》

2017/03/23 |

| 標籤：

【科科愛看書】「啊，有小強！」一想到蟑螂，就讓人咬牙切齒，恨不得抄起拖鞋除之而後快。不過，這樣的方法真的有效嗎？為了面對這邪惡、強大又無所不在的傢伙，我們當然必須知己知彼，才能百戰百勝啊！與其討厭牠們，不如來學學牠們生存的不敗法則吧！一切祕笈盡在：《當蟑螂不再是敵人：從科學、歷史與文化，解讀演化常勝軍的生存策略》

白天不懂夜的黑，你不懂小強的美

蟑螂是夜行動物，白天都在睡覺，或在棲息處懶散地消磨時間。若白天看見蟑螂出來遊蕩不是好現象，因為這表示棲息處裡的蟑螂數量多到牠們不得不離開、走進明亮的地方，這是蟑螂大量滋生的跡象。並非所有的蟑螂都是晝伏夜出，但是居家蟑螂全數如此。

地球上也有白天出來活動的野生蟑螂，不過人類對於野生蟑螂的習性所知甚少，還有幾千種尚待收集與分類，更別提研究。相反地，為了消滅居家蟑螂，牠們的生活方式已被徹底研究。

一般而言，居家蟑螂和人類過著平行的生活。牠們躲在壁紙後面、藏在櫥櫃的縫隙裡、冰箱底下，或是在馬桶水管附近。蟑螂晚上出來活動，尋找食物、水和交配對象。儘管蟑螂跟人類使用相同的空間，而且各自進行日常作息的時候只相隔數公分，但是彼此打照面的機會很少，很可能從出生到死去、整個世代都不曾被人類看見。

蟑螂可能就躲在冰箱後面或下面的縫隙中，與人類過著平行的生活。圖／Yoshitomo Oda @ Flickr

弄瞎小強，它會不會在白天跟你打招呼？

過去五十年，神經生物學家花費比以往更多的時間與資源，研究蟑螂的日夜節律。日夜節律指的是「生理時鐘」調節的作息、進食與睡眠等行為，據信大部分有意識的生物都有日夜節律。研究日夜節律的人特別喜歡用蟑螂做實驗，一九五五年，英國劍橋的昆蟲學家珍奈特．哈克（Janet Harker）把黑色顏料塗在蟑螂頭上，她刻意弄瞎蟑螂，想知道在無法利用視覺分辨日夜的情況下，蟑螂能否維持晝伏夜出的節律。

她發現蟑螂會慢慢改變作息；跟控制組的正常蟑螂相比，瞎掉的蟑螂在白天的某些時候比較活躍，晚上沒精神的時間也比較長。但是，若把正常蟑螂的食道下神經節移植到瞎掉的蟑螂體內，瞎掉的蟑螂又恢復了原本的日夜節律。因此，她推論蟑螂的作息是由神經節透過神經內分泌所控制。

在無法利用視覺分辨日夜的情況下，蟑螂能否維持晝伏夜出的節律？圖／Lucio Virzi @ Flickr

該研究發表的十二年後，英國劍橋另一位研究者約翰．布萊迪（John Brady）在《實驗生物學期刊》裡刊登了一篇文章，開頭就提及哈克的研究：「目前極少生物的生理時鐘已獲得明確證實，但其中兩種無脊椎動物的生理時鐘記錄得非常詳實。」他在文章後面提到自己嘗試複製哈克的實驗卻以失敗告終，但仍斷定蟑螂的大腦裡必定有一個控制日夜節律的機制，「一個電子節律器」。這些實驗，以及往後的許多實驗，都是以二十四小時為週期，測量蟑螂的活動。

斷開視葉、斷開魂結、斷開神經的牽連

四分之一個世紀以來，全球有十幾個生物學家，致力於尋找蟑螂的電子節律器。其中一位是范德比大學的泰瑞．佩吉（Terry Page），他已追尋超過二十年，主要資金來源是美國國家科學基金會。佩吉說要讓我看看蟑螂的大腦，我跟著他走進實驗室旁的小房間，他養的美洲蟑螂就住在那裡。這種又長又黑的蟑螂，有個比較文雅的別名叫「水蟲」。這個無窗的小房間裡有股熟悉的蟑螂味道：難聞又刺鼻的霉味；彷彿陰暗角落裡有潮溼的紙板，層層堆疊在小動物的屍體上。他把手伸到塑膠桶裡，用拇指跟食指捏起一隻長長的、閃亮的美洲蟑螂。

我們走回實驗室，佩吉把蟑螂放進一個有蓋的塑膠盤裡，塑膠盤接著一條管子，二氧化碳經由管子灌入塑膠盤以麻醉蟑螂，這隻美洲蟑螂的觸角立刻動也不動。佩吉拿起另一個圓形的小塑膠盤，它的邊緣有一個V字型缺口，昏迷蟑螂的頸部剛好可以放在缺口上，牠只有頭伸出塑膠盤，身體則留在盤內。塑膠盤底下是一個固定托架，正上方有具解剖顯微鏡。以肉眼來看，蟑螂頭只是一顆棕色小球；但是，在顯微鏡底下，複眼加上昆蟲口器的蟑螂臉，看起來活脫脫就像惡夢裡的巨蟲。

「這是一件相當有趣的事。如果你看過的蟑螂頭跟我一樣多，你會發現每隻蟑螂的長相都不一樣。」佩吉告訴我，「每張臉都有些微差異。」

他一邊說話，一邊用單刃刀片搭配鑷子，劃開蟑螂額頭的正中央，把兩片頭皮往後剝開，用兩塊小小的白色膠帶把頭皮分別固定在兩側，這是一小團色如灰珍珠的蟑螂大腦。佩吉說經過多年實驗，研究人員發現，就算切斷眼睛和大腦之間的神經，蟑螂的日夜節律依然維持不變，但如果切斷視葉和大腦之間的神經，生理時鐘就會被打亂。

「因此許多研究人員，包括我自己，都開始尋找視葉裡控制日夜節律的區域。我們逐步縮小視葉的損害範圍，並且取得了一致的結果：日夜節律仰賴的區域是分散的。當然，用損害的方式無法確知自己損害了什麼，你可能沒有直接破壞生理時鐘，卻依然改變了行為。」「損害」蟑螂的大腦是什麼意思？

「基本上就是以電解的方式。將一根針磨利之後，裝在顯微操作器上，它可以非常精準地刺中目標。」佩吉說，「把針刺進蟑螂大腦裡，讓微小的電流通過這根針，針頭會發熱，藉此損害極小部分的大腦，例如直徑五十或一百微米的球形區域，燒毀範圍取決於電流強度。」

他撕開固定頭皮的膠帶，用低熔點的蠟把兩片頭皮重新黏合在額頭上。我們在他的研究室裡聊天時，他說五到十分鐘後蟑螂就會醒來，看起來完好如初，「我的研究顯然不能直接應用在人身上，但我感興趣的是基本生理作用，我們可以合理假設這些作用是跨物種的。」

「我開始做蟑螂實驗時，其中一個問題是，能不能找到生理時鐘的位置？它是一個獨立的局部結構？還是大量分散但互相連接的細胞，不同的細胞處理不同的功能？」

「當時這個問題之於任何生物，都沒有明確答案，所以似乎是一個普遍的謎。相關研究也可用來解決人類的時差。雖然蟑螂的觀察結果無法直接應用於人類，卻能提供基礎概念，不僅能簡化複雜生物的實驗，也會更有研究方向。如果相同的實驗在蟑螂、蝸牛、青蛙跟魚身上都得到相同的結果，就更有理由相信這是一個生物通則。」

佩吉說話時靠著椅背。他高高瘦瘦、看起來很健康，一隻手靠著下巴，若有所思地用拇指跟食指輕碰下唇，就是剛才從塑膠桶撈出蟑螂的拇指跟食指。

當小強擠在一起，就是溫馨的感覺

在蟑螂的世界沒有幽閉恐懼症這回事，環境越封閉、空間越狹窄，蟑螂就越有安全感。如果可以，每一種居家蟑螂都願意天天跟同伴一起擠在狹小的空間裡，越擁擠越好，最好全身上下都有被觸碰的感覺。這種對觸碰的喜愛，科學家稱之為正趨觸性，德國蟑螂就是最佳典範。德國蟑螂選擇的空間幾乎都介於 0.15 到 1.2 公分之間，0.6 公分是最剛好的狹窄程度，如果四面八方都擠滿蟑螂會更棒。