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這是一段愛與蟑螂的故事

雷雅淇 / y編_96
・2015/08/13 ・2328字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 476 ・五年級

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大概沒有一種動物能像蟑螂一樣這麼能引起大家相同的共鳴,並串聯起多個世代的恐懼。我們總是很難直接面對牠,恨不得在下一秒牠就消失在自己的面前。就算是這樣的蟑螂,為了生殖當然還是有屬於牠們的愛的故事,而且其實意外的精彩。

所以這是一段可能沒有人要聽,但我還是要說的愛情故事。

幾乎所有種的雄性蟑螂,就算精盡但只要蟑螂不亡,都會和多個雌性交配;所以蟑螂交配的分類多是建立雌性的行為上。但蟑螂多是夜行性且交配的時候跟我們一樣也會找個隱密的地方偷偷進行,所以在野外的蟑螂其實就很難確定牠們實際的交配行為。

動畫中為了敘事需要而把蟑螂的交配分成若干種,讓美洲蟑螂小強好選擇牠的愛情動作片。但就像上一段說的,研究多只能從雌性蟑螂的交配行為去分類,所以大致能將蟑螂的交配行為分為兩大類:一夫制和多夫制。

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螢幕截圖 2015-08-12 11.41.23

一生只愛你一個

至少知道有兩種蟑螂就算沒有綁貞操帶,也實行著非常嚴格的一夫制(monandrous )。Neopolyphaga miniscula 和七星蟑螂(Therea petiveriana)牠們不只一夫,而且還只交配一次。一旦交配完成後,雌性的餘生就很難再受精,甚至還會用後腿去擊退其他的追求者。

[圖一] 七星蟑螂,其實他長得蠻美的啊。 source:Josh More
七星蟑螂,其實他長得蠻美的啊。source:Josh More

而被飼養著的隱尾蠊屬(Cryptocercus)的蟑螂,會建立類似社會化的一夫一妻制,能維持著長期的配對關係並形成家庭。雖然目前還沒辦法從遺傳的層次上去定義這樣的行為,但可以觀察到這些蟑螂額外交配的情形很少發生。只要雌性和雄性配對,牠們就會組成家庭並一起抵禦外來的入侵者,包括其他想把走雌性蟑螂的雄性蟑螂。

你或許會懷疑,難道牠們就不會犯天底下的蟑螂都會犯的錯嗎?觀察Cryptocercus punctulatus的交配行為時間約在30~40多分鐘左右,因此牠們要偷偷摸摸的交配卻不被發現是不可能的。

隱尾蠊屬。 source:tolweb
隱尾蠊屬蟑螂。source:tolweb

這一屬的蟑螂如果真的有不忠的時候,大概就只有剛成為成蟲但還沒有配對之前,雖然這應該頂多只能說是婚前性行為而不算是偷情吧。春季和初夏的時候,還會找到很多的單身蟑螂,這些單身蟑螂會夏天的好時節配對,之後一起渡冬並在下一個夏天產下牠們的後代。聽起來美得像幅畫啊,如果我不提醒你牠們是蟑螂的話。

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雖然單次交配的精子量就足夠讓雌性蟑螂的卵受精,但牠們還是會不只交配一次。這行為非常有趣,因為在產卵之前多次的交配有可能是為了親緣保證;但在產卵之後的重複交配行為就變得很難解釋了(或許隱尾蠊屬蟑螂會說:要你多管閒事>//艸//<)。

觀察也發現,有盡到父親責任的雄性蟑螂的品種,牠們的交配頻率特別高。或許在這配對關係中演變出的多餘交配,可能是雌性為了去獨佔雄性好讓牠們能撫育後代,並同時剝奪雄性去偷腥機會的手段。(高招啊!)

目前還不曉得這樣重複交配的模式是否會發生在像是木蠊(Salganea)等其他一夫制的蟑螂,牠們也會組成家庭,並有長期的親子照護關係。

腳踏多條螂——不只你有小三,我也有小王

前面的蟑螂讓人想在故事後面加上「從此過著幸福快樂的日子」,但其實大部份的蟑螂仍是多夫制(polyandrous)的。

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雌性蟑螂的一生中會有多次的生殖週期,有些品種的蟑螂在牠每段生殖週期當中雖然可能是一夫制,但多段的生殖週期加總起來,牠整段的生殖壽命(reproductive life)仍會被認為是多夫制,這被稱為序列式一夫一妻(serial monogamy)。就算每次談戀愛都像初戀一樣,但真正的初戀還是只有一個啊。

這些品種的雌性蟑螂接受雄性蟑螂的感受性是會週期性循環的,一個生產週期包括:接受、交配、產卵、卵孵化的循環,他們在一個生殖週期只會交配一次,且感受性會在交配過後急遽下降。有一些品種在找到下一個交配對象前會經過多個生產週期,有些則在每次生產行為過後感受性就會恢復。

比較常見的德國蟑螂(Blattella germanica, 也稱德國姬蠊) 和亞洲蟑螂(Blattella asahinai) 都會反覆交配,雖然他們在單次交配時產生的精子量就已經足夠提供雌性蟑螂在剩餘的生殖壽命使用。雌性的美洲蟑螂(Periplaneta americana)以這種交替交配的方式生產卵鞘,並可能會在產完卵的3-4小時候又進行交配。

亞洲蟑螂。source:wikimedia
亞洲蟑螂Blattella asahinai。source:wikimedia

也有觀察到一對Ellipsidion humerale在一個月內交配四次,交配的行為與生產卵鞘交替。 對Eublaberus posticus來說也是除了第一次的交配以外,後續的重複交配行為並不會增進生產表現;但仍然觀察得到牠們的重複交配行為。

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Ellipsidion humerale. source:Bill & Mark Bell
Ellipsidion humerale. source:Bill & Mark Bell

那有單次生產週期卻發生很多次的交配行為嗎?研究有觀察到這樣的雌性蟑螂,但這些案例通常是例外而非是研究品種當中的通則。

有研究在超過200隻雌性德國蟑螂中記錄到一次雌性於第一次產卵前交配2次,在其他的研究中也曾注意到有一對德國蟑螂於24小時中交配2次。不只是德國蟑螂,也有研究觀察到褐帶蟑螂(Supella longipalpa)可能於一天之中發生1或2次交配。

說了那麼多,但其實關於蟑螂的交配行為,還有很多細節還存在在迷霧當中;畢竟要觀察到野外的蟑螂交配不太容易。如果小強真能說話,搞不好會告訴我們一段比瓊瑤還要蕩氣回腸的愛情故事。

參考資料:

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  • Cockroaches–ECOLOGY, BEHAVIOR, AND NATURAL HISTORY.  William J. Bell, Louis M. Roth,Christine A. Nalepa. Foreword byEdward O.Wilson.
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雷雅淇 / y編_96
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之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。

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快!還要更快!讓國家級地震警報更好用的「都會區強震預警精進計畫」
鳥苷三磷酸 (PanSci Promo)_96
・2024/01/21 ・2584字 ・閱讀時間約 5 分鐘

本文由 交通部中央氣象署 委託,泛科學企劃執行。

  • 文/陳儀珈

從地震儀感應到地震的震動,到我們的手機響起國家級警報,大約需要多少時間?

臺灣從 1991 年開始大量增建地震測站;1999 年臺灣爆發了 921 大地震,當時的地震速報系統約在震後 102 秒完成地震定位;2014 年正式對公眾推播強震即時警報;到了 2020 年 4 月,隨著技術不斷革新,當時交通部中央氣象局地震測報中心(以下簡稱為地震中心)僅需 10 秒,就可以發出地震預警訊息!

然而,地震中心並未因此而自滿,而是持續擴建地震觀測網,開發新技術。近年來,地震中心執行前瞻基礎建設 2.0「都會區強震預警精進計畫」,預計讓臺灣的地震預警系統邁入下一個新紀元!

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連上網路吧!用建設與技術,換取獲得地震資料的時間

「都會區強震預警精進計畫」起源於「民生公共物聯網數據應用及產業開展計畫」,該計畫致力於跨部會、跨單位合作,由 11 個執行單位共同策畫,致力於優化我國環境與防災治理,並建置資料開放平台。

看到這裡,或許你還沒反應過來地震預警系統跟物聯網(Internet of Things,IoT)有什麼關係,嘿嘿,那可大有關係啦!

當我們將各種實體物品透過網路連結起來,建立彼此與裝置的通訊後,成為了所謂的物聯網。在我國的地震預警系統中,即是透過將地震儀的資料即時傳輸到聯網系統,並進行運算,實現了對地震活動的即時監測和預警。

地震中心在臺灣架設了 700 多個強震監測站,但能夠和地震中心即時連線的,只有其中 500 個,藉由這項計畫,地震中心將致力增加可連線的強震監測站數量,並優化原有強震監測站的聯網品質。

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在地震中心的評估中,可以連線的強震監測站大約可在 113 年時,從原有的 500 個增加至 600 個,並且更新現有監測站的軟體與硬體設備,藉此提升地震預警系統的效能。

由此可知,倘若地震儀沒有了聯網的功能,我們也形同完全失去了地震預警系統的一切。

把地震儀放到井下後,有什麼好處?

除了加強地震儀的聯網功能外,把地震儀「放到地下」,也是提升地震預警系統效能的關鍵做法。

為什麼要把地震儀放到地底下?用日常生活來比喻的話,就像是買屋子時,要選擇鬧中取靜的社區,才不會讓吵雜的環境影響自己在房間聆聽優美的音樂;看星星時,要選擇光害比較不嚴重的山區,才能看清楚一閃又一閃的美麗星空。

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地表有太多、太多的環境雜訊了,因此當地震儀被安裝在地表時,想要從混亂的「噪音」之中找出關鍵的地震波,就像是在搖滾演唱會裡聽電話一樣困難,無論是電腦或研究人員,都需要花費比較多的時間,才能判讀來自地震的波形。

這些環境雜訊都是從哪裡來的?基本上,只要是你想得到的人為震動,對地震儀來說,都有可能是「噪音」!

當地震儀靠近工地或馬路時,一輛輛大卡車框啷、框啷地經過測站,是噪音;大稻埕夏日節放起絢麗的煙火,隨著煙花在天空上一個一個的炸開,也是噪音;台北捷運行經軌道的摩擦與震動,那也是噪音;有好奇的路人經過測站,推了推踢了下測站時,那也是不可忽視的噪音。

因此,井下地震儀(Borehole seismometer)的主要目的,就是盡量讓地震儀「遠離塵囂」,記錄到更清楚、雜訊更少的地震波!​無論是微震、強震,還是來自遠方的地震,井下地震儀都能提供遠比地表地震儀更高品質的訊號。

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地震中心於 2008 年展開建置井下地震儀觀測站的行動,根據不同測站底下的地質條件,​將井下地震儀放置在深達 30~500 公尺的乾井深處。​除了地震儀外,站房內也會備有資料收錄器、網路傳輸設備、不斷電設備與電池,讓測站可以儲存、傳送資料。

既然井下地震儀這麼強大,為什麼無法大規模建造測站呢?簡單來說,這一切可以歸咎於技術和成本問題。

安裝井下地震儀需要鑽井,然而鑽井的深度、難度均會提高時間、技術與金錢成本,因此,即使井下地震儀的訊號再好,若非有國家建設計畫的支援,也難以大量建置。

人口聚集,震災好嚴重?建立「客製化」的地震預警系統!

臺灣人口主要聚集於西半部,然而此區的震源深度較淺,再加上密集的人口與建築,容易造成相當重大的災害。

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許多都會區的建築老舊且密集,當屋齡超過 50 歲時,它很有可能是在沒有耐震規範的背景下建造而成的的,若是超過 25 年左右的房屋,也有可能不符合最新的耐震規範,並未具備現今標準下足夠的耐震能力。 

延伸閱讀:

在地震界有句名言「地震不會殺人,但建築物會」,因此,若建築物的結構不符合地震規範,地震發生時,在同一面積下越密集的老屋,有可能造成越多的傷亡。

因此,對於發生在都會區的直下型地震,預警時間的要求更高,需求也更迫切。

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地震中心著手於人口密集之都會區開發「客製化」的強震預警系統,目標針對都會區直下型淺層地震,可以在「震後 7 秒內」發布地震警報,將地震預警盲區縮小為 25 公里。

111 年起,地震中心已先後完成大臺北地區、桃園市客製化作業模組,並開始上線測試,當前正致力於臺南市的模組,未來的目標為高雄市與臺中市。

永不停歇的防災宣導行動、地震預警技術研發

地震預警系統僅能在地震來臨時警示民眾避難,無法主動保護民眾的生命安全,若人民沒有搭配正確的防震防災觀念,即使地震警報再快,也無法達到有效的防災效果。

因此除了不斷革新地震預警系統的技術,地震中心也積極投入於地震的宣導活動和教育管道,經營 Facebook 粉絲專頁「報地震 – 中央氣象署」、跨部會舉辦《地震島大冒險》特展、《震守家園 — 民生公共物聯網主題展》,讓民眾了解正確的避難行為與應變作為,充分發揮地震警報的效果。

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此外,雖然地震中心預計於 114 年將都會區的預警費時縮減為 7 秒,研發新技術的腳步不會停止;未來,他們將應用 AI 技術,持續強化地震預警系統的效能,降低地震對臺灣人民的威脅程度,保障你我生命財產安全。

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大棕蝠大陰莖,插不進去仍射精?
胡中行_96
・2023/11/30 ・1880字 ・閱讀時間約 3 分鐘

瑞士洛桑大學(Université de Lausanne)生態暨演化學系的生物學家 Nicolas J. Fasel 博士,收到一封以荷蘭文書寫的電子郵件。[1]裏頭附帶的網址,據說能連結到,在某教堂閣樓裡偷拍的性交影片。[1, 2] Fasel 博士起先懷疑遇到詐騙,然而主旨寫著「大棕蝠陰莖」。他想若是投其所好,未免也太過精準。於是,Fasel 博士冒著風險點開。[1]

大棕蝠。圖/The Netherland’s Naturalis Biodiversity Center on Wikimedia Commons(Public Domain

大棕蝠的陰莖

大棕蝠(Eptesicus serotinus)分佈於歐洲和亞洲,偏好棲息在農田、林地附近的建物,或者直接住在樹上,方便捕捉昆蟲。牠們深褐色的毛髮覆蓋大部份的軀體,口鼻、翅膀與兩隻後腿間的尾膜(uropatagium;見上圖),則光禿無毛。身長 62 到 80 mm左右,翅膀攤開的寬度,大約 320 至 380 mm。成年的雌性就算沒懷孕,體型一般仍比雄性大些。[3]

大棕蝠的陰莖。圖/參考資料6,Figure 1(CC BY 4.0

性器,是雄性大棕蝠威猛之所在。綴飾著幾根短毛的陰莖,勃起時末端的兩團組織,會撐成愛心的形狀,背面中央陷落一個凹窩(上圖C)。此時,全長為 16.4 mm,寬度是 7.5 mm。相較之下,雌性的陰道,只有 2.3 mm 長,1.1 mm 寬,顯得不成比例。換句話說,雄性充血膨大的陰莖,長度約莫是自己身長的 22%;而且長寬均是雌性陰道的7倍。[4]「這個物種勃起的陰莖真是太驚人了」,Fasel 博士客觀評論:「超級長。」[5] 讚嘆之餘,他也承認:「我們覺得它實在很難插進任何東西。」[2]

在實驗室裡,研究團隊能用麻醉劑,刺激雄性大棕蝠的陰莖勃起。[5, 6] 然而牠們晝伏夜出,生性隱蔽,拍攝困難。要弄清實際上如何運用陰莖,並不容易。[4]

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直到那天,一封神秘的電子郵件降臨。[1, 2]

交配影片

2023 年 11 月《當代生物學》(Current Biology)期刊上,名列大棕蝠論文第二作者的 Jan Jeucken,[4] 是一名荷蘭的蝙蝠愛好者。[1, 2] 他在住家不遠的聖馬提亞教堂(St Matthias Church),架設了 18 台攝影機。[2, 6] 2016 年 10 月 25 日至 2022 年 3 月 22 日期間,近距離拍攝一個大棕蝠聚落的作息。[6] 取景的角度直接,包括由正下方捕捉進行中的性交畫面。[2]

Fasel 博士的團隊,從他那裏取得 93 段大棕蝠的交配影片,再加上 4 段來自烏克蘭蝙蝠復育中心(Ukrainian Bat Rehabilitation Center)。[2, 6] 分析了數小時的錄像之後,大棕蝠陰莖的功能,總算真相大白。[1]

交配中的雄性(上)和雌性(下)大棕蝠。圖/參考資料 6,Figure 5(CC BY 4.0

大棕蝠交配

蝙蝠後腿間的尾膜,平常用來飛翔。[7]親密互動的時候,雌性大棕蝠也會拿它來「擋煞」。因此,雄性想要與牠共赴巫山雲雨,就必須揚起巨砲,撥雲見日。活動正式開始前,雌性會叫個幾聲。雄性一柱擎天,用陰莖上的短毛,感覺雌性外陰的位置。一旦陰莖抵住外陰,前者兩團肉球間的凹窩,便發揮吸盤般的作用,協助鞏固與雌性的肉體連結。同時嘴也沒閒著,緊緊咬住對方的後頸不放。正當雙方難分難捨,陰莖卻點到為止,從頭到尾都沒插入。短則不到 53 分鐘,長至 12.7 小時,努力確保精子泳渡 8.6 mm,深長的子宮頸,安然達陣。[4, 6] 完事之後,雌性腹部可見被精液弄濕的毛髮。[4]

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大棕蝠這種如同鳥類「泄殖腔之吻」(cloacal kiss),僅止於表面接觸的交配方式,在哺乳類動物身上前所未見[4] Fasel 博士希望未來能建立一個「蝙蝠情色影片箱」(bat porn box),從各個角度裝設直播鏡頭,讓研究人員觀賞交配實況,發掘更多性癖。[5]

大棕蝠高清無碼交配實錄。影/參考資料 6,Supplementary File(CC BY 4.0

  

參考資料

  1. Smith B. (21 NOV 2023) ‘Bat species uses oversized penis like an arm during ‘contact mating’ — not penetrative sex’. ABC News, Australia.
  2. Vaidyanathan G. (20 NOV 2023) ‘Serotine bats are the first mammals found to have non-penetrative mating’. Nature.
  3. Elliott M. (2022) ‘Eptesicus serotinus’. Animal Diversity Web, University of Michigan, U.S.
  4. Fasel NJ, Jeucken J, Kravchenko K, et al. (2023) ‘Mating without intromission in a bat’. Current Biology, 33, 22, PR1182-R1183.
  5. Jacobs P. (20 NOV 2023) ‘How big is too big? Bat’s enormous penis makes penetration impossible’. Science.
  6. Fasel N, Jeucken J, Kravchenko K, et al. (2023) ‘No intromission is involved in the mating of Eptesicus serotinus, a novel copulatory pattern in mammals.’ Research Square.
  7. Gardiner JD, Dimitriadis G, Codd JR, Nudds RL (2011) ‘A Potential Role for Bat Tail Membranes in Flight Control’. PLOS ONE, 6(3): e18214.
胡中行_96
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曾任澳洲臨床試驗研究護理師,以及臺、澳劇場工作者。 西澳大學護理碩士、國立台北藝術大學戲劇學士(主修編劇)。邀稿請洽臉書「荒誕遊牧」,謝謝。

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看見蟑螂就害怕?為什麼我們總特別怕牠?
PanSci_96
・2023/08/26 ・3929字 ・閱讀時間約 8 分鐘

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***溫馨提醒,本文有小強畫面,請斟酌觀看***

唐伯虎點秋香讓小強成為蟑螂的代名詞。圖/經典放映

周星馳的唐伯虎點秋香上映後,讓小強成為蟑螂的代名詞,但你看到小強的瞬間,是順手將它解決,還是尖叫著逃跑呢?

台灣曾做過調查——不做調查也知道,蟑螂絕對是大家最討厭的害蟲第一名。美國甚至做過大規模調查,有超過四分之一的美國人表示自己最討厭的害蟲就是蟑螂,是第二名蜘蛛的兩倍之多!

所以,若要幫全人類找一個共同的敵人,蟑螂肯定算得上是一個。

但過去的日本節目中,卻發現北海道人竟然不怕蟑螂,難道他們都是勇者嗎?或是我們能從他們身上找到克服蟑螂恐懼的方法?

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北海道人好像沒看過蟑螂?!圖/Hituzi Chang

恐懼源自於未知?北海道人為什麼不怕蟑螂

你是不是光想到蟑螂的外表,就覺得全身起雞皮疙瘩?

面對蟑螂還能如此淡定,甚至能覺得牠們可愛的北海道人,別說你不敢相信,一群演化心理學家也是覺得匪夷所思,開始針對這些人做起了研究。

演化心理學就如字面上的意思,是將達爾文演化論套用到現代人的心理特質上,試圖以天擇的角度解釋許多無法解釋的人類心理現象。

例如近年來被診斷率越來越高的注意力不集中與過動症,也就是所謂的 ADHD,在演化心理學看來其實不是需要治療的「病」,而是環境變化太大導致的適應不良。想像一下,如果你是上萬年前生活在野外的人類,每天都必須在山林裡一邊躲避猛獸、一邊想辦法靠打獵與採集獲取食物。

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在這種環境下,眼觀四面、耳聽八方,且隨時保持能戰能跑的機動性,反而都是生存必須的特質,自然會成為演化過程中被保留下來的心理特質。隨著人類社會在近幾百年快速進步,我們不需要再去當高風險的獵人,但那些經年累月刻印在基因裡的特質還來不及被汰換掉,反而讓這些天生的獵人無法適應現代生活。

獵人的基因反倒讓人無法適應現代生活。圖/Giphy

同樣的道理,演化心理學認為人類對蟑螂的莫名恐懼,其實是來自於大腦主動識別並排斥潛在威脅的生存機制。在醫療資源匱乏的過去,隨便受個傷、生個病都有可能是致命的,人類只能戰戰兢兢,想辦法避開任何可能會傷害到自己的東西。這讓我們在無法辨別敵友時,會本能地戒備未知的東西。

即使從生態系的角度出發,同時兼具環境清道夫與許多動物主要食物來源的蟑螂,是維持自然平衡不可或缺的益蟲。但在無法感受到牠們好處的普通人眼裡,經常出沒於被我們視為髒亂、有害健康的垃圾與廚餘堆的蟑螂身上,只會被貼滿很髒,甚至是有害的負面標籤,當然不可能有好印象。

我猜這時有些觀眾心中閃過了「那又如何」、「我就討厭蟑螂啊」的念頭,但千萬別小看這份理所當然。雖說蟑螂因為生存與繁衍力強,被人類刻意撲殺這麼多年都還沒有要絕跡的意思,但其他昆蟲就沒那麼幸運了。由於人類對昆蟲,特別是只占大約10%的害蟲抱有負面觀感,使得這些小生物常在生態保育的討論中被冷落,甚至就這樣默默絕種,在地球生態系中留下無法彌補的缺口。久而久之,嘗到苦果的還是人類自己。

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話說回來,既然演化心理學表明恐懼來自於未知,那只要我們學到關於這些昆蟲的正確知識,就能扭轉刻板印象了,對吧!那麼看完泛科學,想必你就能擺脫對小強的恐懼!

只要學到正確知識,就能對蟑螂的恐懼了嗎?圖/Giphy

——雖然我很想這樣說,但很可惜,事情沒這麼簡單。還記得北海道人的訪問嗎?按照演化心理學,這些從來見過蟑螂本螂的北海道人,既然對蟑螂完全陌生,那麼應該不會有這麼正向的反應。就算不覺得被威脅,至少也該有點基本的戒備才是啊?

一篇發表於 2021 年的日本研究,正是想探討這個落差。研究團隊分析過往研究,發現「增加昆蟲相關知識」與「減輕恐懼」之間似乎沒有必然的關聯。而且,與出身郊區的人相比,從小生活在都市的人對於昆蟲竟然普遍有著較強、也較難改變的昆蟲嫌惡。

深入研究後,才發現,原來連怕不怕蟑螂這種事都得要看出身的。

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都市化—嫌惡假說

在針對13,000名日本人進行調查後,研究團隊提出了「都市化—嫌惡假說」。此假說以都市化為起點,拆解出兩條人類培養對昆蟲嫌惡感的路徑。

你不該出現在我家!由破壞安全感引發的厭惡

首先,由於都市化導致自然環境縮減,無法適應都市環境的昆蟲大量減少,相對的,像蟑螂、蒼蠅、蜘蛛等適應良好的昆蟲,數量不可避免地會增加,也更容易出現在室內環境裡。對我們來說,穩固的牆壁與天花板會帶來與外界隔絕的安全感。因此,當有不請自來、侵門踏戶的東西出現,除了對昆蟲本身的厭惡,我們對所處環境原有的信任也跟著崩塌了。

回想一下,上次在家裡或辦公室茶水間看到蟑螂,就算當下就把它消滅了,在接下來的一段時間內,是不是會到處疑神疑鬼,總覺得某些角落或通風管裡藏著一支蓄勢待發的蟑螂大軍,準備趁你不注意時再出來嚇你一跳?

對蟑螂的厭惡可能源自於牠破壞了你對環境的信任感。圖/Giphy

同樣的,就算不是在你家,而是外出用餐時在餐廳裡看見蟑螂,基於恨烏及屋的情感連結,你對於餐廳的信任感也跟著下降,甚至激動一點當場走人也有可能。但換個場景,假如你今天是在馬路上看見蟑螂,或許還是會覺得害怕、覺得噁心,但反應很可能不會像在家裡這麼大。

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這便是都市化—嫌惡假說第一條路徑強調的重點。在都市化程度高的環境裡「室內」跟「室外」的界線變得分明,因此當有不該存在的東西出現,我們的反應也會更強烈。

因為不熟,所以討厭?

至於都市化—嫌惡假說的第二條路徑,是延續演化心理學裡,人們對於不了解的事物會產生恐懼的觀點。但比起針對單一種昆蟲,都市化—嫌惡假說發現,都市化環境會普遍降低其居民接觸大自然的頻率。就算是出生於郊區環境的人,在都市生活久了也會喪失這股熟悉感,甚至開始對大自然出現排斥心理。

同樣的,今天即便你是個都市小孩,只要到郊外生活夠久,而且自發地去接觸自然環境,那份對昆蟲的恐懼便會在洪水療法下逐漸被減敏感。說不定某天你會跟北海道人一樣,開始欣賞蟑螂的可愛之處喔!

說不定某天你會跟北海道人一樣,開始欣賞蟑螂的可愛之處!圖/Hituzi Chang

從「害怕蟑螂」看見早期教育

除了解釋了我們對蟑螂的厭惡,都市化—嫌惡假說其實也點出了現代社會一個很重要的議題,那就是在現代科技的干擾下,我們接觸真實世界的頻率正在下降,無形中也失去不少珍貴的「經驗」。

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我們的大腦仰賴經驗法則才能運轉,想學習新技能、建立穩固的知識結構,都需要持續且頻繁地暴露在特定刺激下。讀書、背講義是一種刺激,與人社交締結關係是一種刺激,走出戶外接觸山林也是一種刺激,任何一種刺激少了,我們就會錯過發展相應能力的機會。

就好像最近幾年特別被重視的語言教育、科學教育、情感教育,甚至是平權與美感教育,其實都是在努力把握小孩子學習的黃金期,讓他們盡早接觸到足夠的相關刺激,打下扎實基礎。這在教育心理學叫做「早期暴露」(early exposure),這個理論反對只把重心放在學齡後與學校教育的傳統觀念,認為父母在學齡前給予孩子多元化刺激同樣重要。

不需要花大錢上才藝班,平時多帶孩子出門走走,或是準備不同的課外讀物與嗜好,都是很好的新奇刺激,不單能增進大腦發展,還可以培養認知彈性,讓他們在未來遇到未知事物時能保持好奇心、積極自發地去吸收新知,而非縮在固有觀念裡。

早期暴露對兒童發展學習尤為重要。圖/Pexels

這個乍看很冷門、沒什麼了不起的研究,其實衍生出來的意義可是與我們息息相關。就好像我們常說在家裡看到一隻蟑螂,代表看不見的地方還有十隻。怕不怕蟑螂事小,因為享受現代科技的便利而錯失與真實世界互動的經驗,才是最得不償失的。

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要在都市中增加對昆蟲的好感不容易,但也有像是中山女中蔡任圃老師,成功透過一系列的觀察、研究等課程活動,讓許多學生愛上了蟑螂這個小生物。那麼你呢,你覺得你還有機會跟小強達成和解嗎?

  1. 這還用說嗎?馬上當成寵物養起來!每天一起睡
  2. 先不要,我們彼此人蟑殊途不犯河水
  3. 絕對不可能,只要看到蟑螂,這個房子我就不要了!

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PanSci_96
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這是一段愛與蟑螂的故事
雷雅淇 / y編_96
・2015/08/13 ・2328字 ・閱讀時間約 4 分鐘 ・SR值 476 ・五年級

大概沒有一種動物能像蟑螂一樣這麼能引起大家相同的共鳴,並串聯起多個世代的恐懼。我們總是很難直接面對牠,恨不得在下一秒牠就消失在自己的面前。就算是這樣的蟑螂,為了生殖當然還是有屬於牠們的愛的故事,而且其實意外的精彩。

所以這是一段可能沒有人要聽,但我還是要說的愛情故事。

幾乎所有種的雄性蟑螂,就算精盡但只要蟑螂不亡,都會和多個雌性交配;所以蟑螂交配的分類多是建立雌性的行為上。但蟑螂多是夜行性且交配的時候跟我們一樣也會找個隱密的地方偷偷進行,所以在野外的蟑螂其實就很難確定牠們實際的交配行為。

動畫中為了敘事需要而把蟑螂的交配分成若干種,讓美洲蟑螂小強好選擇牠的愛情動作片。但就像上一段說的,研究多只能從雌性蟑螂的交配行為去分類,所以大致能將蟑螂的交配行為分為兩大類:一夫制和多夫制。

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螢幕截圖 2015-08-12 11.41.23

一生只愛你一個

至少知道有兩種蟑螂就算沒有綁貞操帶,也實行著非常嚴格的一夫制(monandrous )。Neopolyphaga miniscula 和七星蟑螂(Therea petiveriana)牠們不只一夫,而且還只交配一次。一旦交配完成後,雌性的餘生就很難再受精,甚至還會用後腿去擊退其他的追求者。

[圖一] 七星蟑螂,其實他長得蠻美的啊。 source:Josh More
七星蟑螂,其實他長得蠻美的啊。source:Josh More
 

而被飼養著的隱尾蠊屬(Cryptocercus)的蟑螂,會建立類似社會化的一夫一妻制,能維持著長期的配對關係並形成家庭。雖然目前還沒辦法從遺傳的層次上去定義這樣的行為,但可以觀察到這些蟑螂額外交配的情形很少發生。只要雌性和雄性配對,牠們就會組成家庭並一起抵禦外來的入侵者,包括其他想把走雌性蟑螂的雄性蟑螂。

你或許會懷疑,難道牠們就不會犯天底下的蟑螂都會犯的錯嗎?觀察Cryptocercus punctulatus的交配行為時間約在30~40多分鐘左右,因此牠們要偷偷摸摸的交配卻不被發現是不可能的。

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隱尾蠊屬。 source:tolweb
隱尾蠊屬蟑螂。source:tolweb

這一屬的蟑螂如果真的有不忠的時候,大概就只有剛成為成蟲但還沒有配對之前,雖然這應該頂多只能說是婚前性行為而不算是偷情吧。春季和初夏的時候,還會找到很多的單身蟑螂,這些單身蟑螂會夏天的好時節配對,之後一起渡冬並在下一個夏天產下牠們的後代。聽起來美得像幅畫啊,如果我不提醒你牠們是蟑螂的話。

雖然單次交配的精子量就足夠讓雌性蟑螂的卵受精,但牠們還是會不只交配一次。這行為非常有趣,因為在產卵之前多次的交配有可能是為了親緣保證;但在產卵之後的重複交配行為就變得很難解釋了(或許隱尾蠊屬蟑螂會說:要你多管閒事>//艸//<)。

觀察也發現,有盡到父親責任的雄性蟑螂的品種,牠們的交配頻率特別高。或許在這配對關係中演變出的多餘交配,可能是雌性為了去獨佔雄性好讓牠們能撫育後代,並同時剝奪雄性去偷腥機會的手段。(高招啊!)

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目前還不曉得這樣重複交配的模式是否會發生在像是木蠊(Salganea)等其他一夫制的蟑螂,牠們也會組成家庭,並有長期的親子照護關係。

腳踏多條螂——不只你有小三,我也有小王

前面的蟑螂讓人想在故事後面加上「從此過著幸福快樂的日子」,但其實大部份的蟑螂仍是多夫制(polyandrous)的。

雌性蟑螂的一生中會有多次的生殖週期,有些品種的蟑螂在牠每段生殖週期當中雖然可能是一夫制,但多段的生殖週期加總起來,牠整段的生殖壽命(reproductive life)仍會被認為是多夫制,這被稱為序列式一夫一妻(serial monogamy)。就算每次談戀愛都像初戀一樣,但真正的初戀還是只有一個啊。

這些品種的雌性蟑螂接受雄性蟑螂的感受性是會週期性循環的,一個生產週期包括:接受、交配、產卵、卵孵化的循環,他們在一個生殖週期只會交配一次,且感受性會在交配過後急遽下降。有一些品種在找到下一個交配對象前會經過多個生產週期,有些則在每次生產行為過後感受性就會恢復。

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比較常見的德國蟑螂(Blattella germanica, 也稱德國姬蠊) 和亞洲蟑螂(Blattella asahinai) 都會反覆交配,雖然他們在單次交配時產生的精子量就已經足夠提供雌性蟑螂在剩餘的生殖壽命使用。雌性的美洲蟑螂(Periplaneta americana)以這種交替交配的方式生產卵鞘,並可能會在產完卵的3-4小時候又進行交配。

亞洲蟑螂。source:wikimedia
亞洲蟑螂Blattella asahinai。source:wikimedia

也有觀察到一對Ellipsidion humerale在一個月內交配四次,交配的行為與生產卵鞘交替。 對Eublaberus posticus來說也是除了第一次的交配以外,後續的重複交配行為並不會增進生產表現;但仍然觀察得到牠們的重複交配行為。

Ellipsidion humerale. source:Bill & Mark Bell
Ellipsidion humerale. source:Bill & Mark Bell

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那有單次生產週期卻發生很多次的交配行為嗎?研究有觀察到這樣的雌性蟑螂,但這些案例通常是例外而非是研究品種當中的通則。

有研究在超過200隻雌性德國蟑螂中記錄到一次雌性於第一次產卵前交配2次,在其他的研究中也曾注意到有一對德國蟑螂於24小時中交配2次。不只是德國蟑螂,也有研究觀察到褐帶蟑螂(Supella longipalpa)可能於一天之中發生1或2次交配。

說了那麼多,但其實關於蟑螂的交配行為,還有很多細節還存在在迷霧當中;畢竟要觀察到野外的蟑螂交配不太容易。如果小強真能說話,搞不好會告訴我們一段比瓊瑤還要蕩氣回腸的愛情故事。

參考資料:

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  • Cockroaches–ECOLOGY, BEHAVIOR, AND NATURAL HISTORY.  William J. Bell, Louis M. Roth,Christine A. Nalepa. Foreword byEdward O.Wilson.
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雷雅淇 / y編_96
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之前是總編輯,代號是(y.),是會在每年4、7、10、1月密切追新番的那種宅。中興生技學程畢業,台師大科教所沒畢業,對科學花心的這個也喜歡那個也愛,彷徨地不知道該追誰,索性決定要不見笑的通吃,因此正在科學傳播裡打怪練功衝裝備。