Das neu sequenzierte Kakerlakengenom erklärt, warum sie so verdammt schwer zu töten sind

Die oben gezeigten Gene der amerikanischen Kakerlake haben es ihr ermöglicht, praktisch überall auf der Welt zu überleben.

Kakerlaken sind seit Tausenden von Jahren einer der unerwünschtesten und dennoch bewundernswert hartnäckigsten Mitbewohner der Menschheit. Aber trotz unserer widerstrebenden Intimität gibt es immer noch eine Menge, die wir über diese Insekten nicht verstehen. Eine neue Studie, die heute in Nature Communication veröffentlicht wurde , packt die Gene aus, die Kakerlaken zum Ticken bringen - und erklärt, warum sie so verdammt schwer loszuwerden sind.

Chinesische Forscher sequenzierten das Genom der amerikanischen Kakerlake ( Periplaneta americana ) und verglichen es direkt mit den Genomen zweier verwandter Arten, der australischen Kakerlake ( P. australasiae ) und der rauchbraunen Kakerlake ( P. fuliginosa ). Sie kontrastierten es auch mit verfügbaren genetischen Daten von anderen Insekten in derselben breiten Reihenfolge wie Blattodea , wie Termiten (die kürzlich nach Jahren des Nörgelns von Entomologen in Blattodea aufgenommen wurden ) und der deutschen Kakerlake ( Blattella germanica ).

Sie fanden heraus, dass die amerikanische Plötze nach der Heuschrecke eines der größten bekannten Genome unter Insekten besitzt. Wie erwartet war die amerikanische Kakerlake genetisch den beiden anderen Periplaneta- Kakerlaken sehr nahe . Aber es war mehr mit den beiden Termitenarten verwandt, mit denen sie es verglichen hatten, als mit der deutschen Kakerlake.

Diese Entdeckung bedeutet, dass amerikanische Kakerlaken (eine Fehlbezeichnung, da sie wahrscheinlich um das 16. Jahrhundert aus Afrika in die Neue Welt eingeführt wurden) als "wertvolles Modell zur Untersuchung der evolutionären Beziehungen zwischen Kakerlaken und Termiten" dienen könnten, sagten die Forscher.

Bei der Untersuchung der Evolutionsgeschichte der Kakerlake fanden sie auch Hinweise darauf, dass bestimmte Genfamilien im Laufe der Zeit viel expansiver geworden sind, insbesondere solche, die mit Chemorezeption und Entgiftung verbunden sind.

Chemorezeption ist im Wesentlichen die Fähigkeit eines Tieres, die Welt um es herum zu riechen und zu schmecken. Amerikanische Kakerlaken haben einen riesigen Vorrat an Genen angesammelt, die sie mit bittereren Geschmacksrezeptoren ausgestattet haben. Diese Gene haben wahrscheinlich dazu beigetragen, dass das alles fressende Insekt weltweit Fuß fasst, indem es ihnen ermöglicht, eine Vielzahl von Lebensmitteln zu vertragen, unabhängig davon, wo sie landen.

Weitere Entgiftungsgene helfen den Kakerlaken, zu überleben und Resistenzen gegen die chemischen Waffen zu entwickeln, die wir gegen sie entwickelt haben (obwohl Kakerlaken bei weitem nicht das einzige Insekt sind, das diesen speziellen Trick gelernt hat).

Die Forscher fanden auch Gene, die die unheimliche Fähigkeit der Kakerlake erklären, Gliedmaßen in bestimmten Stadien ihrer Lebensdauer schnell nachwachsen zu lassen, sowie Gene, die dem Insekt helfen, seine Wachstumsrate im Alter zu ändern, je nachdem, wie viel Nahrung verfügbar ist (amerikanische Kakerlaken) typischerweise die größte der häufigsten Schädlingskakerlakenarten).

Diese sogenannte „Entwicklungsplastizität“ ist ein weiterer entscheidender Aspekt dafür, wie Kakerlaken praktisch überall überleben und Erfolg haben können, sagen die Forscher.

Sie sind mehr als nur eine Expedition aus Neugier, sie hoffen, dass ihre Erkenntnisse uns helfen können, einen wachsenden Schädling besser zu bekämpfen , der uns nicht nur verdirbt, sondern auch Krankheiten verbreitet, Allergien auslöst und unser Zuhause in ein stinkendes Chaos verwandelt (zur Verteidigung der Kakerlaken) Nur etwa 30 der bekannten 4.500 Arten leben tatsächlich in der Nähe von Menschen, und weniger sind immer noch schwerwiegende Belästigungen.

"Der Schaden amerikanischer Kakerlaken wird mit der Bedrohung durch die globale Erwärmung immer ernster", schrieben die Forscher. "Unsere Studie könnte Aufschluss darüber geben, wie dieses Insekt kontrolliert und eingesetzt werden kann."

Da amerikanische Kakerlaken gemahlen und in der traditionellen chinesischen Medizin zur Behandlung der Wundreparatur eingesetzt werden, planen die Forscher, den Fehler weiter zu untersuchen, um festzustellen, ob sie „Wachstumsfaktoren“ identifizieren können, die für ihre Fähigkeit zur Regeneration der Gliedmaßen verantwortlich sind. Und sie sind bereits dabei, das Genom der Waldkakerlake zu sequenzieren, eines Insekts, von dem angenommen wird, dass es enger mit Termiten verwandt ist, um besser zu verstehen, wie sich Termiten von ihren Kakerlaken-Cousins ​​verzweigten.

[ Naturkommunikation ]

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