琥珀中的蟑螂化石
那顆透明鵝黃色的琥珀，透出亮黃色的光芒，它包覆了一隻曾和恐龍生活過的遠古蟑螂，保留住了遠古的一瞬間，將千萬年前的地球濃縮在一顆透明的石頭之中 [1]。Peter Vršanský的研究團隊仔細地端詳著這隻好久、好久以前的蟑螂，思考著，牠能夠告訴我們什麼故事呢？
昆蟲的祖先遠從石炭紀（約三億年前）就開始生活在地球上，並且從二疊紀大滅絕（約二億五千萬年前）後開始繁盛，而其中一支網翅總目（Dictyoptera）的昆蟲，和恐龍一同演化（恐龍約在二億三千萬年前出現），食肉的螳螂目（Mantodea）首先分家，演化成現代的螳螂。而蜚蠊目（Blattodea）的兄弟則吃起了雜食和木頭，站穩了生態圈的分解者角色。一支保留了少許的社會性風格，演化成現代蟑螂，另一支蜚蠊目昆蟲則是將社會性推向了至高點，成了真正的社會性蟑螂－也就是我們現在熟知的白蟻家族 [2]。
什麼都吃：恐龍的便便、人類的垃圾
Peter Vršanský等人用x光掃視了這隻還不到4公厘的遠古蟑螂，在檢視消化道過程中，發現了植物的顆粒，並在植物顆粒的表面上，有著被動物消化的痕跡。有鑑於當時稱霸地球的草食性動物就是恐龍，研究團隊這麼地寫了：「草食恐龍的糞便化石這麼難被找到的原因，就是因為遠古的蟑螂扮演了完美的清除者嗎？」
現代蟑螂的環境，比遠祖更加的複雜，在人類環境裡的垃圾，如：膠水、腐敗物、頭髮等，都是蟑螂的食物。生物學家很早就在思考，為什麼蟑螂吃了這麼多細菌，都不會生病呢？自從佛萊明（Sir Alexander Fleming）爵士在1928年發現了盤尼西林後，抗生素和細菌近百年的惡戰就此展開。近年來從微生物取得新藥的方法漸漸地枯竭，科學家將目光轉向蟑螂，牠們獨樹一格的免疫系統成了抗生素的新希望。
昆蟲體內有酚氧化酶（phenoloxidase）擔任第一道防線，能產生許多劇毒的氧化物（如：超氧化物/superoxide、雙氧水/hydrogen peroxide、高活性氮化物/reactive nitrogen intermediate），無差別地殺死外來的細菌和真菌 [3]。但蟑螂的防禦系統可沒那麼簡單，科學家曾做過試驗，將細菌注入美洲蟑螂體內，藉此刺激它們的血淋巴系統（hemolymph） [註]，產生具有專一性的抗菌蛋白。再取出蟑螂的體液，結果發現蟑螂的血淋巴能夠消滅75%的細菌，其中包含了醫院常見的感染菌－金黃色葡萄球菌和大腸桿菌 [4]。今日我們所厭惡的蟑螂，在未來很有可能就會變成藥廠老闆們眼中的可愛員工了。
- 註：昆蟲的結構並沒有將血液和淋巴系統分開，因此在牠們體內流動的並非血液，亦非淋巴液，故稱血淋巴（hemolymph）。
反應能力：人類比不過蟑螂
那隻琥珀中蟑螂也許已經結束了牠的故事，但牠的後代們，持續地寫著蟑螂的故事，經歷了幾千萬年的演化，現代蟑螂已經將身體的能力強化到不可思議的地步。前文 <除了你家的小強，還有其他漂亮的蟑螂> 已經敘述了蟑螂的高速奔跑能力，那麼牠們的瞬間反應力呢？
古代時，和恐龍同居要閃躲牠們的腳步，而現代蟑螂搬進了水泥住宅，貓咪和人類仍舊是一大威脅，因此蟑螂練就了反應快速的神經系統。和人類不同，蟑螂的神經中樞並非一黨獨大，腦、胸、腹等神經節，各自控制著身體不同部位的動作（所以切除部分身軀仍可快速行動）。
權力下放的策略加速了蟑螂的神經反應 [5]，而腹面和腳上遍佈的剛毛能感受到輕微的風吹草動，遠在你走近蟑螂之前，牠就早已逃之夭夭。曾有科學家用氣流對美洲蟑螂進行測試，從氣流的啟動到蟑螂逃逸，中間的反應時間僅有短短的11毫秒（msec）。那一般人類在面對危難時的反應時間呢？大約是0.5秒 [6]。
70年前，原子彈首次被用於戰爭之後，地球的核子滅絕就成了人類最恐懼的事情。倘若輻射籠罩戰區，人類和蟑螂，那個先陣亡呢？遠在美、俄對立的冷戰時期，Mary H. Ross, D. G. Cochran兩位學者就解答了這個疑惑。牠們以德國蟑螂為模型，研究了蟑螂對於輻射線的抵抗力。結果顯示，大約需要6400-9600 雷得（rads）才能殺死德國蟑螂的成蟲，若僅針對細胞分裂旺盛的生殖系統，則降到約3200 rads就能讓德國蟑螂不孕 [7]。但以人類這種生物來說，半致死率僅有約400-500 rads而已 [8, 9]。仔細想想，大自然真的很厲害。
寫在文末
在撰寫此篇文章，腦海中時不時的會浮現「火星異種」這部漫畫。我並不喜歡作者的設定，為什麼蟑螂一定要演化成跟人類一樣：重心不穩的雙腳站姿、無法全開的上下顎、窄視野的視覺系統呢？蟑螂自己的演化策略，後代多、速度快、身型極小，明明就比人類更能夠面對艱困的火星環境啊！
參考文獻
- Peter Vršanský, Thomas van de Kamp, Dany Azar, Alexander Prokin, L’ubomír Vidlička, Patrik Vagovič (2013) Cockroaches Probably Cleaned Up after Dinosaurs, PLoS ONE, DOI: 10.1371/journal.pone.0080560
- 深山虫吟, 解碼昆蟲的家譜, 果壳网
- Isaac González-Santoyo and Alex Córdoba-Aguilar (2011) Phenoloxidase: a key component of the insect immune system, Entomologia Experimentalis et Applicata, 142, 1-16
- Milad Latifi; Mohammad Yousef Alikhani; Aref Salehzadeh; Mansour Nazari; Ali Reza Bandani; Amir Hossein Zahirnia (2015) The Antibacterial Effect of American Cockroach Hemolymph on the Nosocomial Pathogenic Bacteria, Avicenna journal of clinical microbiology and infection, 2, e23017
- Josh S. Titlow, Zana R. Majeed1, H. Bernard Hartman, Ellen Burns, Robin L. Cooper (2013) Neural Circuit Recording from an Intact Cockroach Nervous System, Journal of Visualized Experiments, 81, e50584
- 中華民國交通部運輸研究所90.04.24.運安字第900002569號函
- Mary H. Ross, D. G. Cochran (1963) Some Early Effects of Ionizing Radiation on the German Cockroach, Blattella germanica, Annals of the Entomological Society of America, 56, 256-261
- 趙楷，陳兼善，孫克勤，趙德銘，賈福相，翁 (1998) 正中動物學辭典，正中書局，中華民國
- 許文林，放射治療之基本原理，中華民國三軍總醫院官方網頁
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