De har funnits i 300 miljoner år, överlevt dinosaurierna och samarbetat med evolutionen för att överlista våra försök att bli av med dem. Nu har japanska forskare vid Hokkaido-universitetet avslöjat ännu en anledning till varför vi inte har lyckats få bukt med deras populationer: kvinnlig solidaritet.
Kackerlackor, tillsammans med termiter, ormar och hajar, har länge varit kända för att kunna ”jungfrufödas” eller parthenogenes, en form av asexuell reproduktion som sker utan befruktning. Vad som är mindre känt är de faktorer som utlöser denna process. Är frånvaron av manliga kackerlackor det enda villkoret som krävs för att asexuell reproduktion ska kunna äga rum eller spelar den sociala miljön också en roll? Med tanke på att kackerlackor är sociala varelser som lever i grupper trodde forskarna vid Hokkaido-universitetet att det måste finnas andra faktorer än frånvaro av hanar.
För att testa sin hypotes utförde forskarna 11 uppsättningar experiment med olika grupper av amerikanska kackerlackor, ett vanligt skadedjur. Kontrollgruppen bestod av en hane och en hona som fick para sig. Andra bestod av jungfruliga honor som hölls isolerade; i grupper på upp till fem; och med kastrerade hanar. Forskarna lade dessutom till kvinnliga könsferomoner – som utsöndras i större mängder av jungfruliga honor än av dem som redan har parat sig – i behållare med enstaka kackerlackor för att se om de skulle uppfatta det som en signal om att hanen är borta och producera fler ägg som ett resultat av detta.
Vad de fann var att honorna i grupphus, särskilt de med tre eller fler insekter, producerade äggaskar snabbare än någon annan grupp. Dessutom producerades äggskalen på ett synkroniserat sätt. Bisarrt nog delades detta beteende även av dem som hölls i olika behållare. Dessutom producerade de grupphållna honorna också sin andra omgång äggkapslar med kortare mellanrum än de som hölls ensamma (i genomsnitt 18 jämfört med 27 dagar).
Å andra sidan gjorde närvaron av de kastrerade hanarna och honornas könsferomoner inte mycket för att öka produktionsprocessen. Forskarna hade inkluderat de förstnämnda för att ta reda på vilken effekt (om någon) sambor av ett annat kön skulle ha på äggläggningen och upptäckte att det tog de kackerlackahonor som var grupperade med de kastrerade hanarna nästan lika lång tid att producera ägglådor som de isolerade exemplaren, vilket tyder på att främjandet av asexuell produktion är beroende av att honorna kan urskilja sambornas kön.
Det fanns också en skillnad i äggens livskraft. Endast 30 procent av de som lades asexuellt kläcktes, jämfört med cirka 47 procent av de som producerades genom sexuell reproduktion. Detta skulle kunna förklara varför äggproduktionen ökar när jungfruliga kvinnliga kackerlackor grupperas tillsammans, menar forskarna. En synkronisering av äggproduktionen hos grupperade honor kan leda till att deras avkomma kläcks vid ungefär samma tidpunkt. Nymferna skulle kunna öka sin fitness genom aggregering och delning av resurser, vilket skulle kunna motverka den lägre kläckningsfrekvensen hos de asexuellt producerade äggen.
Enligt forskarna stämmer den kvinnosolidaritet som uppvisades i det här experimentet överens med andra observationer av kackerlackors beteende. Det är sällan som slagsmål bryter ut mellan opartade honor som är inhysta i samma behållare. Istället finner man dem ofta tätt intill varandra, medan opartade hanar som är parade med varandra ofta slåss tills båda individernas antenner är amputerade.
Hannar? Vi behöver inga stinkande hanar
Det sagt, även om kläckningsgraden för asexuellt producerade ägg generellt sett är lägre än för de ägg som läggs på konventionella sätt, kan de kackerlackor som kläcks ur dessa ägg ändå fortfarande bilda och upprätthålla en koloni i minst tre generationer utan inblandning av en hane, vilket framgår av den koloni som bildades när forskarna placerade 15 slumpmässiga vuxna honor i en behållare. Drygt tre år senare hade den vuxit till att omfatta mer än 300 honor med nymfer och vuxna honor i olika åldrar. Eftersom de hölls under optimala förhållanden i laboratoriet uppskattar forskarna att vissa av kackerlackorna till och med kan ha nått den femte generationen.
”Vår studie visar att honkackerlackor främjar asexuell äggproduktion när de är tillsammans, inte ensamma”, säger forskaren Hiroshi Nishino. ”Detta stämmer överens med det faktum att avkommor som producerats av femton honor i en större behållare har upprätthållit en koloni i mer än tre år, medan de som producerats av en enda hona dör ut ganska snabbt. Förutom den ökade fruktsamheten hos de grupphållna honorna kan den synkroniserade äggproduktionen också garantera en högre överlevnad genom att larver av samma ålder samlas.”
Och även om detta kan vara en imponerande bedrift av kvinnlig solidaritet i insektsvärlden, bådar det inte gott för mänskliga samhällen. Med tanke på att kvinnliga amerikanska kackerlackor redan har flera fördelar jämfört med hanar som gör det möjligt för dem att anpassa sig till nya livsmiljöer – till att börja med har de längre livslängd och deras större kroppsstorlek skyddar dem från miljöförändringar – gör deras förmåga att föröka sig asexuellt och upprätthålla kolonier i flera generationer dem till ett hälsorisker att räkna med, med tanke på det sätt på vilket de överför sjukdomar. Därför är det viktigt att förstå hur de förökar sig så att man kan bygga effektivare kackerlackafällor, menar forskarna.
”De fällor som använder sig av könsferomoner för att locka till sig endast manliga kackerlackor är inte tillräckliga”, säger Nishino. ”Att förstå den fysiologiska mekanismen bakom reproduktionsstrategierna bör hjälpa oss att hitta effektivare sätt att utrota skadegörande kackerlackor i framtiden”.
Studien har publicerats i Zoological Letters.