In the Egyptian Book of the Dead, there’s a banishment spell that declares, “Be far from me, O vile cockroach.” More than 3,000 years later, we’re still trying to oust these insects. But from poison traps to hastily brandished slippers, cockroaches seem to weather just about everything we throw at them. So what makes cockroaches so hard to kill?
בספר המתים המצרי העתיק, יש לחש גירוש שמכריז, “התרחק ממני, מקק דוחה”. יותר מ 3000 שנה מאוחר יותר, אנחנו עדיין מנסים לגרש את החרקים האלה. אבל ממלכודות רעל לכפכפים מתעופפים, נראה שמקקים מתמודדים עם כמעט כל מה שאנחנו מנחיתים עליהם. אז למה כל כך קשה להרוג מקקים?
There are nearly 5,000 cockroach species. 99% of them live in a range of habitats where they play important ecological roles by recycling dead or decaying organic matter and nourishing other animals. But a couple dozen species adapted to live in close association with humans. German and American cockroaches are among the most common. And they owe their resilience to a combination of physical and chemical adaptations.
יש כמעט 5,000 מיני מקקים. 99% מהם חיים במגוון אזורי מחיה שבהם הם ממלאים תפקידים אקולוגיים חשובים על ידי מחזור חומר אורגני נרקב או מת והזנת חיות אחרות. אבל כמה עשרות מינים הותאמו לחיות בקרבת האדם. מקקים גרמנים ואמריקאים הם בין הנפוצים ביותר. והם חבים את ההישרדות שלהם לשילוב של התאמות כימיות ופיזיות.
When it comes to old-fashioned removal methods, they're troublingly tenacious. An American cockroach’s sensory hairs or structures pick up subtle air currents and rapidly send signals to its central nervous system. The roach can then turn and sprint away within a few milliseconds. And it’s among the fastest invertebrates ever recorded, reaching speeds of up to 50 body lengths per second. This would be the human equivalent of running more than 300 kilometers per hour. And finding a hiding place is no problem. With its flattened, flexible body, an American cockroach can squeeze into spaces less than a quarter of its height. Even if we do land a hit, it can withstand compressive forces of up to 900 times its own weight by distributing the impact along its body.
כשזה מגיע לשיטות חיסול מיושנות, הם עמידים באופן מטריד. שיערות החישה של המקק האמריקאי חשות זרמי אוויר עדינים ושולחות אותות במהירות למערכת העצבים המרכזית שלו. המקק יכול אז לפנות ולברוח תוך מילי-שניות. והוא בין חסרי החוליות הכי מהירים שאי פעם תועדו, מגיע למהירות של עד 50 אורכי גוף לשנייה. זו תהיה המקבילה האנושית של ריצה במהירות 300 קילומטר בשעה. ומציאת מקום מחבוא היא לא בעיה. עם הגוף השטוח והגמיש שלו, מקק אמריקאי יכול להידחק לחללים בגודל של פחות מרבע מהגובה שלו. אפילו אם אנחנו פוגעים בו, הוא יכול לעמוד בכוחות לחיצה של עד פי 900 ממשקלו על ידי פיזור המכה לאורך גופו.
And the cockroach’s toughness doesn’t end there. Cockroaches can eat a variety of organic matter, including hair, dead skin, adhesives, and paper. This is made possible by an expansive set of digestive enzymes. Cockroaches are able to thrive even in nutrient-poor environments. Roaches often eat decaying foods that are low in nitrogen— an essential component of DNA and proteins. But they survive by storing nitrogen-containing wastes in their bodies and having a resident group of bacteria recycle the nitrogen into useful molecules for them.
והקשיחות של המקקים לא מסתיימת פה. מקקים יכולים לאכול מגוון חומרים אורגניים, כולל שיער, עור מת, דבקים, ונייר. זה אפשרי על ידי סט נרחב של אנזימי עיכול. מקקים מסוגלים לשגשג אפילו בסביבות דלות חומרים מזינים. מקקים הרבה פעמים אוכלים מאכלים נרקבים שדלים בחנקן -- רכיב חיוני בחלבונים וב-DNA. אבל הם שורדים על ידי אגירת פסולת שמכילה חנקן בגוף שלהם והעובדה שיש להם קבוצה של בקטריות ממחזרות חנקן למולקולות שמועילות להם.
Meanwhile, German cockroaches will eat their own poop, vomit, and dead or dying colony members without hesitation. An American cockroach will frolic in sewers, consuming excrement and toting microbes like Staphylococcus aureus and E.coli. But they’ll rarely suffer any consequences. This is because they’re equipped with genes that provide immunity against numerous pathogens. These genes are often duplicated many times over. So when infected, the cockroach’s immune system efficiently unleashes many antimicrobial molecules.
בינתיים, מקקים גרמנים יאכלו את הצואה שלהם, את הקיא, וחברי מושבה מתים או גוססים ללא היסוס. מקק אמריקאי יסתובב בביוב, ויאכל צואה ומיקרובים נישאים כמו סטפילוקוקוס אאורוס ואי קולי. אבל הם יישאו בתוצאות רק לעתים רחוקות. זה משום שהם מצוידים בגנים שמספקים עמידות נגד אין ספור פתוגנים. הגנים האלה הרבה פעמים משוכפלים שוב ושוב. אז כשהוא נדבק, מערכת החיסון של המקק משחררת ביעילות הרבה מולקולות אנטי-מיקרוביאליות.
Cockroaches also have a slew of defenses against pesticides. When a non-resistant roach walks on a surface that’s been sprayed with a pyrethroid insecticide, for example, the results will likely be fatal. Once absorbed, the chemical binds to sodium channel proteins, which help propagate nerve impulses. The pyrethroid keeps the sodium channels open, so the nerves fire repeatedly. And soon, the cockroach dies. But if a resistant roach is exposed to pyrethroids, it’ll be just fine. Genetic mutations have given them sodium channels that the pyrethroids can’t bind to. The cockroach also produces more detoxification enzymes, which render the pesticide harmless, and the cockroach simply excretes it as a waste. Because German cockroaches reproduce especially quickly, populations may evolve resistance to a new pesticide within months. So far, they're already resistant to 43 different chemicals.
למקקים יש גם מגוון הגנות נגד חומרי הדברה. כשמקק לא עמיד הולך על משטח שרוסס בחומר הדברה כמו פירתרואיד לדוגמה, התוצאה כנראה תהיה קטלנית. ברגע שהם נספגים, הכימיקלים נקשרים לחלבונים מעבירי נתרן שעוזרים להעביר אותות עצביים. הפירתרואיד שומר על תעלות הנתרן פתוחים, אז העצבים יורים ללא הפסקה. ובמהרה, המקק מת. אבל אם מקק עמיד נחשף לפירתרואידים, הוא יהיה בסדר. שינויים גנטיים נתנו להם תעלות נתרן שהפריתרואיד לא יכול להיקשר אליו. המקק מייצר גם יותר אנזימים נוגדי רעלנים, שהופכים את חורי ההדברה ללא מזיקים, והמקק פשוט מפריש אותו כפסולת. בגלל שמקקים גרמנים מתרבים מאוד במהירות, האוכלוסיות יכולות לפתח עמידות לחומר הדברה חדש תוך חודשים. עד עכשיו, הם כבר עמידים ל-43 כימיקלים שונים.
But contrary to popular belief, cockroaches would probably not survive a nuclear apocalypse. Compared with other insects, cockroaches are only mildly tolerant to radiation. They would die near the sites of nuclear explosions and would still be severely compromised miles away. Moreover, disasters that threaten humanity also jeopardize the habitats and buffets we provide roaches. Perhaps the only way to beat them is through our mutual destruction. Or maybe cockroaches would find even more surprising ways to thrive long after we’re gone.
אבל בניגוד לאמונה הפופולרית, מקקים כנראה לא ישרדו אפוקליפסה גרעינית. יחסית למיני חרקים אחרים, מקקים עמידים רק במעט לקרינה. הם ימותו ליד אתרים של פיצוצים גרעיניים ועדיין יפגעו קשה במרחק קילומטרים רבים. יותר מזה, אסונות שמאיימים על האנושות יפגעו גם בסביבות המחיה ובבופה שאנחנו מספקים למקקים. אולי הדרך היחידה לנצח אותם היא השמדה הדדית. או אולי המקקים ימצאו אפילו יותר דרכים מפתיעות לשגשג הרבה אחרי שנעלם.