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?
În Cartea egipteană a morților există o vrajă de alungare ce zice: „Fii departe de mine, O, tu, gândac josnic.” Aproape 3000 de ani mai târziu, încă încercăm să eliminăm aceste insecte. Dar de la capcane cu otravă la înarmarea în pripă cu șlapii, gândacii par să reziste la cam orice le punem în cale. Așadar, de ce sunt gândacii atât de greu de omorât?
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.
Există cam cinci mii de specii de gândac. 99% dintre ei trăiesc în variate habitate unde joacă roluri ecologice importante, precum reciclarea materiei organice moarte sau în descompunere și hrănirea altor animale. Totuși, câteva zeci de specii s-au adaptat la traiul în apropierea oamenilor. Astfel, gândacii germani și americani sunt printre cei mai comuni, rezistența lor provenind dintr-o combinație de adaptări fizice și chimice.
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.
Când vine vorba de metode clasice de eliminare, sunt surprinzător de tenace. Perii senzoriali ai gândacului american pot detecta curenți fini de aer și transmite foarte rapid semnale către centrul său nervos. Gândacul poate, mai apoi, să se întoarcă și să fugă în câteva milisecunde. E printre cele mai rapide nevertebrate descoperite, ajungând la viteze de până la cincizeci de lungimi de corp pe secundă. Ăsta ar fi echivalentul uman de a alerga cu peste 300 kilometri la oră. Dar nici să se ascundă nu le este greu. Cu corpul aplatizat și flexibil, un gândac american poate să se strecoare în spații de un sfert din înălțimea sa. Chiar dacă-l nimerim, acesta poate suporta forțe de compresie până la 900 de ori propria-i greutate datorită distribuirii impactului în tot corpul.
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.
Iar duritatea gândacului nu se termină aici. Aceștia pot mânca o varietate de materie organică, inclusiv păr, piele moartă, adezivi și hârtie, proces făcut posibil de un set vast de enzime digestive. Gândacii pot să prospere, deci, chiar și în medii lipsite de nutrienți. Consumă adesea hrană în descompunere cu conținut scăzut de nitrogen — un compus esențial din ADN și proteine. Ei supraviețuiesc depozitând reziduuri cu azot în organism, acestea fiind reciclate de un grup de bacterii rezidente și transformate în molecule utile lor.
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.
Între timp, gândacii germani își consumă propriile materii fecale, voma, dar și membrii morți sau pe moarte ai coloniei, fără ezitare. Un gândac american va zburda prin canalizări, mâncând excremente și cărând microbi ca stafilococul auriu și E.coli. Rareori va suporta și consecințele, asta pentru că sunt echipați cu gene care oferă imunitate împotriva multor agenți patogeni. Aceste gene sunt dublate și răsdublate de multe ori. Deci, când e infectat, sistemul imunitar al gândacului eliberează o mulțime de molecule antimicrobiene.
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.
Gândacii au și multe metode de apărare împotriva pesticidelor. De exemplu, când un gândac non-rezistent merge pe o suprafață tratată cu insecticid piretroid, rezultatele vor fi probabil fatale. Odată absorbită, chimicala se cuplează cu canalele de sodiu, proteine ce susțin propagarea impulsurilor nervoase. Piretroidul ține canalele deschise, nervii trimițând impulsuri încontinuu până gândacul moare. Dar dacă unul rezistent ar fi expus la piretroizi, n-ar avea nicio problemă. Mutațiile genetice le-au oferit proteina de care piretroizii nu se pot lega. Gândacul produce, de asemenea, mai multe enzime de detoxifiere care inhibă efectele pesticidului, gîndacul eliminând substanța ca pe un deșeu. Pentru că gândacii germani se reproduc foarte rapid, coloniile pot dezvolta imunitate la un pesticid nou în câteva luni. Până acum, sunt deja rezistenți la 43 de chimicale diferite.
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.
Totuși, contrar credinței populare, aceștia nu ar supraviețui unei apocalipse nucleare. În comparație cu alte insecte, gândacii au o toleranță scăzută la radiații. Ar muri lângă focarele exploziilor, dar ar fi sever afectați și la mile distanță. Dezastrele care amenință umanitatea compromit și habitatele și bufetele gândacilor. Poate că unicul mod de a le da de capăt este să ne distrugem reciproc. Sau poate gândacii o să găsească alte moduri surprinzătoare de a prospera, cu mult după ce noi vom fi duși.