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?
U egipatskoj „Knjizi mrtvih”, nalazi se čarolija proterivanja koja kaže: „Idi daleko od mene, o podla bubašvabo.” Više od 3000 godina kasnije, i dalje pokušavamo da se rešimo ovih buba. Ali od otrovnih zamki do mahnitog udaranja papučama, bubašvabe izgleda izdrže sve što iskoristimo protiv njih. Šta to čini bubašvabe tako otpornim?
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.
Postoji skoro 5000 vrsta bubašvaba. 99% njih živi u raznovrsnim staništima gde igraju važne ekološke uloge reciklirajući mrtve ili trule organske materije i hraneći druge životinje. Nekoliko desetina vrsta se pak prilagodilo na život u bliskom okruženju ljudi. Nemačke i američke bubašvabe su najčešće. A svoju izdržljivost duguju kombinaciji fizičkih i hemijskih otpornosti.
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.
Kada su u pitanju klasične metode uklanjanja, one su zabrinjavajuće istrajne. Čulne dlake američkih bubašvaba mogu da osete diskretna strujanja vazduha i velikom brzinom pošalju signal do centralnog nervnog sistema. Bubašvaba onda može da se okrene i otrči u roku od par milisekundi. One su i jedne od najbržih beskičmenjaka ikada zabeleženih, dostižući brzine i do 50 puta svoje telesne dužine po sekundi. Ovo bi bilo jednako brzini od preko 300 kilometara na čas kod ljudi. Ni pronalaženje utočišta nije problem. Sa svojim pljosnatim, savitljivim telom, Američka bubašvaba se može zavući u prostor manji od četvrtine svoje visine. Čak i kada je udarimo, ona može idržati silu pritiska do 900 puta veću od svoje težine raspoređujući udarac uzduž tela.
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.
A žilavost bubašvabe se ne završava tu. Bubašvabe mogu jesti mnoštvo organskih materija, uključujući kosu, mrtvu kožu, lepkove i papir. Ovo je moguće zahvaljući širokom skupu digestivnih enzima. Bubašvabe mogu uspevati i u okruženjima s nedostatkom hranljivih materija. One često jedu hranu koja truli s niskim sastavom azota - koji je sastavni deo DNK i proteina. Ali one preživljaju čuvanjem u svom telu otpada koji sadrži azot i imaju domaću grupu bakterija koje recikliraju azot u korisne molekule za sebe.
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.
U međuvremenu, nemačke bubašvabe će pojesti svoj izmet, povraćku i mrtve ili umiruće članove kolonija bez oklevanja. Američka bubašvaba će se brčkati u kanalizaciji, konzumirajući izmet i noseći mikrobe kao što su Stafilokokus aureus i E. koli, ali retko će trpeti posledice. To je zato što su naoružane genima koji stvaraju imunitet protiv mnogih patogena. Ovi geni su neretko duplirani mnogo puta. Tako da kad su zaražene, imuni sistem bubašvabe efikasno oslobađa mnoštvo antimikrobnih molekula.
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.
Bubašvabe takođe imaju razne odbrane od pesticida. Kada bubašvaba bez otpornosti prošeta preko površine koja je isprskana sa piretroidnim insekticidom, na primer, ishod će biti fatalan. Nakon apsorpcije, hemikalija se vezuje na proteine natrijumskih kanala, koji pomažu u širenju nervnih impulsa. Piretroid održava natrijum kanale otvorenim, tako da se nervi stalno pale. I uskoro bubašvaba umire. Ali ako je otporna bubašvaba izložena piretroidima, biće sasvim u redu. Genetske mutacije su im dale natrijumske kanale na koje piretroidi ne mogu da se vežu. Bubašvaba takođe proizvodi više enzima za detoksikaciju zbog kojih pesticidi postaju bezopasni i bubašvaba ih prosto izluči kao otpad. S obzirom na to da se nemačke bubašvabe razmnožavaju veoma brzo populacije mogu stvoriti otpornost na nove pesticide u roku od par meseci. Do sada, već su otporne na 43 različite hemikalije.
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.
Ali nasuprot popularnom verovanju, bubašvabe verovatno ne bi preživele nuklearnu apokalipsu. U poređenju s drugim insektima, bubašvabe su samo blago tolerantne na radijaciju. Umrle bi u blizini nuklearnih eksplozija i bile bi ugrožene miljama daleko. Štaviše, katastrofe koje prete čovečanstvu takođe ugrožavaju staništa i bifee koje mi priređujemo bubašvabama. Možda je jedini način da ih pobedimo zajedničko uništenje. Ili bi možda bubašvabe pronašle još više iznenađujućih načina da opstanu dugo nakon što nas ne bude bilo.