來自北卡羅來納州立大學的新研究顯示了一個甜蜜的蟑螂交配儀式背後的行為機制，該儀式發生了痛苦的轉變並導致了雄性蟑螂的拒絕。雄性德國蟑螂(Blattella germanica)向雌性提供交配前的“禮物”，即結合了糖和脂肪的身體分泌物以吸引和保持雌性的注意力，從而可以展開交配。

來自北卡羅來納州的Blanton J. Whitmire昆蟲學特聘教授、該論文的共同通訊作者Coby Schal指出：“這是昆蟲和其他一些動物中常見的交配行為：雄性向雌性贈送美味或有價值的禮物–這就像情人節，不過（它們）每天都是如此。”

然而該研究表明，對單醣葡萄糖反感的雌性在將其唾液跟雄性分泌物混合時則會得到一個不愉快的驚喜–唾液將復雜醣類的甜食降解為葡萄糖，而葡萄糖則會成為結束求愛儀式的苦藥，這個時候，雌性在沒有交配的情況下就匆匆離開。

北卡羅來納州立大學的首席研究學者、該論文的共同通訊作者Ayako Wada-Katsumata說道：“我們看到厭惡葡萄糖的雌性德國蟑螂拒絕了這份婚約禮物–及交配的機會–並想進一步了解它背後的機制。”

一般來說，蟑螂喜歡吃糖。但有些已經形成了對葡萄糖的厭惡；Wada-Katsumata在2013年發表了一篇論文解釋了德國蟑螂這種厭惡背後的神經機制，這種行為也許由於放置在家庭內部的蟑螂餌料中存在單醣而變得更加明顯。在2021年的一項研究中，Wada-Katsumata和Schal指出，蟑螂的唾液會將復雜的醣類轉化為葡萄糖。

“雄性蟑螂的分泌物有不同類型的糖–在這種情況下，麥芽糖和麥芽三糖–以及一些脂肪，”Wada-Katsumata說道。另外，她還指出，麥芽糖相對容易轉化為葡萄糖，而麥芽三糖則更為複雜，需要更長的時間才能分解為葡萄糖。

Schal解釋道：“蟑螂唾液中有一類分解醣類的化學物質。當雌性餵食它們的禮物時，麥芽糖會迅速轉化為葡萄糖，厭惡葡萄糖的雌性則會感覺到苦味並停止餵食，這也結束了交配機會。”

蟑螂的交配過程非常有趣，然而對兩棲動物來說可能是陌生的。雄性接近雌性、舉起它們的翅膀並通過它們背上的Tergal腺體釋放化學物質。被分泌物吸引的雌性會爬到雄性的背上以分泌物為食。當她進食時，雄性會將腹部伸縮到雌性下面，然後用細長的帶鉤陰莖抓住她，隨後進入交配位置。這個求愛過程只需要幾秒鐘；正是在這段時間裡，唾液中復雜的醣類迅速化學轉化為單醣，而這可能會扼殺厭惡葡萄糖的雌性的心情。不過如果成功的話，蟑螂會進行背靠背的、長達90分鐘的交配，雄性會用第二根陰莖將精子包轉移到雌性身上。

在這項研究中，研究人員進行了各種實驗以確定葡萄糖厭惡如何影響蟑螂的求愛。他們發現，厭惡葡萄糖的雌性由於厭惡而更頻繁地中斷進食，特別是在從野生型雄性–對葡萄糖不厭惡的雄性–進食時。厭惡葡萄糖的雄性往往在其分泌物中具有更高的麥芽三糖水平，它不太容易轉化為葡萄糖，因此給這些雄性提供了開始交配的額外時間。

此外，研究人員還改變了雄性分泌物的質量–用果糖代替葡萄糖和麥芽糖分泌物。不喜歡葡萄糖的雌性喜歡果糖並以果糖為食的時間更長，這使得交配過程變得更加成功。

Schal說道：“這項研究直接表明，分泌物的質量會影響到雌性行為和交配成功。在性選擇和自然選擇之間存在著一種權衡。想想鹿就是一個例子。雄性鹿有角，不是為了自然選擇–角實際上使雄性鹿處於被捕食者和獵人攻擊的危險之中，而是為了性選擇以吸引雌性鹿並作為與其他雄性鹿競爭時的有用武器。同樣地，蟑螂的tergal腺也是在性選擇的背景下為吸引雌性而進化的。”

“野生型雌性接受含糖的分泌物。不喜歡葡萄糖的雌性不接受野生型的分泌物，這是因為它們很容易轉化為葡萄糖。雄性可以改變分泌物的成分–也許會產出更多的麥芽三糖，這需要更長的時間來轉化為葡萄糖–或試圖更快地交配，”Wada-Katsumata說道：“簡而言之，葡萄糖厭惡性狀是在自然選擇下進化的，但在性選擇下，它正在使雄性修改其性分泌和行為。”

2013年的研究告知誘餌製造商不要在誘餌中使用葡萄糖。2021年的研究將這一建議擴大到所有含有葡萄糖的醣類。用葡萄糖、蔗糖、麥芽糖和其他醣類製成的誘餌將被厭惡葡萄糖的蟑螂忽略。隨著更多厭惡葡萄糖的蟑螂存活下來，這種特性將以更大的數量傳遞下去。

Schal說道：“我們一直在跟蟑螂進行進化鬥爭。在城市和人類環境中，進化的速度可以大大加快，因為強加在昆蟲身上的選擇力，特別是在家裡，是如此得強烈。”