研究人员正在研究一些昆虫在生下幼虫时所经历的巨大的身体变化。

这包括抑制免疫系统以适应婴儿，这是一些昆虫和人类的共同点。了解这些系统的工作原理有助于改善纤维肌痛和其他免疫疾病的治疗。

辛辛那提大学的生物学家参与了一个国际团队的研究，该团队研究了夏威夷拟甲虫蟑螂的复杂结构和生理变化，这种蟑螂会产下活的幼虫。

“这不仅仅是免疫学，”合著者、加州大学艺术与科学学院教授 Joshua Benoit 说。

生物学家在昆虫的气管、免疫系统和称为角质层的外骨骼外层中发现了类似的变化，角质层会发生变化，为婴儿腾出空间。

该研究发表在《iScience》杂志上。

蟑螂妈妈不仅会孵化它们的婴儿，直到它们的大小与两岁的人类幼儿相当，而且还会给它们喂食它们通过分泌腺产生的类似牛奶的营养物质。

该研究的主要作者、明斯特大学博士后研究员伯特兰·福克斯（Bertrand Fouks）表示，大自然在动物王国中设计了无数的繁殖策略。从鸟类、爬行动物到鱼类，许多动物都会产卵。在哺乳动物中，产卵仅限于针鼹（有时称为刺食蚁兽）和鸭嘴兽。

拟甲虫蟑螂是一种罕见的昆虫，它已经发展出复杂的结构来容纳与哺乳动物胎盘类似的生长胚胎，这使其成为研究活产进化的完美模型。”

Bertrand Fouks，明斯特大学博士后研究员

伯努瓦说，与从卵孵化的蟑螂相比，模仿甲虫的蟑螂具有很大的优势。从蛋中孵化出来的较小的婴儿暴露在自然环境中，很容易受到更多寄生虫和捕食者的侵害，并且必须立即自己寻找食物。

“当你生下幼崽时，掠食者的类别确实缩小了，”伯努瓦说。

但活产需要父母更大的承诺。

“这是一项相当大的投资。它们每个繁殖周期可以产下 10 只幼蟑螂，而其他蟑螂只能产下 70 到 150 个卵，”Benoit 说。“因此，他们的策略是用更少的投资培养出更少的高素质人才。”

研究人员对拟太平洋甲虫蟑螂的基因组进行了测序，这是唯一能生下活幼蟑螂的蟑螂。他们与采采蝇和蚜虫进行了比较分析，以揭示从产卵到分娩婴儿的转变背后的基因组基础。

伯努瓦说，他们发现，让拟甲虫蟑螂产下幼崽的生物学变化与在蚜虫和采采蝇中发现的相似，这证明了趋同进化。

研究发现，无论是牛、蜥蜴还是蟑螂，它们都会经历非常相似的泌尿和生殖器官重塑、心脏发育增强和免疫力改变，以适应成长中的婴儿。

研究人员对我们的免疫系统与怀孕之间的联系感兴趣。女性不易感染传染病，但比男性更容易患狼疮等自身免疫性疾病。

伯努瓦说，一些与免疫系统有关的基因在怀孕期间会下调（减少或抑制对刺激反应的过程）。这可以解释为什么一些患有自身免疫性疾病的女性在怀孕期间症状可能会消失。

伯努瓦说，他们在蟑螂身上看到了类似的效果。

“这些变化可能会促进结构和生理变化，以适应正在发育的年轻人并保护他们免受母亲免疫系统的影响，”他说。