Hoe deze stedelijke plaag zich precies ontwikkelde en onze woningen bevolkte, was tot nu toe onbekend.

We hebben DNA-sequencing gebruikt om de Duitse kakkerlak (Blattella germanica) te bestuderen en zijn oorsprong terug te traceren naar Oost-India en Bangladesh.

Het is een fascinerend verhaal over hoe mensen de evolutie en verspreiding van een van onze meest gehate plagen mogelijk hebben gemaakt.

Een Duits enigma

De schijnwerpers vielen op de ster van ons verhaal in Oost-Europa toen hij tijdens de Zevenjarige Oorlog (1756-1763) werd opgemerkt in voedselwinkels van het leger. Elk van de tegengestelde krachten noemde de kakkerlak naar de ander:de Russen noemden hem de 'Pruisische kakkerlak', terwijl Britse en Pruisische soldaten hem de 'Russische kakkerlak' noemden.

Vervolgens classificeerde en noemde de Zweedse bioloog Carl Linnaeus in 1767 de soort (Blatta germanica). Blatta is Latijn voor 'vermijdt het licht' en germanica omdat de exemplaren die hij onderzocht in Duitsland zijn verzameld. (Het geslacht werd later veranderd in Blattella om de kleinere soorten kakkerlakken te groeperen.)

Uiteindelijk ontdekten wetenschappers verwante soorten, met een vergelijkbare anatomie, in Afrika en Azië. Ze suggereerden op verschillende manieren dat de Duitse kakkerlak zich eerst in Afrika of Azië had kunnen ontwikkelen, voordat hij de wereld zou gaan domineren.

Maar ze konden hun theorieën niet testen. Wij wel.

Voer gensequencing in

We hebben DNA-monsters genomen van 281 kakkerlakken in 17 landen over de hele wereld.

Vervolgens vergeleken we de DNA-sequenties voor een bepaald genetisch gebied, genaamd CO1. Dit staat bekend als 'DNA-barcodering'.

Toen we de Duitse kakkerlak vergeleken met vergelijkbare soorten uit Azië, vonden we een match. De volgorde van de Duitse kakkerlak was vrijwel identiek aan die van Blattella asahinai uit de Golf van Bengalen.

Meer dan 80% van onze Duitse kakkerlakkenmonsters kwamen perfect overeen. De overige 20% verschilde nauwelijks.

Dit betekent dat de twee soorten slechts 2100 jaar geleden van elkaar zijn afgeweken – een oogwenk in evolutionaire termen.

Van de Golf van Bengalen naar de wereld

We denken dat B. asahinai zich heeft aangepast aan het samenleven met mensen nadat boeren hun natuurlijke habitat hebben opgeruimd, net zoals andere soorten dat hebben gedaan.

Dus de voorouders van B. asahinai verhuisden van Indiase velden naar gebouwen en werden afhankelijk van mensen. Maar hoe verspreidden ze zich vervolgens over de wereld?

Om deze vraag te beantwoorden hebben we een andere set DNA-sequenties uit het kakkerlakkengenoom geanalyseerd.

Deze keer bestudeerden we DNA-sequenties die bekend staan ​​als SNP's (single nucleotide polymorphisms). Met behulp van onze monsters uit 17 landen verspreid over zes continenten konden we uitzoeken hoe de Duitse kakkerlak zich vanuit hun geboorteland en over de hele wereld verspreidde.

De eerste migratiegolf ontstond ongeveer 1200 jaar geleden uit de Golf van Bengalen en trok westwaarts. Het is waarschijnlijk dat de kakkerlakken meeliften met de handelaars en legers van de zich uitbreidende islamitische Umayyad- en Abbasidische kalifaten.

De volgende golf trok ongeveer 390 jaar geleden oostwaarts naar Indonesië. Waarschijnlijk reisden ze met Europese handelscompagnieën, zoals de Britse Oost-Indische Compagnie of de Verenigde Oost-Indische Compagnie. Verschillende van dergelijke bedrijven dreven vanaf het begin van de 17e eeuw handel in Zuidoost-Azië en terug naar Europa.

Uit ons onderzoek blijkt dat Duitse kakkerlakken ongeveer 270 jaar geleden in Europa arriveerden, wat overeenkomt met de historische gegevens uit de Zevenjarige Oorlog.

De Duitse kakkerlak verspreidde zich vervolgens ongeveer 120 jaar geleden vanuit Europa naar de rest van de wereld. Deze mondiale expansie komt overeen met historische gegevens over deze nieuwe soort in verschillende landen.

Wij zijn van mening dat de wereldhandel deze verspreiding mogelijk heeft gemaakt, omdat nauwer verwante bevolkingsgroepen voorkomen in landen met culturele banden, in plaats van in landen die eenvoudigweg dicht bij elkaar staan. In overeenstemming hiermee vonden we ongeveer 170 jaar geleden nog een uitbreiding in Azië – noordwaarts en oostwaarts naar China en Korea.

Toen door stoom aangedreven schepen de zeilschepen vervingen, werden de lifters sneller vervoerd. Door de kortere reistijden was de kans groter dat ze levend zouden aankomen en nieuwe landen zouden binnenvallen.

Vervolgens creëerden verbeteringen in de huisvesting, zoals sanitair en binnenverwarming, omstandigheden die bevorderlijk waren voor het overleven en bloeien van gebouwen over de hele wereld.