焦点消息！咖啡因：虫之砒霜，人之灵药

咖啡爱好者们一直喜欢谈论咖啡因的神奇效用，一种简单有效的有机化合物。而他们应该感谢的对象是植物，或者应该说两种植物：咖啡树（学名 Coffea ）与茶树（学名 Camellia sinensis ），在两者的演化过程中，成功分泌出咖啡因这种恰好能让大多数人类上瘾的化合物。 这是一个惊人的成就，然而这并非咖啡树与茶树的初衷─进化并不是来自精密的算计，而是大量的盲打误撞，过程中，偶尔瞎猫碰死耗子成功演化，不仅更能适应环境，并获得可观的回报。 一旦咖啡因这分子找到管道进入人类的大脑，这些植物与人类的命运发生了重大变化。

这种适应力实在太厉害，让咖啡树与茶树的数量和栖息地出现惊人成长。 以咖啡树为例，之前的分布范围限于东非与阿拉伯半岛南部的几个角落，随着咖啡对人类的吸引力日增，咖啡树的势力范围跟着遍布全球，但仍以热带的高原地区为主，触角从非洲延伸至东亚、夏威夷、中美洲、南美洲，至今种植面积已超过两千七百万英亩。

茶树原产于中国西南部（靠近今天的缅甸和西藏），然后向西扩及至印度，往东延伸至日本，种植面积超过一千万英亩。 咖啡树与茶树是世上最成功的两种作物，重要性与可食用的草本植物（稻米、小麦、玉米）齐名。 稻米等三种植物不负众望提供我们人类所需的热量，因而得到人类力挺，相较之下，咖啡与茶之所以能取得称霸世界地位的门票，涉及到更抽象的现象以及非必需品的地位：两者都可以用我们渴望又实用的方式，改变我们的意识状态。

(资料图片)

再者，不同于咖啡与茶，我们几乎餐餐吃进米麦等种子，提供身体所需的热量。 至于咖啡树与茶树，我们要的只是它们包含的咖啡因分子，以及咖啡豆和茶叶提供的独特香气。 所以大部分的咖啡渣与茶叶渣最后会落脚在垃圾掩埋场，而非我们的肚子里，只不过扔掉它们之前，我们会稍稍减轻它们庞大生物量（ biomass ）的重量。 这些最有价值的农产品成吨成吨地从热带地区运送到高纬度地区，然后被短暂地浸泡在热水里，泡过的咖啡渣与茶叶最后被随手一扔。 费心把咖啡豆与茶叶运送到世界各地，难道只为了改变水的味道？ 这在生态上是不是很荒谬？

咖啡与茶会分泌咖啡因分子是有理由的，一如植物会自制所谓的次生代谢物（ secondary metabolites ），目的是为了防范害虫。 高剂量的咖啡因可以杀死昆虫。 此外，咖啡因的苦味也会让许多昆虫避而远之，保护咖啡树的果实。 咖啡因似乎还具备除草剂的特性，可抑制附近和它竞争的植物，阻止它们的幼苗生根或是抑制它们的种子发芽。

植物自制的精神活性分子中，许多含有毒性，但是正如帕拉塞尔苏斯（ Paracelsus ）的名言，剂量决定是毒还是药。 某个剂量可能有杀伤力，但是另外一个剂量也许会发生有趣而微妙的事。 这衍生出一个有趣的问题：为什么植物自制的防御性化学物质中，大多数的剂量能让动物精神为之一振而不至于让其丧命？ 有一派理论主张，植物不见得想杀死它的攻击者，只是想解除攻击者的武装。 诚如植物与昆虫之间的自然史所示，植物自制抗虫害的防御性化合物，昆虫升级军备与之对抗，但是植物直接杀死攻击者不见得是最好的办法，因为久而久之幸存的攻击者会产生免疫力，导致毒素失效。 与其直接杀死攻击者，不如成功地扰乱攻击者，比如让它无法专心地吃大餐，或是破坏它的胃口（像许多精神活化化合物一样），这对植物可能更有利，因为既可以自救，同时也保留毒素的防御力。

其实咖啡因确实会降低昆虫食欲，让昆虫大脑错乱（无法正确传递与接收讯息）。 在1990年代，美国国家航空航天局（ NASA）进行一项特殊实验，研究员喂食蜘蛛各式各样的精神活化物质，观察这些物质是否会影响蜘蛛的织网技术。 结果吃了咖啡因的蜘蛛织出奇怪的立方体，而且完全无用的蜘蛛网，不仅角度歪斜，网孔也大到足以让鸟飞过去，没有对称性，也找不到中心点。 （相较于吸食大麻或 LSD 迷幻药蜘蛛所织出的网，这张咖啡因蜘蛛网更诡异。 ）「嗑药」的昆虫与嗑药的人类一样，会做出鲁莽冲动之举，因而吸引鸟类和其他掠食者注意，后者也许会开心收下植物的“馈赠”，把这些「嗑药」后乱舞或是踉跄的虫子捉了吞下肚。

人类利用植物自制的化学物（又名生物碱）改变意识状态。 其实多数生物碱一开始是为了防御攻击者，不过即便在昆虫界，剂量（浓度）决定生物碱对昆虫是毒或不是毒，如果剂量够低，用于防御攻击者的生物碱可能有截然不同的目的：吸引昆虫，确保昆虫成为一来再来的忠心耿耿授粉者。 这似乎正是蜜蜂和一些会自制咖啡因植物之间的写照，两者的共生关系透露一些重要讯息，得以进一步了解我们人类与咖啡因之间的关系。

故事始于一九九○年代，当时德国研究员意外发现，有几个品种的植物[不仅是咖啡与茶，也包括柑橘科（ Citrus family ）还有其他几种植物属]的花蜜会分泌咖啡因，作用是吸引昆虫而非驱赶昆虫，这是演化出现意外（咖啡因不小心从植物其他部位渗漏出来）？ 还是略带“狡诈”的一种适应力？

英国教授杰罗尔丁. 莱特（ Geraldine Wright ）在偶然情况下，发现这篇德国论文，当时她是英格兰新堡大学年轻讲师，从植物学家跨界成为昆虫学专家，现在则在牛津大学的动物学系任教。 她告诉媒体：「我们当时不知道咖啡因为何会出现在花蜜上。」 因此她在2013年进行简单又不贵的实验，希望能找到答案。 她诱捕一群蜜蜂，然后用「紧身衣」固定它们，让它们不能乱动，只能把头伸出无顶的巢口（该巢口约一只蜜蜂的大小，所以称紧身衣。 ）莱特用滴管喂食蜜蜂不同的糖水，糖水掺了浓度不一的咖啡因，有些糖水则完全不含咖啡因。 每次她喂食蜜蜂一滴「假花蜜」时，也会喷一些香气，目的是想知道蜜蜂会多快学会将这种香气和有东西可吃（奖酬）联想在一块。

对于实验装置，她指出：「真得很简单，技术含金量低，也不需要资金。」 好吧，但是你要如何确定蜜蜂对食物的偏好？ 「这也很简单，」莱特说：「如果它们想吃什么，就会伸出口器和舌头。」

莱特发现，蜜蜂较能记住含咖啡因花蜜的气味，胜过纯糖水的花蜜气味。 （她的研究结果发表于2013年《科学》期刊，取名《花蜜中的咖啡因强化授粉昆虫对奖酬的记忆》。 ）即使咖啡因浓度低到蜜蜂嚐不出来，但只要花蜜含咖啡因，就足以协助蜜蜂快速学习，记住该花朵的香气，进而对该花朵产生偏好，漠视其他花朵。

你可以看到为什么咖啡因对花那么重要：它让授粉昆虫记住这种花，并专情于这种花，频频回来光顾它。 正如莱特在该研究报告中所言，含咖啡因的花蜜会「让授粉者更专情」，也就是授粉昆虫与花朵之间有「忠贞不二的关系」。 你让授粉者吃到低剂量的咖啡因，后者会记住你这朵花，然后更频繁地回来找你，选择你而漠视其他植物，因为后者无法提供同样的刺激。

其实我们不知道蜜蜂吃了咖啡因后，是否有任何感觉，只知道咖啡因有助于增加它们的记忆力，这点似乎对人类也有异曲同工之妙。 所以接下来的实验，经费更庞大，设备与装置更讲究，也包括把人造花置于更逼真的环境里。 研究结果与莱特的发现几乎一致：蜜蜂会记住含咖啡因花蜜的花朵; 蜜蜂会一再回来在这些花朵上采蜜。 更重要的是，咖啡因的影响力之大，就算这些花已经不再流蜜，蜜蜂也会继续回来找这些花。 这个实验由马格丽特. J.库维隆（ Margaret J. Couvillon ）主持，她在二○一五将结果发表于《当代生物》（ Current Biology ），文章标题是〈含咖啡因花蜜诱惑蜜蜂增加采蜜次数以及招募同伴的行为〉，这实验提出了一个合理的问题：授粉者与自制咖啡因植物之间相互配合、共同演化的过程中，谁受益更多？ 答案似乎是植物。

库维隆的研究显示，蜜蜂记得以及专情于这些分泌咖啡因的花朵，因此会增加「觅食频率、跳摆尾舞的机率与频率、坚持不懈到该特定地点采蜜的频率，回到蜂巢后号召其他蜂群出动，因此飞到该蜜源的蜂群骤增四倍。」 亦即她估计，飞到含咖啡因蜜源的蜜蜂数量是飞到仅含花蜜蜜源数量的四倍。

但是蜜蜂见猎心喜的亢奋心情超过了咖啡因蜜源对它们的实质好处，可见这样的安排并不合理：「咖啡因让蜜蜂高估了蜜源质量，吸引蜂群一直到次级品的蜜源采蜜」，这策略可能导致「蜂蜜产量下降」，因为蜂群坚持回到含咖啡因的蜜源采蜜，即便这些蜜源早已不再流蜜，可能只是为了过过咖啡瘾。 库维隆的结论指出，这让授粉者与植物之间的关系不再是互利关系，更像是剥削关系。」 植物提供咖啡因给蜜蜂，「犹如让蜜蜂嗑药，改变蜜蜂这个授粉者对蜜源质量的感知，进而改变蜜蜂的个别行为。」 这是熟悉又让人害怕的故事：一个容易上当受骗的动物，被某植物聪明的神经活化化合物所骗，做出损其利益的行为。

接下来浮出一系列让人不安的问题：我们人类会不会和那些倒霉的蜜蜂同病相怜？ 我们是否也被含咖啡因的植物所骗？ 不仅会听其摆布（例如大量地种植这些植物），也会在这过程中做出损及自己利益的行为？ 在我们与自制咖啡因植物的关系里，谁受益最大？

是可透过几个方式解析这些问题，但不妨先回答以下另外两个问题：人类发现咖啡因对人类文明是福还是祸？ 以及对我们人类这个物种而言，是福还是祸？ （两者恐怕不能相提并论）。

有关咖啡因的历史，可从有文字记载的历史里寻找答案，毕竟人类与咖啡因的结缘竟然是最近才有的事。 难以想象西方文明在十七世纪之前，对于咖啡和茶完全无知; 例如在英格兰，咖啡、茶、巧克力（亦含有咖啡因）直到一六五○年代才出现，因此我们多少可以了解咖啡因出现前和出现后的世界有何差异。 早在十七世纪之前，咖啡在东非已被发现了数百年：据信公元八五○年在东非的埃塞俄比亚的牧羊人发现了咖啡。 但是咖啡因的历史远不及其他精神活化物质，例如酒精、大麻、致幻剂（包括裸盖菇素、死藤水、乌羽玉仙人掌等），后者在人类的文化里发挥了数千年作用。 茶的历史也比咖啡悠久，起源于中国，一开始作为药物，至少历史可追溯自公元前一千年，但是直到唐朝（公元六一八年至九○七年），茶才开始普及，角色也从药变成休闲饮料。

咖啡因抵达欧洲后，改变了文化的一切，这说法一点也不夸张。 一些人认为，这听起来像在说大话，但是我们常听到其他的「物质文化」（ material culture ）发展也有类似说法，例如 X 或 Y 被发现后（譬如来自新世界的商品、发明或创新，比如手机），如何「缔造现代世界」。 这往往意味 X 或 Y 的出现，对于经济、日常生活，或是生活水平产生了翻天覆地的影响。

咖啡因分子一旦进入摄食者体内，能迅速到达体内几乎每一个细胞，同理，咖啡和茶造成的影响和改变，也发生在更基层─人类的意识层。 咖啡和茶按下了“意识变天”的按钮，让酒后昏沉的头脑变得清醒，让身体得以摆脱配合太阳昼夜的自然节律，让全新的工作型态成为可能，影响所及，也出现全新的思维。 咖啡因让欧洲出现了意识新形式，并进一步影响全球贸易、帝国主义、奴隶交易、工作环境、科学、政治、社会关系等方方面面，甚至可以说影响了英语散文的节奏。

转载自：方框财经

标签： 授粉昆虫 种植面积