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「最初的辣椒是不辣的」專家告訴你辣椒會辣的原因

2020-01-26 03:00商周出版 文/摘自《種子的勝利:穀類、堅果、果仁、豆類、核籽如何征服植物王國,形塑人類歷史》

【文、圖/摘自商周出版《種子的勝利》,作者索爾.漢森】

為什麼有的辣椒不辣? 圖/ingimage
為什麼有的辣椒不辣? 圖/ingimage

豐富的滋味

這種玻利維亞辣椒讓我們得以一窺原始辣椒可能的面貌,因為它們似乎停留在辣椒才剛開始演化出辣度的時刻。「我們知道最初的辣椒是不辣的。」諾愛拉說得很肯定。她指出,現在的品種無論多辣,都是從同一個不辣的祖先發展而成的。當初促使辣椒變辣的生態困境,似乎仍在玻利維亞上演,以致有些辣椒變辣,有些沒有。如果諾愛拉和她所屬的團隊能夠搞清楚那裡究竟發生了什麼事,他們就能了解辣椒為什麼會變辣,又是如何變辣的。就化學上而言,答案已呼之欲出。

很久以前,科學家們就已經發現辣椒之所以會辣,是因為它含有「辣椒素」。這是一種由辣椒籽四周的白色海綿狀組織所製造的化合物,屬於專家所謂的「生物鹼」。這種化學物質和你之間的關係,可能比你想像的更親密。所有的生物鹼都具有以氮為主的相似結構。植物們把這些基本結構加以排列組合,便成了二萬多種不同的化合物。氮是一種很重要的元素,因為它是植物成長所需的重要養分,因此植物不會無緣無故把氮拿來製造生物鹼,通常只有在為了建立某種化學防禦機制時才會這麼做。而由於植物通常需要提防動物的威脅,因此所有的生物鹼幾乎都會對人產生作用;它們有可能具有辣味(就像辣椒素),但並不止於此。如果我們把幾種常見的生物鹼列出來,就會發現其中包括大家最熟悉的一些興奮劑、麻醉劑和藥品,比如咖啡因、尼古丁、嗎啡、奎寧和古柯鹼。然而,在玻利維亞,似乎很少哺乳類動物對辣椒(包括不辣的那種)感興趣,因此,對諾愛拉而言,真菌會長在辣椒種子上就更讓人覺得奇怪了。

「一個會危害種子的真菌病原體,會對植物造成最強烈的淘汰壓力。」她解釋。「種子是它們的後代,攸關它們能否繼續生存。」換句話說,如果一顆不辣的辣椒種子受到了真菌的危害,它便有充分的理由發展出某種化學防禦機制。畢竟,沒有什麼事會比後代的生死存亡更加重要。諾愛拉透過一系列漂亮的實驗,證明真菌確實會殺死被它們感染的大半種子,而辣的種子的抵抗力,比不辣的種子高得多,因為辣椒素會使得多種真菌的生長速度減緩或停滯,無論在野外或實驗室的培養皿中都是如此,充分顯示辣椒素之所以形成,就是為了達到這個目的。但這項成功的實驗,卻引發了另外一個問題:為什麼有的辣椒不辣?如果辣椒素這麼管用,為什麼有的辣椒就像蘋果一樣一點都不辣?

要解開這個謎團,我們必須回到那個方塊舞的比喻。辣椒素演化出來的過程,就像老鼠的牙齒變得更利、堅果殼變得更厚的過程一樣,是經過取捨的結果,只不過辣椒和真菌之間,上演的是一場看不見、卻一樣重要的戰爭。諾愛拉的研究顯示,辣椒和真菌會對彼此的改變做出回應:當真菌抵抗力增加時,辣椒就會製造更多的辣椒素,反之亦然。「這是一場共演化的軍備競賽。」諾愛拉下了這樣的結論。但這樣的競賽,會使雙方付出沉重的代價。真菌要抵抗辣椒素,就不能快速的生長,這會讓它在辣椒以外的環境中處於明顯不利的態勢。對植物而言,製造辣椒素會干擾它們保水的能力,會減少它們在乾燥的天氣中所生產的種子數量;更重要的是,這會消耗一部分能量,使得它們無法在種皮中製造足夠的木質材料,使得種子比較容易被螞蟻掠食。凡此種種都對它們非常不利。不過,這些因素只有在特定的狀況下,才會產生影響。這提醒我們:共演化的結果,不僅取決於一起跳舞的夥伴,也取決於舞台的地點。

玻利維亞的大廈谷(Gran Chaco)地區綿延三百公里,橫跨各種地形,包括乾燥的稀樹草原、仙人掌地帶,和靠近巴拉圭和巴西邊界的潮溼山林。諾愛拉和她的團隊在試吃了此區各種地形所生長的辣椒之後,很快便發現了一個模式。「在雨量多的地區,所有的辣椒都是辣的。」她告訴我。「但在雨量愈少的地區,辣椒也愈不辣。」在潮溼的森林中,由於真菌和昆蟲(它/牠們會在果實之間傳播真菌)眾多,因此辣椒如果提高種子的辣度,明顯對自己有利。但在乾燥的環境中,真菌較不容易生長,同時植物面對缺水的壓力,如果提高種子的辣度,將會對它們自己造成負擔。由此可見,辣椒種子是否會變辣,乃是植物衡量雨量、昆蟲、真菌和辣椒素的製造成本等因素,在各種利弊得失之間做取捨的結果。這也可以說明,辣椒的祖先在經歷氣候、生長地或產地的改變之後,為何會從不辣變辣。當環境變得潮溼、充滿黴菌時,辣椒就以辣味來回敬。

大多數的香料都不可能像辣椒那樣,成為諾愛拉和她的同事們仔細研究的對象,但這個有關辣椒素的故事,大體上顯示了植物演化出辛香風味的過程。或許有一天會有人從事類似的研究,解開肉豆蔻核仁和肉豆蔻皮中的肉豆蔻醚,或黑胡椒中的胡椒鹼背後所隱藏的謎團。我們眼中的這些「辛香風味」,其實是植物和它們的對手,在一場錯綜複雜的共演化之舞中,所發展出來的東西。如果這樣的關係不存在,則全世界的料理都會變得淡而無味。

辣椒

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