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它又不打工,为啥爱喝比命还苦的咖啡?

身为当代打工人,试问谁没喝过比命还苦的冰美式?

大名鼎鼎的文豪巴尔扎克,也是在爆肝还债、还债爆肝的循环里靠黑咖啡续命的,以至于爱喝咖啡的朋友常调侃自己和巴尔扎克共呼吸同命运——活在五万杯黑咖啡上,也死在五万杯黑咖啡上......不知道未来的仿生打工人会梦见电子咖啡吗?

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虽然不知道未来仿生人会不会饮用电子咖啡,但早在人类之前就已经有动物领略到咖啡因的魅力了,比如我们熟悉的蜜蜂——

蜜蜂饮用“咖啡”的时间,可能比人类出现还要早几千万年!

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想问问它爱喝美式还是拿铁

图片来自:beeble

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谁给它的咖啡?

这个问题要从一口含有咖啡因的花蜜说起。

咖啡因、尼古丁等次生代谢物,原本都是植物防备食草动物和疾病的杀手锏,多存在于茎叶中。奇怪的是,部分植物花蜜中竟然也有它们的身影!这是怎么回事,难道植物想暗算帮忙传播花粉的蜜蜂?

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图片来自网络

事实上,植物高浓度的次生代谢物,确实会对蜜蜂产生危害。不过有研究发现,这影响取决于剂量和季节。

在有多种花蜜来源的情况下,蜜蜂会倾向于选择含有次生代谢物(如咖啡酸)的花蜜,而且那个浓度也不会对它造成威胁。

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据说在以色列,冬季花蜜资源匮乏,蜜蜂经常在垃圾桶里翻找含咖啡因的可乐……也是辛苦了。图片来自:the Onion

为了验证蜜蜂“爱喝咖啡”,研究人员做了这么一个实验:他们先训练蜜蜂在喂食器中取食,然后将喂食器中的蔗糖溶液换成了含有咖啡因、尼古丁等次生代谢物的蔗糖溶液。

数天后,研究人员发现含有咖啡因的蔗糖溶液被取食量远大于不含咖啡因的。

因此人们猜测植物通过花蜜主动向传粉者提供咖啡因、尼古丁,让它们对自己“上瘾”,从而提高传粉的可能性。这种猜测并不是空穴来风,因为秀丽隐杆线虫和果蝇也被证明在接触低浓度尼古丁时存在成瘾行为。

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果蝇还会“喝酒”,跟人一样早C晚A了啊?

图片来自:copperbowl.de

而且植物不同部位的次生代谢物含量差距极大。例如咖啡的花蜜中咖啡因浓度极低,而营养组织中含量高达24mg。

说明植物可以调节不同组织中的咖啡因含量,用低浓度的部位吸引昆虫,高浓度的部位抵御危险(植食性动物)。 

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它为啥爱喝咖啡?

我们喝咖啡是为了提神醒脑,难道蜜蜂也是吗?

你还真别说,它们可不只是为了提神醒脑。

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研究人员让蜜蜂记住相应的气味,当取食含有咖啡因的花蜜后,24小时后记住气味的蜜蜂数量增加了足足三倍,这说明咖啡因有助于蜜蜂的学习与记忆,帮助其形成长期嗅觉记忆,并持续数天之久。

这就好比你吃了记忆面包,考试周背书速度快了三倍,还能一周不忘,谁不心动啊!

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这可是我上学时候最想要的东西

那么咖啡因是如何帮助蜜蜂学习的呢?

正常情况下,腺苷与腺苷受体结合,人就会感到困倦。咖啡之所以能提神续命,就是因为咖啡因抢先结合了腺苷受体,让腺苷无法与之结合,也就阻断了我们感到疲惫的信号通路。

在哺乳动物的海马体区域,当咖啡因结合腺苷受体时,就会诱导长时程的增强,这一过程是记忆形成的关键。而在昆虫脑部蘑菇体中也有类似结构,称为凯尼恩细胞。咖啡因通过影响凯尼恩细胞,促进昆虫形成记忆。

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蜜蜂吸食咖啡花蜜

图片来自:helenacoffee

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它喜欢什么口味?

当代社畜苦中作乐的方式——早晨爬起来选择一杯不同口味的拿铁...那蜜蜂喝“咖啡”的时候,是否也会选择自己爱喝的口味呢?

像咖啡店新品一样,蜜蜂对次生代谢物的偏好也跟季节有关。比如蜜蜂在初夏时更喜欢含有低浓度苦杏仁苷的花蜜,到了夏末这种偏好就会消失。

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蜜蜂能品尝到 “咖啡”的口味,并进行选择

图片来自:the Onion

对于包括人类在内的哺乳动物而言,咖啡因是苦味的,所以会加奶加糖。蜜蜂的口器上也存在着检测咖啡因的神经元,虽然我们不知道它是否也觉得“咖啡”苦,但实验结果表明蜜蜂不会饮用咖啡因浓度大于1mM的蔗糖溶液(花蜜中咖啡因的浓度不超过0.3mM),可能高浓度的咖啡因没那么香吧!

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图片来自:图虫创意

花蜜中除了有可以满足蜜蜂营养及能量需求的糖类和氨基酸之外,还含有精油等挥发性物质,也会对蜜蜂的偏好产生影响。

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为了咖啡不惜打工

看到这里资本家的思路打开了——既然蜜蜂喜欢喝“咖啡”,那有没有可能把咖啡设为奖励,来提高它们的工作效率呢?

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然而,我们培育农作物时往往只关心果实,并不在乎花蜜的味道。所以就算我们的农作物提供了丰富的花蜜资源,但人家蜜蜂可不一定稀罕,可能更愿意飞远一点去找喜欢的花。结果就是农作物授粉率不高......

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研究者给出一个办法——就是在蜜蜂还小的时候用含有咖啡因的食物对它们进行训练。

研究人员用含有咖啡因的蔗糖溶液,以及想让蜜蜂传粉的草莓花朵气味对蜜蜂进行训练,希望让蜜蜂产生嗅觉记忆。

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草莓花朵

图片来自:图虫创意

与没有摄入咖啡因的蜜蜂相比,有咖啡因作为奖励的蜜蜂前往既定目标的次数更多,向蜜蜂提供咖啡因确实可以提高学习效率。

所以向商业蜂群提供咖啡因和作物特有的气味,确实可以促使蜂群优先访问目标作物,提高蜂群的经济效益。

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不过,实验也证明了虽然蜜蜂喜欢咖啡因,但高浓度的咖啡因对蜜蜂有毒害的作用。

因此蜜蜂友情提醒您:咖啡虽好,适量为妙!

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撰文 | 解言

微信编辑 | 高兴