授粉如何影響巧克力生產

為可可授粉的小蒼蠅正面臨困境,這可能會影響我們的巧克力供應

Cocoa beans and powder.

加入我們的科學愛好者社群!

幾乎無法想象一個沒有巧克力的世界。然而,作為巧克力來源的可可樹卻很脆弱。

我是一位熱情的巧克力愛好者,也是一位研究可可授粉的昆蟲學家。目前看來,這種作物的可持續性取決於幾種微小的蠅類授粉媒介,坦率地說,它們正在努力完成這項工作。

數千朵花


關於支援科學新聞報道

如果您喜歡這篇文章,請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱,您將幫助確保未來能夠繼續講述關於塑造我們今天世界的發現和想法的具有影響力的故事。


巧克力來源於可可樹Theobroma cacao L.的種子,其字面意思是“神的食物”。這種植物起源於南美洲的亞馬遜西部地區,在中美洲和南美洲的許多地區已有 3000 多年的種植歷史。今天,它生長在世界各地的赤道地區,包括西非和亞洲的幾個熱帶地區。

這些花朵非常小,直徑只有半英寸左右(1-2 釐米)。花朵通常成簇生長,直接從樹幹或粗大的樹枝上長出

每朵花都需要授粉才能成功結出一個近乎足球大小的果實——豆莢,其中包含 30-60 顆種子,這些種子可以加工製成巧克力。

這聽起來很簡單,但事實上,在許多地區,成功的可可授粉是一個難題。一棵可可樹產生的花朵中,只有約 10%-20% 成功授粉。其餘的,高達 90% 的花朵從未接受花粉——或者沒有接受足夠的花粉來結果。

科學家們尚未完全瞭解可可授粉,考慮到目前全球有超過 5000 萬人依靠巧克力為生,這令人驚訝。

微小蒼蠅的重任

負責為可可微小花朵授粉的昆蟲本身也很微小,以便能夠進入花朵的生殖結構。蠓科 (Ceratopogonidae family) 和癭蚊科 (Cecidomyiidae family) 的吸血蠓是世界上已知最重要的可可授粉媒介之一。

大多數可可樹都是所謂的自交不親和的,這意味著它們無法自我授粉。成功的授粉媒介必須從一棵樹的花的雄性部分採集花粉,並將其沉積在另一棵樹的花的雌性部分上。

可可花的花期也很短,通常只在開放後的一兩天內接受花粉。未接受充足花粉的花朵會在開放後的36 小時內死亡並脫落

有證據表明,改善蠓的棲息地可以提高水果產量。因此,在一些可可種植區,目前的耕作方式包括在可可園內和附近開發和維護合適的地面棲息地,以努力增加能夠傳播花粉的蠓的數量。

揮之不去的謎團

人工或手工授粉的成功,可以將產量提高一倍以上,這表明可可樹有能力比目前生產更多的豆莢。

手工授粉是一種為提高可可產量而採用的技術。圖片來源:William Borney/Getty Images

人們不禁會問:為什麼蠓在可可花授粉方面做得不夠好?科學家認為,部分原因可能是蠓並非完全依賴可可花來完成其生命週期。由於它們可以從其他植物來源獲得糖分,因此它們很可能只是可可的被動授粉媒介,而不是主動授粉媒介。科學家們還想知道,它們是否能夠勝任在野生樹木之間長距離飛行的任務。

所有這些都引出了一個問題:是否有更適合這項工作的昆蟲?如果有,它們都去哪裡了?

大多數將蠓與可可授粉聯絡起來的研究都是在果園中進行的,而野生可可授粉的生物學幾乎完全沒有研究。

一個例外是一項研究,該研究調查了玻利維亞的栽培和野生可可。研究發現,蠓僅佔野生樹木所有昆蟲訪客的 2%。其他蠅類和微小的黃蜂在那裡更為常見。

這些結果很有趣,並提出了一個可能性,即一種或多種未知的昆蟲是野生可可的主要授粉媒介。只有對野生可可進行更多研究,才能揭示是否是這種情況。此類資訊可能對巧克力行業產生深遠的影響。

© .