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黑麥(rye)、燕麥(oat)與神聖羅馬帝國

大家讀歐洲歷史的時候,一定讀過神聖羅馬帝國(Holy Roman Empire, 962-1806)。基本上,神聖羅馬帝國是一個很微弱的存在;雖然有教宗加持,但是他的存在感就是一直很低....

不過,這段時間的歐洲,倒是有不少改變:包括農耕技術的進步以及都市與國家的成形等,都發生在神聖羅馬帝國的前半段,到十四世紀初年(西元1300年)。

這段期間歐洲的夏季變得比較長而穩定,許多過去無法開墾的土地,因為夏季變長以及引入帶輪子的犁(moldboard plow),變得可以耕種。人口的增加促進了都市的形成,領主之間的互相征戰,進一步的促成了國家的誕生。

由於歐洲的冬天有時還是太冷,冷到連小麥都無法過冬;在這段時期也育種產生了春小麥(summer wheat)。但是危害作物的五月霜要直到進入十二世紀(1100年)後,才進入約兩百年的休止期,而五月霜對春小麥還是會有一定程度的危害,因此,當時的歐洲農民除了持續依賴大麥做為重要的糧食來源之外,還將兩種田裡面的雜草端上餐桌:黑麥、燕麥。

黑麥(rye,Secale cereale)。圖片來源:維基百科
雖然原本是混在小麥中的雜草,但是黑麥很快就因為它耐寒的特性受到注意。尤其是在北歐,因為冬天有時候真的還是太冷,因此黑麥很快就被種在山坡地,而且經常與小麥混作,收成了以後一起磨成粉,製成所謂的黑麥麵包(rye bread)或餅乾。據說,在斯堪地那維亞半島(Scandinavia),黑麥製品仍是當地風味餐。

燕麥(oat, Avena sativa)圖片來源:維基百科
而燕麥這種雜草,可能是混在小麥或大麥裡面由地中海東部傳入。在這段時期的歐洲,農民們很快就注意到燕麥是種很好的飼料。而隨著新的馬具在第十世紀由中國傳入後,馬做為家畜的價值開始提升。原來,舊式的馬具,當用來拉車或拉犁時會使馬兒窒息,而新式的馬具沒有這個缺點,因此馬兒從十世紀以後便可以真正成為家畜。

但是,由於不是反芻動物的緣故,所以馬的食量比牛大很多,需要的食料也要比牛好;因此一開始馬還是用來拉車的多。等到都市形成,因為鄉村與都市之間的運輸需求,提升了對馬車運輸的需求後,對燕麥的需求也隨之大增。

燕麥本身也是種很特別的穀物,它是少數含有膽固醇(cholesterol)的植物;絕大部分的植物,因為代謝途徑上少了幾個酵素,無法合成膽固醇,不過還是會合成其他的固醇類(sterol)化合物;但是燕麥卻含有膽固醇。不過有意思的是,吃燕麥可以降膽固醇,所以有些人為了要降膽固醇,早餐要吃燕麥粥。

另外,燕麥在光敏素(phytochrome)的研究上也是很重要的植物。第一個被純化出來的光敏素蛋白,就是燕麥的光敏素A蛋白(Phytochrome A)喔!因此,有很多有關光敏素蛋白質的生物化學活性資料,都是由燕麥來的!

參考文獻:

T.R. Sinclair,C.J. Sinclair. 2010. Bread, Beer and the Seeds of Change:Agriculture's Imprint on World History. ISBN:9781845937058

Brian Fagan. 2008. 歷史上的大暖化。野人出版。ISBN:9789866807220

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植物是地球的能量工廠

地球上最重要的反應應該就是光合作用(photosynthesis)了,就如植物的頂芽生長點是地球上最重要的組織一般。這是由於地球上的異營生物無不依靠自營生物作為直接或間接的食物來源,而自營生物的養分幾乎都是由光合作用而來。
葉片是獲取能量的小尖兵
自營生物的器官衰老是非常複雜的機制。在秋天撿起一片地上的黃葉,與仍在樹梢上翠綠的葉子相比,會發現黃葉的重量較同等大小的綠葉輕很多;這是因為植物會將衰老葉片中剩餘的、可利用的物質分解後運回,提供其他組織再運用。不若異營生物,由於每一個器官、組織都需要由自己生產的能量來製造,因此自營生物在淘汰老廢器官與組織時,一定會將殘餘的養分盡可能的回收。汰舊換新對所有生物都是一整年的工作,但對於多年生的落葉樹來說,每年春秋二季會發生大規模的迎新去舊,是它們一年兩次的大工程。
當時序慢慢進入秋天時,植物體內可藉由光敏素(phytochrome)感應逐漸加長的黑夜。光敏素是由兩個多肽組成的雙體(dimer),每個多肽有一千多個氨基酸那麼長,並加上一個色素分子(phytochromobillin)。光敏素將季節的信息送到頂芽,頂芽便開始進入休眠;其它的葉片啟動衰老機制、將可以回收的養分盡量回收之後,隨著連接葉柄與莖的薄壁細胞死亡,毫無生氣的葉片因自己重量的垂墜,被拉離開植株,飄落到地面。
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由此可知,光合作用需要捕捉光能、以及將光能轉換為化學能的「用具」,並且,這些用具要能夠被恰當地放置在可以接收到足夠光能的地方。除了少數因為生活環境而必須修改基本設計的植物以外,絕大多數植物執行光合作用的主要部位是葉片;而葉片中用來捕捉光能的用具就是光系統(photosystem)。
抽絲剝繭光系統的運作
在葉綠體的類囊體膜(stromal membrane)上,可以…

孔雀秋海棠的光合作用魔術

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一般的葉綠體,通常葉綠餅的排列是散亂的(如圖);孔雀秋海棠的虹彩體的葉綠餅卻排得如此整齊,有什麼作用呢?

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在熱帶雨林裡,光線都被大樹給遮住了,使得地表的光線極弱。弱到怎樣的地步呢?大約是樹冠光線強度的百萬到千萬分之一喔!而且還不只是光線變弱而已,因為雨林中的大樹們把進行光合作用所需的兩個主要波段的光(460奈米與680奈米)都吸收得差不多了,在這樣的環境下,孔雀秋海棠如果不發展出吸收一點綠光的本事,還真的會混不下去。

事實上,因為這些特殊的構造,虹彩體比一般的葉綠體進行光合作用的效率更高。研究團隊藉著測量葉綠體的螢光(葉綠體進行光合作用時,一部份的葉綠素會把吸收的光以暗紅色的螢光發射出去;所以可以藉著測量螢光了解植物進行光合作用的效率)發現,虹彩體進行光合作用的效率,比一般的葉綠體都好。不過,當光線變強的時候,虹彩體的效率就沒有那麼好了;這或許就是為何,當我們把孔雀秋海棠種在光線…

【原來作物有故事】鳳梨 漂洋過海在臺灣發揚光大

作者:葉綠舒、王奕盛、梁丞志

在台灣提到鳳梨,一定會想到鳳梨酥這代表台灣的伴手禮。但是鳳梨其實不是台灣原產的水果喔!鳳梨原產於熱帶南美洲,在哥倫布1493年的第二次航行時於瓜德羅普的村莊中發現後引進歐洲,約於16世紀中葉傳入中國;台灣則是在1605年先由葡萄牙人引進澳門,再由閩粵傳入台灣,至今已有三百多年歷史。

在台灣,鳳梨因為台語諧音「旺來」很吉利而廣受大眾喜愛,但其實鳳梨的名字是根據它果實的型態來的,因為果實的前端有一叢綠色的葉片,讓以前的人覺得很像鳳尾,加上果肉的顏色像梨,所以就取名為「鳳梨」。至於英文的名稱也是因為果實的外型像毬果、而肉質香甜,所以就被取名為「松蘋果」(pineapple)啦!其實鳳梨果實的毬果狀的外觀主要是因為鳳梨是「聚合果」,每顆鳳梨是由200朵鳳梨花集合而成的!而它的學名Ananas則是來自於圖皮語,意思是很棒的水果。

在哥倫布把鳳梨引進歐洲以後,因為它的香甜好滋味讓它大受歡迎;但是身為熱帶水果的鳳梨,在溫帶的歐洲長得並不好!為了要讓王公貴族們吃到鳳梨,十六世紀的園丁們發明了「鳳梨暖爐」:把單顆鳳梨放在由馬糞堆肥做的暖床上的木製棚架,並升起爐火來保持溫暖,好讓鳳梨這熱帶植物可以在溫帶的歐洲開花結果;世界上第一個溫室就這樣誕生了,並由此開啟了歐洲建造溫室的熱潮!

鳳梨不只是改變了歐洲,在日本人到台灣後,嚐到了鳳梨的香甜滋味,便開始推動鳳梨產業。1903年,岡村庄太郎於鳳山設置岡村鳳梨工廠,生產鳳梨罐頭;後來逐漸形成中部以員林、南部以鳳山為中心的鳳梨生產體系。在1938年時,鳳梨罐頭工廠女工竟然佔了全台灣女性勞動人數三分之一以上呢!光復以後台灣的鳳梨產業也曾在1971年登上世界第一,讓台灣被稱為「鳳梨王國」。但是後來不敵其他國家的競爭,已經由外銷罐頭改為多以內銷鮮食鳳梨為主的型態了。

從清朝、日治時代直到現在,台灣的鳳梨品系一直都一樣嗎?當然不是囉!最早的鳳梨被稱為「在來種」,後來日治時代為了製作罐頭方便,從夏威夷引進了開英種;到了1980年以後,因為罐頭外銷敵不過競爭,台灣的鳳梨改為內銷且以鮮食為主,為了挽救鳳梨產業,農改場、農試所便培育出各種不同適合鮮食的鳳梨:包括不用削皮可以直接剝來吃的釋迦鳳梨(台農4號),最適合在秋冬生產的冬蜜鳳梨(台農13號),有特殊香氣的香水鳳梨(台農11號),以及因為果肉乳白色被稱為牛奶鳳梨的台農20號等…