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叛艦喋血記與皮特凱恩島

在1787年,植物獵人David Nelson受邀請上船去太平洋群島尋找麵包樹。這個計畫是由班克斯爵士(Sir Joseph Banks)建議、英國皇家學院(Royal Society)出資的,目的是希望能改善加勒比海諸島的原住民奴隸們的營養狀況。

麵包樹。圖片來源:wiki

本來,對植物獵人來說,旅程艱辛的部分應該是從到岸後才開始;但是這次卻不是這樣。

在1789年4月28日,船航行到東加群島附近時,船上發生了叛變。結果是,David Nelson跟其他18個船員(包括船長布萊William Bligh)被趕下船,在茫茫大海中航行了3,800英里後到了帝汶(Timor)的古邦。

David Nelson到了帝汶以後幾天開始發燒,最後不治死亡。 發生在邦迪號上面的事件,後來被改編成電影「叛艦喋血記」(Mutiny on the Bounty)。

恩澤號。圖片來源:wiki

當時原本是希望能在加勒比海諸島種植麵包樹,來改善居民的營養狀況;由於那時候的人對於麵包樹的營養價值有不正確的概念,認為麵包樹的果實營養非常豐富(其實還好而已:麵包果除了富含澱粉,還有鈣質與維他命C,但是維他命C受熱會被破壞,麵包果本身又不耐久儲),因此想引進到加勒比海諸島來。

這個計畫最終還是失敗。除了犧牲了David Nelson這位植物獵人以外,後來真的引進了麵包樹到加勒比海諸島後,當地的人並不喜歡它的味道。所以這部分也不成功。

而那些叛變的人呢?

當時的主謀Fletcher Christian,後來帶著船員們往Tubuai島航去,但後來因為和當地原住民發生爭鬥,後來又離開了當地,回到大溪地(Tahiti)。

叛變的邦迪號的航程(黃線),以及被丟下船的船員
與船長的航程(綠線),恩澤號的原始航程(紅線)。
圖片來源:wiki
到了大溪地以後,有16個人留下來(其中有四個人本來就不是叛黨,因故沒有跟著船長一起離開),這些人後來被英國派出的船「潘朵拉號」(HMS Pandora)找到,並帶回英國審判。

而其餘的人繼續航向皮特凱恩島(Pitcairn)。皮特凱恩島是個火山島,大概比台北市的大同區大一點(6.5平方公里,大同區是5.68平方公里)。島上可以耕作的面積很少,加上沒有珊瑚礁,所以漁獲也極少。基本上來說,在這個島上要自給自足是相當困難的。這個島在九到十五世紀中葉之間曾經有人住,但在1790年(邦迪號船員來到的時間點)時,已經是個無人島了。後來它在1838年成為英國殖民地,1856年時人口一度增加到194人,使小島不堪負荷,於是大部分人口遷徙到附近的諾福克島(Norfolk Islands)。1937年時又增加到233人,後大部分遷徙至紐西蘭。目前島上大約只有48人(9個家庭)。

回到當時邦迪號叛變者們的故事。沒有人知道這26個人(其中18個人是大溪地的原住民)到了皮特凱恩之後發生了什麼事,直到1814年兩艘英國戰艦發現了皮特凱恩島(之前在地圖上的位置是錯誤的),並發現恩澤號叛變者中,唯一生還的船員:Adam。

由於其他人都已經亡故,到底Adam的故事有多少為真,也無法證實了。後來邦迪號的故事被多次改編,第一次是在1935年,後來在1962年重拍一次(這次由馬龍‧白蘭度演出叛變主謀Fletcher Christian)。

在拍攝1935年的版本時,當時帆船仍在海上航行,因此要找一艘帆船來拍片是很容易的;到1962年拍片時,因為已經沒有帆船了,所以電影公司造了一艘新的邦迪號來拍片。

電影結束後,新邦迪號持續在世界各地航行並收取參觀門票。直到2012年10月29號,在北卡羅來納州外海遇到珊迪颶風沈沒(如下照片)。 船上船員大部分獲救,但船長不幸喪生,另外還有一位船員 Claudene Christian也死亡。

新恩澤號沈沒時的照片。圖片來源:wiki
這位船員, Claudene Christian,是1789年叛變時主謀Fletcher Christian的曾曾曾曾曾孫.... 這可是千真萬確的資料,信不信由你。

參考文獻:

Wikipedia, HMS Bounty, Mutiny on the Bounty
Felipe Fernandez-Armesto. 食物的歷史:透視人類的飲食與文明。左岸文化。
達.托比.馬斯格雷夫、 威爾.馬斯格雷夫。植物帝國:七大經濟綠寶石與世界權力史。序曲文化。
Jared Diamond. 大崩壞。時報出版。
2012/10/30. Sandy's Bounty victim was descendent of man who led famous mutiny. The Telegraph.

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為什麼「種豆南山下,草盛豆苗稀」?

陶淵明在「歸園田居」詩中,曾經提到「種豆南山下,草盛豆苗稀」。這首詩大家都很熟了,也是很受歡迎的國文教材,但是,有多少人認真去想為什麼「草盛豆苗稀」呢?難道只是因為陶淵明不會種田嗎?

雖然根據歷史的記載,「歸園田居」可能真的就是在他剛隱居的時候寫的(1);而在那時候,可能他的耕種技術也的確是還有待提升;不過筆者卻認為,從生物學的角度來看,「草盛豆苗稀」也不全是耕種技術的問題。

首先,我們來看一下氣候。陶淵明隱居的地點在潯陽柴桑,也就是現在的江西省九江市星子縣。當地是北緯29.44度,在北回歸線以北,屬於濕潤型亞熱帶氣候(2),1971-2000的年平均溫度為攝氏17.03度,每年四月就不再有攝氏零度以下的低溫(3)。雖然還是比臺灣偏北(台北市是北緯25.02度),大致上還是屬於溫和的氣候,植物的種類應該也不會相差太多。即使考慮近年來全球暖化的問題,應該也不會超過攝氏一度(4)。

在亞熱帶的台灣,夏天通常並不是植物茂盛生長的時期。為什麼呢?因為世界上90%的陸生植物是C3植物,這些植物在氣溫超過攝氏30度時,會因為光呼吸作用(photorespiration)造成水分的消耗大量上昇。C3植物(如大豆)在攝氏30度時,每抓一個二氧化碳分子就要消耗833個水(5),於是植物的生長速度就開始變慢。

不過,並不是所有的植物在夏天時生長速度都會變慢唷!有些植物,如玉米、甘蔗等,反而在夏天時長得特別好。為什麼呢?

原來玉米與甘蔗是所謂的C4植物,它們既耐熱又耐旱,跟C3植物比較起來,在攝氏30度時C4植物每抓一個二氧化碳的分子只消耗277個水(5),所以夏天的時候,它們的生長速度ㄧ點都不受影響呢!
說到這裡,讀者可能會想:什麼是C4植物?為什麼它們能夠既耐熱又耐旱呢?
所謂的C3、C4植物,指得是它們在光合作用上的不同。C3植物進行光合作用時,是由卡爾文循環(Calvin cycle)的酵素(RuBisCo,如圖二)直接抓取溶解在細胞中的二氧化碳,與核酮糖1,5-二磷酸(ribulose 1,5-bisphosphate,RuBP)進行反應;


而C4植物則在卡爾文循環上面,又增加了幾個步驟,而且這幾個步驟還跟卡爾文循環在不同的組織中進行呢(如圖三)!為什麼會這樣呢?


原來,C4植物多半都生活在亞熱帶或熱帶,在這些氣候區,植物進行光合作用時,會遇到一個大問題。

這個問題來自於卡爾文循環的第…

【原來作物有故事】麵包樹 熱帶果實引發電影傳奇

第一次聽到麵包樹的名字,是在小學的校園裡。當時老師說麵包樹雖然果實真的長得像麵包,但因為台北太冷了,原生於熱帶的它沒辦法在台北開花結果。

後來在花蓮當老師時,發現學校餐廳夏天有時會出現一種特別的蔬菜湯:裡面有黃色果肉、白色種子的「菜」。在地的同事告訴我,那叫做「巴吉魯」,也就是麵包樹的果實。

花蓮的夏天總是不缺「巴吉魯」,不只市場裡有賣、有些人家的院子裡就有麵包樹。在地的朋友說,成熟的果實削皮切塊加點小魚乾煮湯很好喝,長不大的果實(雄花花序)用來燃燒驅蚊,據說比蚊香還有效。

麵包樹是桑科波羅密屬的多年生大型喬木,花為單性花,雌雄同株;果實是由30-68朵雌花所形成的多花果。麵包果通常在採收後五天到一週內食用最好吃,如果冷藏可以保存二到三週。

目前的研究認為麵包樹源自大洋洲新幾內亞、馬來半島、與西密克羅尼西亞。台灣的麵包樹原生於蘭嶼。在蘭嶼,麵包樹稱為“chipogo”,達悟族人用於製作船首、船尾板、坐墊,及住屋用的宗柱、主屋之踏腳板與木笠、木盤等用具,而分泌的乳白色汁液具黏性,可以當作粘接劑。

達悟族較少食用麵包果,倒是台灣東部的阿美族與太魯閣族經常拿麵包果來吃;不過太平洋群島上最常見的吃法應該是將麵包果放在鋪了葉片的坑洞內發酵成可以放二、三年的「果醬」。由於太平洋群島夏季常有颱風,這些「果醬」對各地原住民們是颱風後很重要的緊急糧食。既然麵包樹這麼重要,「南島語族」(包括台灣的原住民)不論坐船到哪裡,總是帶著麵包樹的種子。所以,麵包樹在太平洋各群島上是常見的風景。

第一個看到麵包樹的歐洲人應該是十六世紀末到十七世紀初的葡萄牙航海家佩得羅‧費爾南德斯‧德‧基羅斯。比他晚將近一百年的英國航海家威廉‧丹皮爾船長,他提到麵包樹的果實可以烤來吃。

到了十八世紀,麵包樹突然搖身一變成了「神奇糧食」。到底發生了什麼事呢?原來在1769年與庫克船長乘「奮進號」的英國植物學家班克斯爵士在大溪地看到了麵包樹,因為麵包樹的果實約有四分之一為澱粉、在熱帶地區又長得很好,使班克斯認為麵包樹可能是解決英國在牙買加殖民地奴隸營養問題的解答。於是在1787年,英國皇家科學院派遣邦迪號前往大溪地收集麵包樹帶到加勒比海群島種植。為了這個目的,船上還有一位隨船的植物學家大衛‧尼爾森。

原訂於8月16日出發的邦迪號,因為一連串的延遲,最後終於到了大溪地、收集了足夠數量的麵包樹以後,卻在因為船長布萊一路…

通風報信的植物

植物受傷時會有什麼反應?過去的研究讓我們瞭解,當植物被攻擊(受到病原菌感染、受傷)時,會釋放出揮發性有機物質(VOCs,Volatile Organic Compounds),讓自己以及附近的植物啟動防禦機制。這個作用有點像古代的烽火臺,當敵人來襲就燒起狼煙,附近的人看到狼煙就知道這裡出事了,要加強戒備。

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康納(Connor Sweeney)和他在德拉瓦大學的指導教授,最近發現:不只是受傷的植物本身會進行這些防禦機制、附近的植物也會呢!

康納是德拉瓦州(Delaware)的高中生。他因為對科學有興趣,寫了e-mail給德拉瓦大學(University of Delaware)的白斯教授(Harsh Bais),表達希望能進他的實驗室學習。當白斯老師回信說「OK」的時候,康納高興得不得了。

於是他就開始了他的實驗室生活:下課後、週末以及暑假,康納都在白斯老師的實驗室裡種阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)。雖然他也是高中的游泳校隊,但他盡可能地投入時間作實驗。

成果是豐碩的。兩年後,康納在白斯教授的指導下,解出了植物接到鄰居的「狼煙」以後,接下來做了什麼;他們的成果發表在2017年的「植物科學前鋒」(Frontier in Plant Science)期刊上。

以一個高中生來說,這可是個非同小可的成就;康納不只是付出了許多努力,他也細心觀察每一個實驗。因為他夠細心,所以才沒有錯失了重要的發現。

這個重要的發現是什麼呢?有一天他如常地進行實驗:把一株阿拉伯芥用鑷子弄了幾個傷口,準備明天觀察它的反應。不同的是,這次旁邊有一株阿拉伯芥沒有被他弄傷。

第二天他看到了令他不敢相信的結果:旁邊的阿拉伯芥的主根變長、而且還長出了不少側根。

於是他們做了更多測試。他們發現:旁邊有受傷的伙伴的小芥們,主根生長的速度大約…