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發現植物對抗UVB的武器之一:芥子酸酯(sinapate esters)

植物如何避免自己被曬傷?不知道有多少人認真想過這個問題。筆者的一位同事,有個非常可愛的小朋友;有一次,她問我為什麼植物每天站在太陽下面那麼久,也沒有撐傘、擦防曬,也不能跑到屋子裡面躲起來,怎麼都不會曬黑呢?

其實植物如果過度曝曬,也是會曬傷的;但是植物曬傷不會曬黑,而是曬白。聽起來好令人羨慕不是嗎?

先別羨慕,其實植物曬白了也是曬傷,由於接收了太多的光子,造成光合作用的電子傳遞鏈產生電子大塞車,

塞車的地點主要位於PQH2的部分,因為當它由第二光系統(photosystem II,PSII)接收到電子時,接下來要靠它自己在類囊體膜(thylakoid membrane,如圖所示之膜即是)以擴散作用慢慢的移動到細胞色素b6f(cytochrome b6f)處,將電子交給細胞色素後,再回去PSII接收下一對電子。

由於這個步驟僅能以擴散作用來進行,因此PQH2要花費幾個毫秒(millisecond,ms)才能將電子送到細胞色素b6f那裡。毫秒就是千分之一秒,看起來似乎很短;但是,如果跟PSII裡面的色素間的能量傳遞速度相比,毫秒其實是非常慢的。怎麼說呢?原來,在PSII裡面進行的能量傳遞,只需要幾個微秒(microsecond,μs)就傳過去了。微秒是毫秒的千分之一喔!所以,當有過多的光子(陽光太強)的時候,自然就會在PQH2發生大塞車啦!

塞車的結果就是:有些PQH2上面的電子就會開始離開,到處亂跑,去還原其他不該被還原的分子,然後最後葉綠體就會因為這樣而被燒壞,等到整個細胞的葉綠體都被燒壞,那顆細胞也死了,然後...這樣死掉的植物細胞,因為沒有色素而變成白色...所以就「曬白」了!

植物當然不想被曬傷,我們會為了避免被曬傷而合成黑色素,植物為了避免被曬傷,變出了很多花樣來保護自己。這些花樣包括:讓葉綠體「疊羅漢」以及合成許多可以吸收多餘的光能的分子等等。

讓葉綠體疊羅漢這部分,因為考慮到文章的長度,所以在這裡我們就先不提;第二個部分,過去已經知道,植物裡面的葉黃素(xanthophyll)以及類胡蘿蔔素(carotenoid),還有類黃酮素(flavonoids and isoflavonoids)都具有這方面的功能。而最近,法國的一個研究團隊又發現一族新的化合物也擔任類似的角色:芥子酸酯(sinapate esters)。

芥子酸酯屬於植物次級代謝物中的酚醛類(…

植物媽媽的愛心便當

植物從一開始生長,就被充滿微生物的環境圍繞。有些微生物對植物有好處,如根瘤菌Rhizobium)以及與植物根部共生的真菌(Mycorrhizae)。最近幾年的研究成果,也已經讓我們知道:圍繞在植物周圍的微生物們,構成了植物微生物體(Plant Microbiome);而它們可以協助植物更容易獲得養分,也能幫植物抵抗外來病原菌的入侵。

許多動物(包括人)的小寶寶,在出生之前是處於無菌狀態之中;出生之後,人的小寶寶會經由與父母親人的接觸,得到父母親人身上的益菌;而植物呢?

從過去的研究成果得知,豆科植物在氮素不足的環境中,會在土壤中分泌出一些化學物質(如類黃酮素),以吸引生活在土壤中的根瘤菌前來跟豆科植物建立共生關係。但是植物的種子就如人類的胚胎,在剛發芽的時候,根系尚未建立,也不可能分泌化學物質來召喚益菌;而它們又無法像人的小寶寶一樣,從父母親人處得到益菌,那麼,植物寶寶要如何建立起自己的微生物體呢?

最近由諾特丹大學(University of Notre Dame)在由美國微生物學會舉辦的第五屆有益微生物年會(the 5th ASM Conference on Beneficial Microbes)上,所發表的研究成果告訴我們,雖然植物媽媽無法在小寶寶離家後照顧它們,但植物媽媽卻在每個小寶寶身上都放了一個愛心便當。

由李博士(Dr. Shaun Lee)所領導的研究團隊,做了一個很簡單,但是從來沒有人想到要做的實驗,證明每個植物寶寶身上都有媽媽的愛心便當。

研究團隊將綠豆(如上圖)先進行了表面消毒。通常在實驗室裡,我們會使用低濃度的漂白水或是酒精來做這件事。消毒完後會進行測試,確認種子表面已經是無菌的。

接著他們把種子剝開,並進行培養。結果他們發現,綠豆的內部分離出一隻特別的桿菌,Bacillus pumilus(短小芽孢桿菌)。

短小芽孢桿菌是格蘭氏陽性菌,而且相當的耐旱。但是這都不是重點。重要的是,在綠豆裡面分離出來的短小芽孢桿菌,它具有三個特殊的基因群組(gene cluster),會產生細菌素(bacteriocin)這種抗微生物肽(antimicrobial peptide)。

這是一個非常有趣的發現。未來,或許研究團隊應該進一步研究其他的植物,了解「帶便當」是否是一種普遍的情形;另外,這個研究成果是否也暗示著,細菌素的用途,可能比過去了解的要多得…

極端季雨影響茶葉品質

根據馬里蘭大學醫學中心的資料,茶是世界上最廣泛飲用的飲料,僅次於水(如果您要把水算作飲料的話)。茶的飲用開始在中國,現在每天世界各地有成千上萬的人們飲茶。


因為含有包括兒茶素(catechin )等多酚類抗氧化劑物質,綠茶被公認為許多健康益處。據美國茶葉協會的資料,在美國,茶葉的消費已經連續20年增加,年銷售額超過22億美金,有160萬美國人天天喝茶。


蒙大拿州立大學(Monata State University)的研究團隊表示,他們在在中國雲南省西雙版納傣族自治州的勐海縣(Menghai County, Xishuangbanna Dai Autonomous Prefecture in Yunnan Province of southwest China)進行的研究結果顯示,在極端季雨期間,雖然茶葉的產量上昇了50%,但是茶的主要的抗氧化成分(決定了茶的健康特性和風味):包括沒食子兒茶素(epigallocatechin)、表沒食子兒茶素沒食子酸酯(epigallocatechin gallate)、表兒茶素沒食子酸(epicatechin gallate)、沒食子兒茶素沒食子酸酯(gallocatechin gallate)、兒茶素、沒食子酸(gallic acid)在茶葉中的含量下降達50%,而其他多酚類化合物增加,整體抗氧化活性上昇。但是,茶葉在極端季雨期間的銷售收入也下降了50%。

這個研究同時也訪問了茶農,茶農也普遍認為,季雨後的茶菁品質較差,他們寧願出售在非雨季採摘的茶葉。但是,隨著全球氣候變遷,極端氣候發生的頻率上昇,旱澇交替的影響,勢必會為茶葉的品質帶來許多變數。

參考文獻:

2014/10/22. Shifting precipitation patterns affect tea flavor, health compounds, study shows. Science Daily.

Selena Ahmed, John Richard Stepp, Colin Orians, Timothy Griffin, Corene Matyas, Albert Robbat, Sean Cash, Dayuan Xue, Chunlin Long, Uchenna Unachukwu, Sarabeth Buckley, David Smal…

人算不如天算之光合作用改進

光合作用(photosynthesis)裡面最重要的酵素就是簡稱Rubisco的酵素了。
這個酵素有個很長的名字,D-ribulose-1,5-bisphosphate carboxylase/oxygenase,因為酵素命名的通則是「受質或產物名稱」(D-ribulose-1,5-bisphosphate)+「反應類型」(carboxylase/oxygenase),所以就有個「落落長」的名字。

從它的名字可以看到,這個酵素有兩種反應類型:一個是我們熟悉的反應類型,將二氧化碳與D-ribulose-1,5-bisphosphate(RuBP)結合,產生兩個分子的帶有磷酸根的三碳化合物3-phosphoglycreate (3-PGA),這個反應是所謂的羧基化(carboxylation);另一個則是將RuBP氧化,產生一分子的3-PGA以及一分子的2 - 磷酸乙醇酸(2-phosphoglycolate)。2 - 磷酸乙醇酸對植物無用,必需消耗能量來回收它,回收的過程被稱為光呼吸(photorespiration)作用。

因為光呼吸作用會消耗能量,對植物來說當然是有害無益;但是偏偏Rubisco就是沒辦法把對氧氣的親和力完全去除。由於Rubisco只能利用溶於水的氣體(不論是氧或二氧化碳),當溫度上昇時氣體對水的溶解度會下降;而二氧化碳因為分子量比氧大,所以溶解度下降得更明顯,造成在氣溫上昇的時候,光呼吸作用會變得更劇烈。

對於溫帶植物或許這個問題只是小事情,但是對於熱帶與亞熱帶的植物來說,光呼吸作用是他們一年到頭都要處理的問題。

於是,某些熱帶與亞熱帶的植物(如:玉米),演化出了C4代謝。C4代謝並沒有把Rubisco給消滅,而是在Rubisco的反應前面,加入了一個濃縮二氧化碳的機制(CO2-concentrating mechanism,CCM)。同時,執行C4代謝的植物把CCM與包含Rubisco在內的整個卡爾文循環(Calvin cycle)分開,將卡爾文循環關到髓鞘細胞(bundle-sheath cell)中,減少Rubisco與氧氣的接觸,使得C4代謝可以成功地將光呼吸作用給消滅。

因為C4代謝成功地消滅了光呼吸作用,於是他們可以在夏天時無視於外界的高溫,仍然繼續快樂的生長;但是C4植物畢竟是少數,世界上主要的糧食作物,除了玉米是C4植物,其他的…

【植物生理學上課規定 - 缺席篇】

如因事不能來,需要依照學校規定請假。

期末老師會核對學校的紀錄,沒有來也沒有請假一律算曠課,扣分。

缺席(含請假與曠課)超過(含)三分之一明年再見

如果你不打算重修,因為這是選修課,那就跟您說掰掰了。

無刺的刺槐(Acacia)如何在非洲存活?

全世界有許多植物,當然也有許多食草動物。有些植物為了不被吃光,演化出了產生有毒物質(如菸草、咖啡,以製造尼古丁、咖啡因來毒殺害蟲)的機制,或是讓自己變得難吃(如長出尖刺等)。

當然,也有些植物會請打手來幫忙。特定品系的玉米,在被蟲咬以後,會釋放出與寄生蜂費洛蒙類似的化合物,將寄生蜂召喚到自己身邊。寄生蜂到來以後,沒有遇到對象,卻發現了蛾的幼蟲,於是便在幼蟲身上產卵 -- 於是蛾的幼蟲被殺死。

那麼,對於既沒有演化出產製有毒物質的能力、也沒有演化出尖刺、更沒有辦法請打手的植物,要怎麼辦呢?福特博士(Adam T. Ford)以及他的研究團隊,研究生長在東非草原上的刺槐,找到了答案。

對在東非大草原上活動的高角羚(impala,Aepyceros melampus)來說,刺槐也是很重要的食草。但是有些刺槐有尖刺,有些沒有。

把有尖刺的刺槐(A. etbaica)與無尖刺的刺槐(A. brevispica)相比,高角羚當然比較喜歡沒有尖刺的A. brevispica。可以想見的是,A. brevispica早晚會被吃完。

那麼,它是怎麼存活下來的呢?

研究團隊發現,雖然高角羚比較喜歡吃A. brevispica,但是為了要避免被捕食,高角羚不會在樹木濃密的地方採食 -- 因為那裡是掠食者理想的藏身之地。於是,樹木濃密的地方也成了A. brevispica理想的生長的地方。

由於高角羚為了躲避敵害,比較不會到樹木繁密的區域去採食,這就讓A. brevispica靠著跟其他樹木長在一起得以存活。至於說為什麼A. etbaica在樹木濃密的區域長得少?或許是它需要比較多的光線,加上有尖刺也不怕被高角羚採食,於是它在草原上長得比在樹林中要好得多吧!

參考文獻:

Adam T. Ford, Jacob R. Goheen, Tobias O. Otieno, Laura Bidner, Lynne A. Isbell, Todd M. Palmer, David Ward, Rosie Woodroffe, Robert M. Pringle. 2014. Large carnivores make savanna tree communities less thorny. Science. 346(6207) : 346-349.

【植物生理學期中報告】

各位修習植物生理學的同學大家好,目前已經分組完成,共有六組。
第一組:林佳玟、陳柏倫、吳亭宜
第二組:黃建翔、葉偉倫
第三組:高誠皓、林聖閎
第四組:林容興、劉力華
第五組:肖思怡、陳麒元、魏詳運
第六組:涂品揚、簡易
(組別順序與報告順序無關)
請各組在10/31(五)繳交報告的PPT到moodle,遲交或逾期未交會扣分。
11/3植生正課時抽報告的順序。

植物胚乳α-amylase活性的測定

今天的實驗要作植物胚乳中α-amylase活性的測定。
植物種子發芽時,胚乳會產生大量的α-amylase來分解儲存的澱粉,經過轉化成為幼苗生長發育所需要的成分,直到幼苗破土而出,可以自己進行光合作用為止。
有些植物的種子(如小麥),發芽時只會產生α-amylase來分解澱粉;而玉米(這次的實驗材料)以及大麥,在發芽時除了會產生α-amylase以外,還會產生β-amylase。
在這個實驗裡,我們只要測定α-amylase。至於裡面的β-amylase怎麼去除呢?我們利用β-amylase不耐熱的特性,將萃取出來的酵素溶液放在70℃加熱一段時間,就可以去掉β-amylase的活性。
我們這次要測定的是由一天大、三天大、五天大的玉米胚芽中分離出來的酵素。但是給大家的是以A、B、C標記的未知樣品,大家要經由測定酵素活性的曲線,來推斷究竟哪一個是一天大、三天大、五天大的胚芽萃取出來的?

實驗簡單的流程如上圖:將0.25ml的酵素萃取液加入4.75ml的澱粉反應液(澱粉反應液要先預熱),快速混和後取出0.5ml加入5ml的碘液中,做為時間原點。
2分鐘、5分鐘、10分鐘、15分鐘各取出0.5ml加入5ml的碘液中。加入碘液後混和再用分光光度計測量。
由於碘液主要是與反應液中的澱粉反應,所以如果酵素的確有跟澱粉反應,分光光度計所讀出的數值,應該會隨著時間過去而降低才是。
A、B、C三個樣本做完後,畫出三條反應曲線,根據反應曲線,哪一個樣品是一天、三天、五天大的玉米胚芽呢?

【豆知識】本土細菌(autochthonous bacteria)

今天筆者在看Science Daily的每日更新時,看到一個詞「autochthonous bacteria」。

autochthonous bacteria ?那是什麼?從Science Daily的那篇文章,以及字典的幫助,筆者了解到應該指得是「本土細菌」,也就是原本就生存在當地土壤中的「原住細菌」啦!

這篇文章主要是想要從當地的土壤以及植物上,分離出具有製造生物肥料(biofertilizer)潛力的細菌。這些細菌可以刺激植物吸收更多養分、製造更多植物賀爾蒙、以及協助控制植物病菌,使它們無法滋生。

如果可以成功分離出這些「本土細菌」,就可以減少農藥與肥料的使用。上次筆者也曾看到另一篇文章,裡面提到植物會把有益的細菌包裹在種子裡面,這樣種子發芽時,這些細菌就會先一步在幼苗周圍的土壤中滋生,形成益菌的rhizosphere(根圍)。相信這些本土細菌也是「根圍」的一部份,目前研究團隊正在測試從萵苣(lettuce)上找到的本土細菌,看看是否能發揮他們設想的功效。


如果能使用本土細菌做為生物肥料,相信對於生態的保育絕對是一個很大的福音。從1930年代開始,大量的使用化肥已經對土壤造成傷害,但是有機耕作其實有另外的問題。什麼問題呢?目前大部分的有機耕作,經常都會使用外購的有機肥料,而這會使得土壤的菌相改變。如果各地都可以找到可做為生物肥料的本土細菌,大家都可以在對土地生態改變最小的狀況下耕作,相信應該是最好的選擇。

參考文獻:

2014/10/10. Potential of autochthonous bacteria for use as biofertilizers. Science Daily.

【豆知識】法蘭克辛納屈(Frank Sinatra)跟咖啡的淵源

美國人都愛喝咖啡,所以可以說每一個美國人都跟咖啡有關係。不過,「瘦皮猴」法蘭克辛納屈能夠成名,跟咖啡大有關係。

1935年,他跟另外三個人組成一個樂團,稱為the Hoboken Four,報名參加一個名為「業餘者的時間」(Major Bowes Amateur Hour)的廣播節目上的歌唱比賽。這個歌唱比賽是由聽眾打電話進來投票來票選優勝者,而the Hoboken Four得到四萬票,勇奪冠軍,得到六個月的歌唱合約。

合約結束後他就離開the Hoboken Four單飛,開始了他的歌唱生涯。

所以,這些跟咖啡有什麼關係?

當時,「業餘者的時間」節目是由著名的標準品牌公司(Standard Brands')旗下的Chase and Sanborn Coffee所出資的節目來資助的,所以,如果沒有Chase and Sanborn Coffee,法蘭克辛納屈可能會晚些才成名喔!

至於Chase and Sanborn Coffee,後來輾轉歷經多次轉手,一度屬於雀巢公司(Nestle),也曾一度屬於卡夫(Kraft)、納貝斯克(Nabisco),目前是屬於Massimo Zanetti Beverage Group唷!

參考文獻:

Mark Pendergrast. 咖啡萬歲:小咖啡如何改變大世界。聯經出版。
Wikipedia. Frank Sinatra, Chase and Sanborn Coffee, Major Bowes Amateur Hour

【豆知識】為什麼 thall(o)- 還可以代表元素鉈(Thallium)?

字首thall(o)-除了代表植物的地上部分(莖、葉)之外,也代表了元素鉈(代號Tl)。為什麼呢?

因為在1861年,William Crookes受委託鑑定一批受到未知雜質污染的硫酸,他在作焰色試驗時,看到燃燒產生鮮豔的綠色火焰,類似於嫩芽的綠色,於是取希臘文的thallos(嫩芽)為這種元素命名。


同年稍晚,另一位化學家Claude-Auguste Lamy也發現了鉈。

鉈在歷史上常被拿來當作毒藥,因為它無色、無味,摻混在飲食中不容易被發現。但是中毒者有一個很明顯的特徵就是脫髮(在以前,鉈鹽還曾經被利用來做為脫髮劑),但是這個特徵並不出現在早期。早期的鉈中毒經常被誤診為腸胃炎(腹瀉)、神經炎、關節炎,所以最近在醫院發生的鉈中毒案例能夠診斷出來,也真的是運氣很好。

在歷史上,據說伊拉克的海珊(Saddam Hussein)是鉈鹽的愛用者,有數十個海內外反對他的人都死於鉈中毒;但似乎都沒有實證?

據說對於鉈中毒描述的最詳細的,是Agatha Christie的「The Pale Horse」(中譯「白馬酒館」)。雖然曾因此遭到指責,但是在1977年發生在蘇格蘭的一樁硫酸鉈中毒事件中,卻因為這本書的詳細描述而拯救了中毒者的性命。 一位護士在聆聽醫生們討論患者的病情時,提出可能是鉈中毒,並將她正在看的「白馬酒館」借給醫生們閱讀,幫助醫生確定病人是鉈中毒。
鉈的毒性機轉目前仍不明,但是據信應該是取代鉀所造成。鉈中毒的解毒藥是普魯士藍(Prussian blue),也就是藍墨水的顏料。但可不能在懷疑自己鉈中毒時喝藍墨水喔!

參考文獻:

John Emsley. 2005. 致命元素:毒藥的歷史。三聯書店。

不能變成植物,就造個植物機器人!

在學習植物相關的科學時,往往會遇到一個瓶頸:因為我們不是植物,所以無法了解植物為什麼要這樣?為什麼要那樣?

例如,在植物的代謝途徑中,就常常可以看到,同一個反應由好幾個酵素負責;而這幾個酵素雖然都催化相同的反應,但是在某些方面還是有不同之處。這些重複性(redundancy)經常令研究植物的科學家們百思不得其解。這是因為我們是動物,所以要了解動物並不困難;但是要了解植物就很不容易。
有些人會認為植物就是很安靜、沒有感覺的生物,但是植物也有感覺,他可以看到光的顏色(雖然他不見得看得到你穿什麼衣服),可以感覺到冷跟熱,可以了解自己是不是「倒頭栽」,也知道自己是不是生病了。
最近,義大利技術學院(Istituto Italiano di Tecnologia)的一群科學家,在歐盟的經費支持下,開始了一個為期三年,共計160萬歐元的研究計畫,要經由製作一個「植物機器人」,來了解植物的想法。這個稱為FP7 -- PLANTOID(PLANTOID意為「類植物」)的計畫,主要就是希望透過製作一個植物機器人的過程,來深入了解植物。


研究團隊為原型PLANTOID機器人設計了兩種「功能根」:第一種可以經由根頂端的感應器輸入的資訊,使根彎曲以遠離擋路的石頭、或具腐蝕性/有毒的物質;第二種則是模仿真的根的生長,把新的材料沉積在根尖附近,產生動力來穿透土壤。簡單來說,這個機器人的根作的事跟植物一樣:經由建立自己的結構來穿透土壤。

而這個機器人還有主幹(trunk),裡面有一個微型電腦(micro-computer)。另外,這主幹還有枝葉,它的葉片可用於評估包括溫度、濕度、重力、觸摸、以及化學分子等環境條件。

值得注意的是,這個機器人的研究計畫,並沒有設定特定的應用目標;不過負責協調計畫運作的Mazzolai博士說,未來實際應用可以包括環境中污染物(例如重金屬)檢測和營養物濃度的評估,以及繪製與監測的表土的狀況。當然它也可以用於太空探索、醫療應用或搜救等。植物有自己獨特的穿透土壤等物質的方式,與動物的挖掘不同,這也給了設計機器人的研究團隊不一樣的想法。

這個研究計畫將於2015年4月完成,目前團隊正努力將兩種功能根整合在一起,使機器人的根與植物的根更相似。另外,他們也希望可以使它的「葉片」具有利用外界能量的能力(筆者按:光合作用?),以及學習能力(依據過去的經驗調整自身的生長)等。

當然,這樣的機…

從哈伯法(Haber-Bosch Process)說起

自從幾年前開始教通識課以後,對於許多課程要怎麼教,開始有了不同的想法。怎麼說呢?一般專業課程總是強調「專業」,舉個例子好了,學過國高中化學的同學應該都知道哈伯法(Haber-Bosch Process),在高溫高壓下以鐵粉做為催化劑將氮氣與氫氣轉化為氨(ammonia):

N2 + 3H2 → 2NH3
通常化學課的時候,老師只會提到,因為氮氣(N2)的兩個氮原子之間是三鍵,所以要打開氮氣很不容易;因此不但要用高溫高壓,還要用鐵粉當催化劑...
然後?就沒有了。講完了。
但是,哈伯法偉大的地方就只是這樣嗎?哈伯(Fritz Haber)因為發明了這個方法,得到1918年的諾貝爾化學獎。難道就是因為他成功的打斷了氮-氮三鍵而已嗎?


當然不是。哈伯法的重要性在於,從此人類打開了以人工提高作物產量的大門,農作物的產量從此大大的提高。

當然,產量提高其實也是有限度的,在植物的營養上,有個名詞叫做「關鍵濃度」(critical concentration)。當土壤中的養分低於這個濃度時,植物的生長與養分的濃度成正比;超過這個濃度以後,植物的生長跟養分的濃度就不成正比了,也就是說,用再多也沒有明顯的效果。

但是,在過去只能使用天然肥料(動物的屍體、糞尿、植物的落葉等)的時代,由於天然肥料必需要等待微生物分解(這部分在堆肥時已經大致完成),再經過土壤中的微生物將其中含氮成分分解為硝酸根(nitrate,NO3-)與銨離子(NH4+)後,才能為植物所吸收,因此效果緩慢。加上為了方便起見,農人們總是會以單作(monoculture)的方式來種田,這種在大片的土地上種植單一作物的方式,很容易會使土壤缺少某些特定的養分(尤其是氮與磷),所以在哈伯法還沒有出現以前,要提高土壤內的氮濃度,除了使用天然肥料之外,就只剩下使用綠肥,或是與豆科植物輪作了。

但是,這些方法,都不能使土壤中的氮的濃度超過關鍵濃度;因此,當哈伯法出現之後,農夫將化學肥料施放在田裡,立刻有了奇效--農作物的產量大大的提升。加上育種改良以及殺蟲劑、除草劑的使用,20世紀小麥與稻米的產量提升了8-10倍(平均產量是4倍)。

但是哈伯法對於科學界的貢獻,並不僅僅在於農作物產量的提升;在哈伯發明化學固氮之前,一直有一派學說認為,這些在生物體中的化合物,只有生物才能合成(也就是所謂的生機論Vitalism)。雖然生機論在科學上的…

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)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。


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)。

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


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)。

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(恩澤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2…