20世纪10年代,咖啡作物世界各地开始遭受一种神秘的疾病。当从树上摘下来的时候,通常饱满而深红色的咖啡果实布满了圆洞,里面受损的咖啡豆几乎毫无用处。种植者很快发现,罪魁祸首是一种小甲虫——咖啡浆果蛀虫,它像吃咖啡因的瘟疫一样传遍了世界。它是从哪里来的?种植者如何根除它?

近一个世纪后,浆果蛀虫的破坏之路仍在继续。它每年造成全球约5亿美元的损失,其中包括价值3亿美元的损失仅在巴西.事实证明它是不可能根除的。美国农业部农业研究服务处的昆虫学家费尔南多·维加(Fernando Vega)研究浆果蛀虫已有几十年了,他说:“人们已经研究了100多年。”“正统的技术不管用。”

这是因为咖啡浆果蛀虫是躲避检测的专家。“它只有一毫米宽,”英国皇家植物园(Royal Botanic Gardens, Kew)高级研究负责人、咖啡专家艾伦·p·戴维斯(Aaron P. Davis)说。“它就像你手指上的一粒污垢,却会造成可怕的伤害。”它几乎整个生命周期都生活在咖啡浆果的舒适范围内,由于它消化大量咖啡因的能力,昆虫的罕见特征它诞生,盛宴,交配,然后消亡。“雄性没有翅膀;它死在浆果里。它所做的就是与姐妹交配,”维加说。“当它们爬出来的时候,雌性已经怀孕了。”然后,雌虫进入另一个咖啡浆果,在那里产卵,它的后代吃,交配,冲洗,重复。

乌干达的咖啡果实在树上成熟。
乌干达的咖啡果实在树上成熟。Nathan leibel/CC BY-SA 3.0

尽管这种害虫无处不在,但它的起源仍然是个谜。坊间证据表明,咖啡浆果蛀虫起源于中非。Vega说,这是一个重要的信息,因为如果研究人员知道这种昆虫起源的气候条件,他们就可以确定它的天敌,有希望利用这些捕食者来消灭这种昆虫,而不是依赖化学杀虫剂。但科学家们缺乏关于这种蛀虫起源的确凿证据,而且由于没有进行一次全球咖啡之旅或回到过去,研究人员一直被如何精确地绘制它在世界各地的路径所困扰。

然而,2013年,当维加找到英国皇家植物园(Royal Botanic Gardens, Kew)的同事时,情况发生了变化。

维加的目标是在邱园的大量藏品中寻找浆果蛀虫侵扰的迹象。戴维斯与邱园的藏品合作了十多年,他对此持怀疑态度。该馆收藏了750万株植物标本,有些可以追溯到两个多世纪以前这些植物被安装在纸上,干燥后储存在像图书馆一样的大型植物标本室的橱柜里。戴维斯说:“我从来没有见过这种甲虫,也没有看到甲虫攻击标本的证据。”

但几分钟后,邱园的一名研究人员发现了一只甲虫。这让研究小组开始了对邱园和其他植物标本馆的多年搜寻。他们检查了18667个非洲和亚洲的植物标本,包括咖啡和其他在类似环境中茁壮成长的植物,从1900年到现在。

邱园的植物标本室收藏了来自世界各地的数百万种植物标本,其中一些可以追溯到几个世纪以前。
邱园的植物标本室收藏了来自世界各地的数百万种植物标本,其中一些可以追溯到几个世纪以前。史蒂夫·兰斯菲尔德提供,皇家植物园

研究人员利用站立式电子显微镜探测隐藏的甲虫最终确定了72次的侵扰。所有的侵扰都发生在非洲的咖啡品种上,这证实了研究人员的预感,即浆果蛀虫原产于几内亚-刚果森林炎热潮湿的气候中,而且它只适应以咖啡为食,而不是其他植物。通过绘制他们的研究结果,研究人员确定,咖啡浆果蛀虫最初以树皮为食,适应了消化咖啡因,并以中非的咖啡树为食,然后在20世纪初传播到世界各地的咖啡种植园。

但研究人员的发现不仅仅告诉我们咖啡螟甲虫的生物学。通过追踪这种昆虫可能的起源,以及它在世界各地的最终旅程,他们的发现让我们深入了解了咖啡从中非的一种野生植物,到殖民地的一种商品,再到今天无处不在的全球饮料。

研究拉丁美洲咖啡历史的约翰·霍普金斯大学助理教授凯西·鲁兹说:“咖啡随着殖民主义的传播而传播。”它原产于中非,最初被埃塞俄比亚人和南苏丹人食用,他们将它与动物脂肪混合,制成一种早期蛋白棒.到了14世纪,这种植物传播到了中东,我们今天所知道的饮料可能就是在那里起源的。穆斯林商人将咖啡传播到亚洲,远至印度尼西亚,奥斯曼人推广了公共咖啡馆。到法国大革命时,在社交场合喝咖啡已经在欧洲的知识精英中流行起来。当时,欧洲人认为咖啡是一种珍贵的香料,昂贵而奢华,类似于藏红花、肉桂,或者至少在19世纪之前是糖。

20世纪初,工人们在英属尼亚萨兰(现在的马拉维)收割咖啡。咖啡种植随着欧洲殖民主义的传播而传播,主要由奴役劳工提供动力。
20世纪初,工人们在英属尼亚萨兰(现在的马拉维)收割咖啡。咖啡种植随着欧洲殖民主义的传播而传播,主要由奴役劳工提供动力。食品百科全书/公共领域

帝国改变了一切。此前,欧洲人依靠伊斯兰地区的贸易商从非洲和东南亚获得咖啡。但殖民时代的到来——由对经济控制的贪得无厌的渴望所驱动,由被奴役的人类提供动力,并由枪支、政治操纵和疾病的结合所实现——使他们直接控制了亚洲和非洲的生产。欧洲人将这种作物传播到拉丁美洲,在奴隶的种植园里种植。

随着咖啡的传播,博物学领域也在传播。欧洲列强开始了密集的科学研究计划,对帝国属地的动植物进行分类,以便尽可能多地提取价值。大约在那个时候,他们建立了浆果蛀虫研究人员为他们的研究寻找样本的非常自然的历史。戴维斯说:“不管你喜不喜欢,邱园参与了发现植物和评估它们的经济和商业价值。”

到19世纪末,巴西已成为世界咖啡之都,巴西科学家已成为咖啡生产方面的顶尖专家。维加说,具有讽刺意味的是,可能正是这项研究把浆果蛀虫带到了巴西。20世纪初,第一次浆果蛀虫爆发袭击了这个国家。虽然我们不能确定污染的途径,Vega说,一批可能从非洲进口的用于作物育种实验的受感染种子或浆果很可能是污染源。“一个浆果里可以有280个鸡蛋,”维加说。“你只需要一个。”

微小的昆虫,巨大的破坏。
微小的昆虫,巨大的破坏。佩吉·格雷布和费尔南多·维加提供

从那以后,科学家们一直在努力消灭这种害虫。到目前为止,利用捕食者生物杀死甲虫的尝试,一种常见的农业策略我的计划没有成功。一种墨西哥蛔虫会降低甲虫的繁殖能力,但不会杀死它们。当甲虫从咖啡果中爬出来时,来自墨西哥和非洲的一些黄蜂可以找到并杀死甲虫,但这些黄蜂没有在将它们引入世界各地的咖啡种植园的尝试中幸存下来。

与此同时,这种昆虫的隐蔽生命周期使得杀虫剂很难针对它。更重要的是,Vega说,这个行业忽视了小规模的独立咖啡农,他们中的许多人缺乏资源来实施昂贵的农药制度,并冒着自己的健康风险进行化学治疗。激励Vega的是这些农民的生计,而不是大型咖啡连锁店的利润或早晨拿铁咖啡的质量。“我担心的是种植者,”他说。

通过揭示这种昆虫的起源,植物标本研究应该可以帮助研究人员识别更多的钻孔虫的天敌,希望最终找到一种可以在世界各地的种植园中适应的天敌。英国植物标本馆中殖民时期的藏品,就像咖啡行业本身一样,与欧洲帝国的暴力遗产交织在一起。但是,这些相同的收集可能恰恰是将小规模咖啡农从另一种入侵物种中解放出来的关键。

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