咖啡因對植物自身的作用是什么？人喝了咖啡為什么能消除困倦？
發(fā)布時(shí)間：2022-10-12 10:23:34 點(diǎn)擊次數：414
咖啡因絕對算得上是植物歷史上的一項重磅發(fā)明！于人類(lèi)而言，咖啡因可以提神醒腦、集中注意力，還可以驅除疲勞、趕走睡意；但是對于含有咖啡因的植物自身而言，咖啡因不僅能驅趕害蟲(chóng)，還擁有一項奇妙的作用。
大多數植物在受到病蟲(chóng)侵害的時(shí)候，都會(huì )產(chǎn)生生物堿類(lèi)的有毒物質(zhì)，這些有毒物質(zhì)就像是殺蟲(chóng)劑，植物會(huì )利用它們驅逐害蟲(chóng)。生物堿是一類(lèi)包羅萬(wàn)象的含氮有機物，嗎啡、鴉片、可卡因這些臭名昭著(zhù)的毒品，都屬于生物堿類(lèi)物質(zhì)。
除了這些毒性巨大、會(huì )嚴重影響人體健康的生活堿，大多數植物產(chǎn)生的生物堿都要溫和得多。不過(guò)我們不能用對人類(lèi)的有害程度來(lái)評估一種生物堿驅趕和毒殺昆蟲(chóng)的作用大小，因為以植物為食的昆蟲(chóng)，它們不僅體型小，而且對化學(xué)物質(zhì)的反應機制也與哺乳動(dòng)物不同。
咖啡因就是一種生物堿，但是它的作用遠不止驅趕害蟲(chóng)那么簡(jiǎn)單?？茖W(xué)家很早以前就發(fā)現，咖啡和茶樹(shù)的花蜜當中，也存在著(zhù)大量的咖啡因。按照我們常規的理解，咖啡因的作用應該是用來(lái)趕走害蟲(chóng)的。
但是，花朵產(chǎn)生花蜜的作用，就是為了吸引授粉昆蟲(chóng)前來(lái)采食。那么，植物在花蜜中混入咖啡因的目的，到底是驅趕還是吸引昆蟲(chóng)呢？如果咖啡因真的趕走了授粉昆蟲(chóng)，那這簡(jiǎn)直就是在自毀前程。
2013年，英國昆蟲(chóng)行為學(xué)家杰拉爾丁·賴(lài)特及其團隊，對三種咖啡樹(shù)和四種柑橘樹(shù)（幾乎所有柑橘類(lèi)植物的葉子和花中都含有咖啡因，不過(guò)它們的果實(shí)中并不含有咖啡因）進(jìn)行了深入研究。
他們通過(guò)觀(guān)察發(fā)現：在相似的條件下，造訪(fǎng)含有咖啡因的花朵的蜜蜂，比造訪(fǎng)其他花朵的蜜蜂數量更多。也就是說(shuō)，咖啡花真的獲得了更多的授粉機會(huì )。
賴(lài)特的團隊還仔細記錄了每一只蜜蜂在花朵上停留的時(shí)間，以及同樣時(shí)間里蜜蜂造訪(fǎng)的花朵數量。數據顯示，飛舞在咖啡花朵之間的蜜蜂，比其他花間的蜜蜂，顯然更加勤快一些。
咖啡因花蜜似乎能讓蜜蜂變得精力旺盛，而且，它們的記憶力也變得更好。這些蜜蜂能更長(cháng)時(shí)間地記住蜜源植物的位置，也能更牢固地記住花朵的特殊香味，這都為含有咖啡因的植物提供了額外的生存優(yōu)勢。
為了進(jìn)一步證明咖啡因與蜜蜂的行為之間真的存在因果關(guān)系，賴(lài)特的團隊決定，要在實(shí)驗室里設置對照組來(lái)重復這個(gè)實(shí)驗。賴(lài)特選擇了一個(gè)封閉的溫室，一個(gè)蜂箱放在溫室的正中央。
在蜂箱的左右兩邊距離相等的位置上，放置了兩個(gè)裝滿(mǎn)糖水的盤(pán)子當作蜜源。糖水的濃度是完全一樣的，溫室中的蜜蜂也只有一種，這就排除了野外環(huán)境中可能出現的無(wú)關(guān)干擾。
賴(lài)特的團隊在其中一盤(pán)糖水中添加了少量的咖啡因，這樣，兩盤(pán)糖水就可以互為對照了。一開(kāi)始，蜜蜂們并沒(méi)有什么傾向，它們會(huì )很隨機地飛到左邊或者右邊的盤(pán)子里采集糖水。但是很快，變化就發(fā)生了。
吸食了咖啡因的蜜蜂變得更加興奮，它們勤奮地在糖水和蜂箱之間飛舞，更加賣(mài)力地跳著(zhù)圓圈舞。蜜蜂跳舞的時(shí)間越長(cháng)，就意味著(zhù)蜜源越豐富，值得出動(dòng)更多的蜜蜂去采蜜。
這些興奮的蜜蜂很快改變了蜂群的行為，越來(lái)越多的蜜蜂加入了吸食咖啡因糖水的大軍。它們不僅自己變得更加興奮，在回到蜂巢之后，還會(huì )鼓勵更多的蜜蜂去采蜜。
含有咖啡因的花蜜就像是茶水間的咖啡一樣，刺激著(zhù)蜜蜂的神經(jīng)，激勵著(zhù)它們更努力地工作。但是蜜蜂辛勤地采集著(zhù)含有咖啡因的花蜜，并沒(méi)有給它們帶來(lái)更多的蜂蜜。
雖然咖啡因激勵了蜜蜂，改善了它們的記憶力，但是，蜜蜂們評估蜜源的能力卻大大地下降了。它們會(huì )過(guò)分高估那些含有咖啡因的蜜源，忽視其他更優(yōu)質(zhì)的花朵。對于養蜂人來(lái)說(shuō)，咖啡因不僅沒(méi)有幫他提高蜂蜜的產(chǎn)量，正相反，這些蜜蜂的產(chǎn)蜜量還可能會(huì )降低。
目前，科學(xué)家還不確定，蜜蜂的行為到底是興奮還是記憶力提升，或者干脆只是一種成癮行為。但是，對人類(lèi)來(lái)說(shuō)，咖啡因成癮確實(shí)是一個(gè)實(shí)實(shí)在在的問(wèn)題。
在我們的大腦中，有一種專(zhuān)門(mén)用于感知疲勞感的機制。當我們身體內的能量耗盡的時(shí)候，大腦神經(jīng)細胞表面的腺苷就會(huì )與腺苷受體發(fā)生結合，發(fā)生結合的腺苷數量越多，發(fā)出的睡眠信號也就越強烈。
咖啡因與腺苷受體有著(zhù)相似的化學(xué)結構，它們能代替腺苷受體與腺苷發(fā)生結合。你可以把腺苷想象成一輛大巴車(chē)，腺苷受體就像是乘客。這里的規則是，大巴車(chē)上坐滿(mǎn)了人就立即開(kāi)車(chē)。
但是咖啡因來(lái)了之后，就充當了占座者的角色。新來(lái)的腺苷受體沒(méi)辦法與腺苷結合，大巴車(chē)就不可能坐滿(mǎn)，更不可能開(kāi)車(chē)了。這就是咖啡因能夠掃除困倦的原因。
除此以外，咖啡因還能通過(guò)非常復雜的機制，促進(jìn)多巴胺的分泌。提到多巴胺你就應該明白，這個(gè)特征與其他毒品作用的方式，是大同小異的。
咖啡并不是毒品，但是咖啡因卻是受到嚴格管制的精神類(lèi)藥品。在我國，販賣(mài)、運輸和制造咖啡因的行為，都是違法的。
飲用少量的咖啡可以驅除睡意，振作精神。如果大量飲用咖啡，就可能造成精神過(guò)度亢奮、煩躁不安甚至睡不著(zhù)覺(jué)。這些癥狀，其實(shí)就是輕度的咖啡因中毒。
更嚴重的咖啡因中毒，有可能會(huì )出現昏迷、全身抽搐，甚至由于中樞神經(jīng)抑制引起呼吸衰竭。嚴重的咖啡因中毒，是有可能危及生命的。
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