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焦点快报!气候变化将导致巧克力危机？真的要和巧克力说再见了?

来源：科普中国

除了特殊的时间点的特殊符号价值之外，巧克力有着让人无法抗拒的魔力，丝滑的口感，可可碱刺激多巴胺分泌带来的愉悦感，配合上牛奶和香草荚，简直就是完美的甜品。

进入二十一世纪，有不少研究人员和研究机构给出了让人沮丧的预测，如果当前的气候变化趋势不能扭转，那么到2050年的时候，人类可能要同巧克力说再见了。这是不是真的呢？


【资料图】

01

生而金贵的可可

可可豆生而金贵，在玛雅人的传说中，可可是神（Plumed Serpent）赐予玛雅人的食物。无独有偶，在阿兹特克人的神话传说中，羽蛇神（Quetzalcoatl）在满是食物的神山之上找到了可可树，并把它赐予了阿兹特克人。这些神话传说都说明这种食物的历史悠久。而可可属的拉丁文名属名Theobroma，含义就是神的食物（theo=god*，broma*=food）。在阿兹特克帝国的统治下，周围的部落都需要将可可豆作为贡品进行朝贡。这种稀缺性，一度让可可豆成为阿兹特克帝国的通用货币。当时，用80-100粒可可豆就可以买来一套华丽的服饰。而这仅仅相当于两个可可果而已（每一个可可果里面都有30-50粒种子）。

与金银不同，可可豆这些硬通货是可以吃的。美洲人吃可可的历史是相当久远，在墨西哥的考古发掘中，考古人员发现了公元前1900年的存放在容器里的可可豆。并且在多处不同年代的遗址中都发现了可可豆，奥尔梅克人、玛雅人、阿兹特克人都喜欢吃可可。

可是，可可豆从古至今就不是一个便宜的农产品，这主要因为在可可生长的各个阶段都存在限制性因素。

02

全球变暖影响巧克力生产

2019年，国际可可组织预测，随着全球变暖带来的气候变化会极大影相可可豆的产量，在未来30年内，可可豆的产量将断崖式下降。如果气候变化的趋势得不到扭转，到2050年的时候，我们将没有巧克力可以吃。现实真的已经如此严峻了吗？其实在过去50年时间里，全球可可豆的总产量增长了四倍之多，从1961年的年产量118万吨，增加到了2020年的年产量522万吨。不过，近年来受极端天气影响，2021年全球可可总产量有所下降，但年产量也达到了495万吨。未来的发展趋势如何，需要持续关注。

可见，虽然可可豆的产量受到了天气影响，但产量也依然可观，还没到2050年就灭绝的程度。

03

有限的种植空间

**虽然没有灭绝的风险，但是可可的生长也确实遇到了一些问题。**作为一种热带作物，可可对生长环境有着苛刻的要求。地球很大，爱巧克力的人也很多，但是栽种可可树的区域却十分有限——赤道南、北纬约20度以内，气候炎热、多雨的区域，是可可最喜欢的生活区域。

到目前为止，全球的可可生产主要集中在三个区域，其中非洲产区是可可豆种植中心，科特迪瓦和加纳一起为全世界提供了占总量52%的可可豆，另外尼日利亚和喀麦隆也是可可主产区；以巴西、厄瓜多尔、秘鲁和多米尼加这四个美洲国家，是可可豆的另一个生产中心；另外，印度尼西亚以及临近的东南亚区域也是可可豆的生产中心，这里贡献占总产量14%的可可豆。有限的种植区域是可可生产的一个致命缺陷，一旦病虫害爆发，很容易波及到所有的可可树。

随着气温升高之后，过于单一的栽培品种，可能无法有效应对新出现的病虫害威胁。在20世纪70年代，“大米歇尔”香蕉最终被“卡文迪许”香蕉替代，这种无奈的选择其实已经发生在可可树身上。

04

有限的遗传多样性

在长期的选择过程中，栽培可可豆的基因多样性存在极大缺陷。目前大规模栽培的可可树以划分为三个品种群，Forastero，Criollo和Trintario。其中Forastero品种是市面上最常见，生产也最大量的可可豆品种，占总可可豆产量80%以上。栽培这个品种不是因为它们的品质，恰恰相反，这个品种的巧克力味比较淡，酸味、涩味和苦味都比较重，但是这个品种拥有较为强大的抗病虫害能力，所以成为了主力品种。

至于，Criollo才是顶级可可之选，拥有独特的香气，以及适当的酸味和苦味。但是受虫害影响，其产量只占可可豆总产量的3%，主要是分布在南美洲的委内瑞拉。

好在上述两个品种的杂交品种Trintario，集合了亲本的口味和产量优势，口味比较浓郁厚实，栽培性能也比较好，原产地在加勒比海的特立尼达群岛。

当下，全球变暖带来的气候变化越来越明显，气温上升和季节性降水分布变化，高温和干旱对喜欢阴凉环境的可可生长造成显著影响，不仅仅带来的更多病****虫害，同时还影响到为巧克力提供授粉服务的昆虫。

05

小虫子带来的巧克力

在面对病虫害侵袭的同时，可可生产面临的一大问题是如何提供有效的授粉服务。可可是自交不亲和植物。所以，在自然状态下，一棵树上的上千朵花，真正能结果的只有三四朵，这就难怪古代的可可豆比黄金还珍贵了。**要解决可可豆的产量问题，就必须解决授粉的问题。**人工授粉，是一个行之有效的办法。在印度尼西亚进行的一项实验中发现，如果将一棵树上的花朵尽数人工授粉，最终可以增产161%，即便是只对13%的花朵进行人工授粉，产量也可以提升51%，这些操作比使用农药和化肥的增产效果要明显的多。

但是问题是，可可花朵太小了，大概只有成人的大拇指指甲盖那么大（实在无法想象，这样小的一朵花，将来会变成一个比拳头还大的果子），让授粉工作堪比绣花，再加上可可花朵开放时间很短，能进行有效授粉的时间更短，完全利用人工授粉进行生产，势必会大大增加生产费用，这并不是我们想看到的结果。

那么，有什么办法来提升授粉效率呢？

在传统上，研究人员认为，蠓科的小昆虫（如可可蠓Forcipomyia squamipennis）是可可树的有效传粉者。这是一类飞行能力有限，喜欢阴凉湿润环境的小虫子。要想让它们为可可树提供良好服务，就需要为这歇传粉昆虫营造一个舒适的工作环境，足够的大树遮蔽，可可树之间适当的距离，以及种植园中的充裕的腐殖质都是必要的元素。

这样做起来，确实有些困难，好在最新的研究表明，食蚜蝇之类的双翅目昆虫也可以为可可树提供授粉服务，只要为这些昆虫提供足够的栖息地和食源性植物，就可以极大提升可可产量。这充分说明，进行生态农业经营的重要性。

当然，还有一个终极解决方案，那就是**通过收集和筛选野生可可属植物，或者基因编辑的手段，找到并选育出可以自花授粉的可可品种。**在最大程度上打破授粉的限制，从而增加可可豆的产量。

巧克力的未来需要更多的科技力量的支持。

想要解决可可的病虫害问题，研究人员们也做了不少努力。

首先，研究人员发现需要选育更多耐热性能优秀的品种，而野生的可可种群很可能是答案所在。在哥伦比亚、巴西和哥斯达黎加等地区分布着大量的可可自然居群，并且携带各种抗性基因的优异种质。这些都是保障巧克力生产的基因宝库。在分子生物学的支持下，必然有更多有效地抗病虫害、抗高温和抗干旱的相关基因被定位，并最终应用到育种和生产当中来。

再者，关注可可的生态种植技术，对于可可产业的可持续发展至关重要。可可生产需要良好的生态环境，而维护好产地的生态环境又可以帮助种植者开拓相关的旅游产业，促使可可产业良性发展。

另外，我们还需要注意到，到目前为止，可可属的20个物种中，只有可可和大花可可被人类栽培利用，还有15个物种有潜在的栽培价值。这意味着更多的口味、更高的产量和更美好的未来。保护好这些大自然的馈赠，就是保护好我们喜欢的巧克力。

参考文献：

[1]Manuel Toledo-Hernández et al. 2020. Hand pollination, not pesticides or fertilizers, increases cocoa yields and farmer income. Agriculture, Ecosystems & Environment, 304(1) ,107160.

[2] Manuel Toledo-Hernández et al. 2021. Landscape and farm-level management for conservation of potential pollinators in Indonesian cocoa agroforests. Biological Conservation, 257, 109106.

作者｜史军 植物学博士

审核｜王康 国家植物园科普馆馆长

关键词： 气候变化 人工授粉 研究人员

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