正牌的地瓜與吃瓜群眾在非洲

更新於 發佈於 閱讀時間約 6 分鐘

在台灣,我們習慣把番薯(Ipomoea batatas)叫做地瓜,但其實番薯是旋花科的植物,所以不是瓜;而且,番薯可吃的部分是它膨大的儲藏根,也不是瓜。


但是,這個世界上真的有地瓜喔!這種瓜的確是葫蘆科的植物,所以的確是瓜;而且這種瓜在開花授粉後,雌花的花柄(pedicel)會向下彎曲、逐漸伸長並鑽入土壤中,最後在地下約20公分處發育成果實。


這種瓜(Cucumis humifructus)生長在非洲,主要分布於撒哈拉沙漠以南的非洲地區(sub-Saharan Africa)。所以,該不該叫做「地瓜」呢?


讀者看到這裡,不知道有沒有人想到,果實埋在地下20公分,那誰會幫它傳播種子呢?


答案是:土豚(Orycteropus afer)。(土豚又叫做食蟻熊...可是牠不像熊啊?不過食蟻熊這個名字比較能說明牠是吃蟻類的。牠的英文名字「aardvark」來自阿非利卡語,意思是「土豚」,因為牠會挖土)


驚不驚訝?意不意外?


所以,到底科學家們怎麼發現土豚會吃「地瓜」的?


首先,非洲各地的原住民早就知道土豚會吃「地瓜」。雖然聽起來有些怪,但是既然不只是一地的原住民這麼說,那表示應該不是隨便說說的。


再來,Verheyen在1951年中非發現土豚腸道和糞便中有「地瓜」的種子;然後Mitchell在1965年於尚比亞觀察到「地瓜」種子在土豚糞便中發芽;最直接的證據則是Smithers在1971年於辛巴威解剖土豚時,發現有一個胃部樣本中25%的內容物是瓜類種子和果肉。


而他們自己的現場觀察發現,被挖掘的果實附近有明顯的土豚足跡和尾巴痕跡。加上土豚上完廁所會用土覆蓋糞便(這意味著其他的動物就算想「加工」也不容易),而這些糞便堆附近經常發現「地瓜」幼苗。


最後,因為「地瓜」的果實實在埋得太深(約20公分),其他動物如豪豬無法挖到。事實上,土豚是少數能挖這麼深的動物,而土豚退化的牙齒不會破壞種子,適合作為種子傳播者。


於是,研究團隊使用了多種研究方法來證實「地瓜」和土豚之間的關係。


首先,他們要再次確認,「地瓜」的確會埋得那麼深。他們在開花季節(11月至2月)標記了10株「地瓜」的位置,並追蹤這些植物果實的發育。最後發現,平均「地瓜」的埋藏深度為17.2±1.14公分。真的蠻深的。


接著,他們在2020-2022年間使用自動觸發相機進行長期觀察。他們總共拍了588個晚上、記錄到11種哺乳動物,其中以土豚(87次)和豪豬(88次)最常出現。而且,他們還拍到了土豚挖掘和進食的完整過程。所以,土豚的確是吃瓜群眾!


但是,如果被吃了以後,種子就完蛋了,那就不能說土豚會幫「地瓜」散播種子啦!於是,研究團隊檢查了18株「地瓜」植物的根部,結果發現,所有植株都是從土豚糞便中長出。所以土豚的確會幫「地瓜」傳播種子呢!另外研究團隊也測試豪豬,結果發現,豪豬只能聞到埋得比較淺(<10公分)的瓜,而且當研究團隊用大葫蘆瓜(butternut, Cucurbita moschata)來餵豪豬時,他們發現豪豬把大葫蘆瓜的種子都咬碎了。因為這種瓜的種子大小和硬度與「地瓜」相似,所以或許「地瓜」選擇把自己埋深一點、香氣淡一點,這樣才不會遭到豪豬的「毒手」?


說到香氣,在使用自動相機拍攝時,研究團隊注意到土豚會先在地上聞來聞去,然後才開始挖地(上圖b)。這是不是表示,「地瓜」有特別的氣味呢?因此,研究團隊收集了「地瓜」的氣味,並進行化學分析。氣相色譜質譜法(GC-MS)分析發現,果實散發的氣味成分主要包含了脂肪族醇類、醛類和酮類化合物、吡嗪類化合物,以及較少量的脂肪族酯類、芳香族和萜烯類。


在這些化合物中,最有特色的化合物包含了辛烯-3-醇(oct-1-en-3-ol,佔33.4%)、己醛(hexanal,佔18.9%)、2-異丙基-3-甲氧基吡嗪(2-isopropyl-3-methoxypyrazine,佔10.8%)以及一種未知的肟類化合物(佔9.2%)。


其中的2-異丙基-3-甲氧基吡嗪是「地瓜」特有的,據說聞起來像「馬鈴薯皮或剛挖掘的土壤」的氣味,對哺乳動物來說很容易感知到的味道。另外,吡嗪類化合物也是螞蟻費洛蒙的成分之一,對土豚來說,可能也是很重要的氣味,可以幫助牠們偵測食物來源。


因此,研究團隊推測,這種獨特的氣味組合可能可以幫助土豚定位深埋果實的關鍵線索;另外,因為排放量不算多,所以也可以避免被豪豬等其他動物發現。


所以,透過觀察與測試,研究團隊發現了正牌的「吃瓜群眾」竟然是我們一向以為只會吃螞蟻的土豚...是不是很有趣呢?


參考文獻:


Johnson, S. D., Eichhoff, A., & Midgley, J. J. (2025). Antbears and underground melons: A highly specialized seed dispersal mutualism mediated by scent. Plants, People, Planet, 1-10. https://doi.org/10.1002/ppp3.10638


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主要介紹關於植物的新資訊,但是也會介紹一些其他的。 版主在大學教植物生理學,也教過生物化學。 如有推薦書籍需求,請e-mail:susanyeh816@gmail.com
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