北京
茶、咖啡和可可，這三種飲品都有同一種功效，就是提神，而它們提神的能力全部源自于一種相同的物質，就是咖啡因。
那么，這三種植物有沒有什么親緣關系呢？完全沒有。茶屬于山茶科，咖啡屬于茜草科，而可可則屬于梧桐科。如果對植物不太熟悉，或許并不知道這三種分屬不同科的植物到底有多大差別，我們可以舉一個例子，如果是在動物界，就相當于你家的貓和魚缸里魚的關系差不多。親緣關系如此遙遠，卻都在漫長的演化之路上產生出了相同的物質，這是不是太過巧合了？
只從表面上來看，的確有些太過巧合，但如果深挖其演化過程，就會發現這三種植物中的咖啡因其實是通過不同方式產生的。
2014年《科學》雜志上發表了一項研究，該研究顯示三種植物的咖啡因合成酶其實是各自獨立演化出來的。其中茶樹和可可樹合成咖啡因的關鍵基因雖然是同源的，但卻各自經歷了獨自改造，而咖啡樹則是使用完全不同的基因組合成出了咖啡因。三種植物不僅在親緣關系上非常遠，所處的地域同樣也相隔遙遠。
茶樹長在中國云南的山中，咖啡樹矗立在埃塞俄比亞高原，而可可樹則長在亞馬孫雨林之中。
三種親緣關系遙遠、所處環境各異的植物，拼盡全力也要演化出相同的物質，當然是有原因的，因為咖啡因是一種十分有力的自我保護?？Х纫驅τ谖覀兌裕軌蛱嵘裥涯X，但對于昆蟲來說就是一種神經毒劑，能夠使昆蟲的神經系統癱瘓?？Х榷沟闹饕x害就是小蠹蟲，當小蠹蟲接觸了含有高濃度咖啡因的咖啡果時，死亡率可以達到80%以上。
類似的現象也出現在茶樹上。
當毛蟲啃食的茶樹葉片咖啡因濃度較高時，咬上兩口就會轉頭逃跑，而且爬行的方式還會變得晃晃悠悠，好像喝醉了一般，這其實就是咖啡因影響到了毛蟲的神經系統。既然咖啡因這么厲害，為什么茶樹、咖啡樹和可可樹上還是會有蟲子出現呢？因為自然界從來都是一場沒有休止的“軍備競賽”，植物可以進化出咖啡因，昆蟲一樣也可以通過進化來對抗咖啡因。以煙草天蛾幼蟲為例，它就進化出了細胞色素P450酶，這種酶可以分解咖啡因，消除毒性。
咖啡因是一種多功能的“毒劑”，不僅可以用來毒殺害蟲，還可以用來毒殺“害草”。
在咖啡樹的種植區域，即便不進行人工除草，周圍土壤里的雜草也很少，這是因為枯落的咖啡樹葉會將咖啡因釋放到土壤里，抑制周圍植物幼苗的生長，這樣一來就能避免其它植物與自己爭奪營養了，可以說是一種天然的除草劑。其實要說起來，植物合成咖啡因并不十分困難，咖啡因的本質是一種生物堿，而所有生物堿的合成起點都是嘌呤分子，而黃嘌呤只需要經過三步甲基化就可以變身為咖啡因了。
既然合成過程不算復雜，為什么其他植物沒有呢？
事實上咖啡因很多植物都有，比如我們熟悉的柳樹、銀杏都含有微量的咖啡因，只不過這些植物的咖啡因并沒有被大量富集于某一個植物器官上，比如茶樹的嫩葉、咖啡樹的種子和可可樹的果肉?？Х纫螂m然能夠提神，但效果也是因人而異，而導致差異的同樣也是基因，比如攜帶SLC6A4基因變體的人，只需要一點點咖啡因就能夠產生超強的愉悅感，而擁有特定POR和ABCG2基因變體的人，就算喝上三四倍濃縮咖啡，也沒有什么感覺。
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