蜜蜂最早出現在1.3億至1.35億年前的白堊紀時期。
史前的植物必須產生大量的花粉才能接觸到其他植物,花粉傳播主要靠風。自花傳粉不足0.01%。
大自然進化,昆蟲的出現成為植物傳粉有效解決方案。史前飛行昆蟲以花粉為食,開始將花粉撒在不同的植物上,提高了傳粉效率。攜帶花粉的昆蟲和植物在進化過程中共同進化,互利共生。
植物經過幾百萬年的進化創造出出絢麗的花朵來吸引昆蟲,獲得授粉的好處。隨著這種進化,整個地球隨之改變充滿了各色各式的花朵,當然還有含糖豐富的花蜜。
Typica Coffee
蜜蜂成功地從這些原始飛行昆蟲進化而來,從那時到現在,飛行昆蟲一直在進食和采集花蜜和花粉。人們認為,在食物稀少的時期,原始的胡蜂/wasps只靠花粉繁育它們的后代。
隨后,蜜蜂進化出特有的攜粉足/corbicula(一種附加的脛骨結構,由后足特化而成,用來有效地收集和攜帶花粉)。其他一些則進化出"花粉刷"/scopae (后足基跗節或脛節內面排成若干橫列的短硬毛組成的刷狀構造(帶靜電),用以梳理附于體毛上的花粉)。蜜蜂的一個獨特的創新是成年雌蜂(工蜂)為幼蟲收集食物。
2006年10月美國《科學》雜志公布的照片顯示了一塊裹有蜜蜂化石的琥珀,這塊琥珀發現于緬甸北部胡崗谷的一處礦山中,里面困著一只蜜蜂,琥珀所在地層經鑒定形成與1億年前白堊紀早期恐龍時代,這是迄今發現的最古老的蜜蜂化石。琥珀中除了蜜蜂外還包括了4朵花。這種名為melittosphex burmensis的蜜蜂很小,大約為現在蜜蜂的五分之一。對DNA序列的分析表明,大約1。3億年前,在白堊紀出現第一朵花不久后,蜜蜂就開始進化了。
早期的蜜蜂進化為非常成功的傳粉媒介,許多開花植物,如某些種類蘭花,如果沒有蜜蜂就會消失——或者如果沒有蜜蜂,這些植物就不會進化。
目前已知有近40萬種開花植物,其中大約90%需要傳粉媒介。大約70%的已知商業作物需要傳粉。科學表明,世界上存在著多達20萬種(而且還在減少)不同的傳粉物種,其中絕大多數是昆蟲。
植物不需要異花授粉就能結出果實,包括阿拉比卡咖啡,和一些柑橘、核果、芒果和其他植物,稱為自花授粉。自交/自受精——是由同一單倍體、二倍體或多倍體生物的雌雄配子或細胞核結合而成。這是近親繁殖的一種極端形式。自交廣泛存在于從單細胞生物到雌雄同體的動植物中。
如果沒有這種自花授粉的形式,我們可能永遠不會看到面積達幾公頃的單一栽培咖啡/coffee monoculture(monoculture一塊地只種一種作物,沒有遮蔭或地面覆蓋植物)。這種類型的咖啡種植園生物多樣性非常稀少,容易滋生像咖啡漿果蛀蟲(broca)這樣的害蟲。
然而,咖啡種植園也可以在生物多樣性豐富的地區找到。這些咖啡種植園為蜜蜂和其他膜翅目授粉昆蟲提供了廣泛的棲息地。雖然咖啡只在開花季節以花蜜和花粉的形式為蜜蜂提供食物——每年最多幾周,但種植園中的其他開花的草類、樹木和灌木即使在最嚴重的雨季也可以為蜜蜂提供足夠的食物。如果咖啡種植園中存有小塊森林、濕地或其他維持或創造自然棲息地的條件,那么蜜蜂就會出現。
不同的研究表明,當授粉昆蟲進駐咖啡種植園時,咖啡產量可以多出20%。很難相信一群蜜蜂中至少有2.5萬只覓食或工作的蜜蜂(一群蜂大約在一萬只左右,采蜜期的強群能達到五、 六萬只蜜蜂),一天就能"拜訪"2.5億朵花。
一只蜜蜂一次可以采蜜50到1000朵花。一次飛行包括采集花蜜和花粉,然后把這些東西帶回蜂巢。蜂巢離咖啡樹越近,飛行次數就越多傳粉效果越好。保守計算:如果一只蜜蜂平均每天采蜜10000朵花X 25000只蜜蜂= 2.5億朵花。
考慮到花朵的數量,實際的傳粉能力會更高,當然,種植園中也不會僅有一群蜜蜂存在。
咖啡花清晨3-5點初開,到中午就會打蔫,到那時,它們中的大多數可能已經經過受粉,花蜜被吸干。傳粉者對它們失去了興趣,轉向了其他可利用的花朵。
咖啡花期集中通常在2 - 3天內,大約50%的花在第一天開放,第二天30-40%,其余的在開花的最后一天開放。回到簡單的保守數學。第一天= 2.5億朵花,第二天為8750萬朵,最后一天為2500萬朵,共計3.625億朵花被授粉昆蟲傳粉。在中美洲,正常情況下,在這個季節有3個開花期,盡管這可能受到當時的氣候條件的嚴重影響,特別是在缺少零星降雨的旱季,降雨開花的一個最重要的推動力。
也許有些買咖啡的人會問,造成咖啡質量差異的原因是什么,或者是哪些原因?到目前為止,品種是最重要的原因,而種植條件、管理和后制加工處理也起著一定的作用。為什么世界各地的微批次種植園生產的咖啡——有機或生態種植的咖啡,樹蔭種植咖啡,使用最少的化學投入的傳統管理方式的咖啡品質更好?
其中的原因直接指向種植園的自然環境和/或創造種植園的環境,形成授粉昆蟲棲息地。交叉/異化授粉主要由昆蟲完成(更有效是由蜂蜜),是將花粉從一種花轉移到同一植物的另一朵花上,或轉移到另一種植物的另一朵花上,甚至轉移到其他物種和品種上(如帝汶雜交品種 Catiomor)。異花授粉誘導了遺傳因子,這些遺傳因子以多種形式表現在咖啡品質和產量上。"壞"品種Catimors,在傳統種植園中與不同品種的咖啡并排種植時,會受異花授粉的影響,從而在整體品質提高上獲得很大的好處。
最近德國對蘋果的研究表明,那些被昆蟲光顧的蘋果樹產量最高,味道、顏色、形狀和整體質量都最好。人工授粉的果樹產量下降,總體質量下降,而未經傳粉的蘋果樹結出的果實太大,味道平淡,沒有籽。如果這個現象適用于蘋果,為什么不同樣適用于咖啡呢?
對許多咖啡種植者來說,多出/或減少20%的咖啡可能意味著賺錢或賠錢,考慮到授粉昆蟲為你免費干活,為什么不善待它們呢?這并不意味著你需要成為一名專業養蜂人,你只需要給它們提供一塊棲息地。