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【按】科学家发现西非稀有物种狭叶咖啡可帮助咖啡行业应对气候变化。狭叶咖啡在2018年被重新发现，具有耐高温和优质风味的特性。独立品鉴显示狭叶咖啡风味接近高端小粒咖啡，将受到咖啡行业的青睐。邱园咖啡研究负责人亚伦·戴维斯博士认为狭叶咖啡的发现对科学界意义重大。邱园等机构的研究揭示了狭叶咖啡对咖啡产业的潜在贡献。
来自皇家植物园邱园、格林威治大学、法国国际发展农业研究中心（CIRAD）和塞拉利昂的科学家揭示了对“重新发现”的咖啡物种的深入研究结果，该物种有可能帮助咖啡行业应对气候变化。
狭叶咖啡（Coffea stenophylla）是一种来自西非的稀有野生物种，研究发现这种咖啡比世界上最受欢迎的小粒咖啡（Coffea arabica）更能忍受更温暖气候条件，同时拥有卓越的风味。这些独特的品质意味着狭叶咖啡可以很快在商业上种植，可种植在比小粒咖啡温暖得多的地方。它还可能被用作育种资源，生产新的、具有气候适应力的咖啡作物供全球使用。这一发现正值关键时刻，因为到目前为止，专家们还没有找到任何强有力的方法来保护咖啡种植免受气候危机的影响。
图1 狭叶咖啡花（上）、果实（中）、咖啡豆（下）
邱园咖啡研究主管、该论文的主要作者亚伦·戴维斯博士（Dr. Aaron Davis）说：“为应对气候变化而使咖啡供应链面向未来至关重要, 咖啡推动了数十亿美元的全球产业，支持了几个热带国家的经济发展，并为超过1亿咖啡种植者提供了生计。找到一种在高温下茁壮成长并具有极好风味的咖啡品种是千载难逢的科学发现——这个物种对于未来高品质咖啡可能至关重要 ”。
1 咖啡种植者面临的挑战
尽管咖啡供应链在全球范围内取得了成功，但咖啡供应链仍面临各种挑战，例如极端天气事件、病虫害发病率加剧，尤其是气候变化加速。到目前为止，在当前的气候变化预测下，未来的供应链发展进展有限，因此找到一种具有气候适应力的咖啡作物被认为至关重要。之前提出的提高复原力的解决方案包括咖啡种植区迁移和种植环境适应，这两者都带来了成本挑战以及对生计和当地社区的负面影响。到目前为止，找到一种既能忍受全球气温上升，又能满足消费者对风味偏好的咖啡，一直是咖啡产业发展的重大挑战。
2 现在喝的咖啡现状
咖啡属有物种 124 种，但目前 99% 的咖啡消费量仅依赖两种植物：小粒咖啡和中粒咖啡，分别占全球产量的 56% 和 43%。小粒咖啡原产于埃塞俄比亚和南苏丹高地，是一种喜凉爽气候的热带植物，年平均温度要求约为19oC。它容易受到全球气温升高和咖啡叶锈病的影响，这是一种严重影响中美洲和南美洲咖啡种植园的真菌病害。中粒咖啡的情况稍好一些，生长在非洲大部分湿热带地区的低海拔地区，年平均气温约为 23oC，并且对某些咖啡叶锈病菌具有抗性。然而，中粒咖啡的味道不足，被广泛认为不如小粒咖啡，其大部分产品用于速溶咖啡。
3 失而复得：“被遗忘”的咖啡物种
自1954年以来，直到2018年底，狭叶咖啡就没有在野外发现过，“被遗忘”一词适用于该物种，因为它曾经在上西非广泛种殖。今天，它作为作物物种使用是不存在的，咖啡研究收藏中只有少数例子存在。因此，在2018年12月，戴维斯博士和哈格教授前往塞拉利昂，与发展专家丹尼尔·萨尔穆（Daniel Sarmu）合作，试图在野外找到该物种。他们使用邱园的历史标本来提供最后已知的分布地点的详细信息。在非政府组织Welthungerhilfe和塞拉利昂林业部的支持下，他们访问了主要目标地点，在那里他们只发现了一株狭叶咖啡。向东移动，他们访问了另一片森林地区，在茂密的森林中跋涉了几个小时后，他们终于找到了健康的种群。
格林威治大学农业生态学教授杰里米·哈格博士（Dr. Jeremy Haggar）说：“平均而言，塞拉利昂的小农户每年从咖啡生产中获得的收入不到100英镑，因此重新发现这种本地咖啡物种可能最终为世界上一些最贫穷的咖啡种植者提供机会，种植一种价格合理的咖啡作物。
图2 邱园科学家在野外重新发现狭叶咖啡植株和野生种群
图3 特立尼达植物园种植的窄叶咖啡，与甘蔗混种，摄于约1900年
4 一种可应对气温上升的咖啡作物
狭叶咖啡是几内亚、塞拉利昂和象牙海岸的特有种，野生生长在海拔仅400米的低海拔热带地区。在搜集了小粒咖啡、中粒咖啡和狭叶咖啡的数据后，研究者开始努力了解它们的基本环境要求。研究发现，狭叶咖啡在与中粒咖啡相似的气候条件下分布生长，但年均温度最高可适应24.9oC，比中粒咖啡高1.9oC，比小粒咖啡高6.2-6.8oC。研究发现，狭叶咖啡也具有耐旱性，但这一属性还需要进一步研究。
负责气候分析的邱园科学家贾斯汀·莫特博士（Dr. Justin Moat）说：“众所周知，人们心爱的小粒咖啡易受气候变化的影响，因此这项研究结果非常令人兴奋。我们的分析表明，狭叶咖啡适应的最高温度比小粒咖啡高得多，如果要在气候变化下实现可持续咖啡行业发展，狭叶咖啡提供了未来气候条件下需要的那种强大的咖啡物种。”
5 狭叶咖啡：味觉测试
由于狭叶咖啡种植稀少和野外稀有，100 年来没有记录任何感官信息。2020 年夏天，伦敦的“手工烘焙咖啡联盟”（Union Hand-Roasted Coffee, UHRCU）专家品鉴小组对狭叶咖啡进行了评估。该小组从塞拉利昂的合作伙伴那里获得了少量样本，根据精品咖啡协会的规程进行评估。品鉴专家组给狭叶咖啡赋予 80.25 分的特色分数，并确认类似于小粒咖啡的品质。要达到“特色”品质咖啡等级，需要 80 分或更高的分数。咖啡联盟 的杰里米·托兹（Jeremy Torz）表示：“小粒咖啡目前是唯一的特色咖啡品种，所以狭叶咖啡的分数，尤其是来自如此小样本得到的分数，令人惊讶且非凡。”
在伦敦初次品尝之后，印度洋留尼汪岛咖啡生物资源中心又提供了另一份更丰富的狭叶咖啡样品，这次来自科特迪瓦。样品蒙彼利埃 CIRAD 感官分析实验室的评审团进行评估，随后不久来自JDE、Nespresso和Belco等公司的咖啡专家也进行评估。由 15 名评审团成员盲测了两个小粒咖啡样品（一个高品质，一个低等级）、一个高品质中粒咖啡样品和科特迪瓦的狭叶咖啡。
评估显示，狭叶咖啡具有复杂的风味特征，评委们注意到其天然的甜味、中高酸度、果味和良好的口感（即质地口感）。理想的品尝风味包括桃子、黑醋栗、橘子、蜂蜜、淡红茶、茉莉花、香料、花香、巧克力、焦糖、坚果和接骨木花糖浆，这些风味在高品质小粒咖啡中都能找到。当被问及狭叶咖啡样品是否是小粒咖啡时，81%的评委回答是（相比之下，两种小粒咖啡样品的得分分别为98%和44%，中粒咖啡样品得分为7%）。尽管狭叶咖啡的“小粒咖啡风味”得分很高，但 47% 的评委认为该样品是新品，这表明重新发现的咖啡具有市场利基。
主持品鉴会的CIRAD科学家德尔菲娜·米耶莱博士（Dr. Delphine Mieulet）说：“这些结果为狭叶咖啡提供了第一个可靠的感官评估，从中我们可以证实历史上狭叶咖啡口感优越的报道。对狭叶咖啡的感官分析揭示了一种复杂而不同寻常的风味特征，评委们一致认为值得关注。对育种来说，这个新物种充满了希望，让我们可以想象，尽管气候变化，优质咖啡的未来仍然光明可期。”
6 下一步怎么做？
狭叶咖啡在世界自然保护联盟（IUCN）濒危物种红色名录中被列为“易危”等级，因此迫切需要采取措施保护该物种在野外的未来生存。需要进一步开展工作，充分评估其作为气候适应性强、价值高的作物物种和育种资源的潜力，包括其耐旱性和抗咖啡叶锈病。邱园等四个研究机构计划在塞拉利昂和留尼汪岛（CIRAD）种植狭叶咖啡幼苗，以开始评估其在各种环境条件下的农艺潜力。
Sucafina的执行合伙人兼交易主管大卫·贝伦兹（David Behrends）评论说：“这些发现为在温暖的气候下种植高品质咖啡开辟了道路，并可能成为确保咖啡行业适应气候变化的解决方案的一部分。”
塞拉利昂发展专家丹尼尔·萨尔穆（Daniel Sarmu）表示：“我们希望狭叶咖啡能成为我们挚爱的塞拉利昂的旗舰出口作物，为我国的咖啡种植者创造财富。如果这种咖啡能重新成为我们文化遗产的一部分，那将是一件非常棒的事情。”
7 结语
邱园深入研究了埃塞俄比亚野生咖啡资源，评估了124种咖啡植物的灭绝风险，发现60%面临危险。研究构建了种植和自然分布模型，预测2080年气候变化对咖啡种植区域的影响，并提出了种植场迁移策略。在此基础上进一步重新发现了面对气候变化的“已消失的新物种”狭叶咖啡并进行了一系列产业前研究，可为咖啡产业的未来提供科学依据。这应该是我国国家植物园时代生物多样性保护应用的重要方向。
图4 IUCN 咖啡物种的灭绝风险类别
图5 按地区划分的濒临灭绝的咖啡物种总数
图6 咖啡：源自非洲的全球性饮料
延伸阅读：
A. P. Davis, H. Chadburn, J. Moat, R. O' Sullivan, S. Hargreaves, E. Nic Lughadha, High extinction risk for wild coffee species and implications for coffee sector sustainability. Sci. Adv. 5, eaav3473 (2019).
Davis AP, Gargiulo R, Fay MF, Samu D and Haggar J (2020) Lost and Found: Coffea stenophylla and C. affinis, the Forgotten Coffee Crop Species of West Africa.Front. Plant Sci. 11:616.
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