你知道紫菜是怎麼來的嗎?日本紫菜養殖與二戰的故事

英國科學家發現了紫菜世代交替的秘密,拯救了日本的紫菜養殖業。

撰文|許翠庭

 

來源:MotionElements

 

 

打開google地球,在日本的有明海沿岸,可以看到一條條像條碼一般的黑色「虛線」,這就是紫菜養殖的棚架空拍的樣子。

來源:google earth

紫菜是我們的餐桌上經常見到的食材,從紫菜蛋花湯,到海苔片、海苔醬,都是紫菜的產物。然而,在紫菜的背後,可是有一段驚險的故事。要不是歷史的機緣巧合,我們可能就都沒有紫菜可以吃了。

 

● 紫菜養殖的風險與二戰帶來的危機

紫菜是多種Porphyra屬紅藻的合稱,養殖方法是在淺海地區架設網簾,讓紫菜在網簾上自由的生長。17世紀以來,日本有長年養殖紫菜的歷史,然而大約在第二次世界大戰之前,紫菜養殖的方法十分粗放。人們都是直接把網簾架設在淺海,不播種也不特別照料,讓海中的紫菜自然附著其上,等到長成了以後再直接收成。由於這種粗放的養殖方式,紫菜的產量並不穩定,有時高、有時低,有時甚至幾乎長不出來,沒有人知道海裡的這些紫菜是怎麼來的,養殖紫菜就像是一門賭博般的事業。因此,在當時的日本,紫菜又有「賭博草」之稱。

第二次世界大戰左右,日本紫菜養殖戶的運氣用完了。當時無論怎麼做,網簾上就是長不出紫菜。人們以為紫菜釋放出來的粒子是種子,試著把這些「種子」灑到網上,還是徒勞無功。這到底是怎麼一回事呢?

 

● 紫菜生活史解謎

就在日本農民苦惱的時候,在地球的另一端,英國曼徹斯特大學的藻類學家凱薩琳.瑪莉.德魯-貝克(Katheen Mary Drew-Baker),正為了興趣研究Porphyra屬的紅藻。儘管這位科學家從未踏足日本,卻對日本紫菜養殖業造成了重大的影響。當時,她在養殖槽中嘗試培育臍形紫菜(Porphyra umbilicalis),卻總是長不出來。有一次,出於一念之間,她意外的在養殖槽中丟入了一些牡蠣殼。不久後,這些牡蠣殼上就長出了當時的人稱為Conchocelis rosea的絲狀紅藻,接著,神奇的事情發生了,過了一陣子,紫菜竟然就奇蹟似的長出來了。

原來,這些絲狀紅藻根本不是另一種藻類,而是紫菜的孢子體。

大家還記得中學生物課本所教的世代交替嗎?孢子體沒有性別,有兩套染色體(2n),經由減數分裂後,染色體套數減半,產生了一套染色體的孢子(n),孢子萌芽後會長出配子體;配子體有兩種性別,只有一套染色體(n),產生的配子(也就是精子和卵子)結合後,又會長出孢子體(2n)。我們所吃的紫菜是配子體的部分,而那些貝殼上長出的絲狀紅藻就是紫菜的孢子體。至於當時日本農民認為的「種子」也不是種子,而是紫菜釋放出來的配子。

來源:wikipedia

 

一直到此時,人類才真正揭曉紫菜生活史的謎題。紫菜的孢子體需要在貝殼質地的基質上才能順利附著,在第二次世界大戰期間,美軍在日本沿岸放置了許多水雷,再加上連續好幾場颱風,把海底的牡蠣殼都摧毀了,使得孢子體無處附著。缺少了孢子體世代這個生活史的環節,自然也不可能長出配子體,網簾上才會長不出紫菜。

 

● 科學如何回到餐桌上

更幸運的是,日本藻類學家谷川礎吉正巧在Nature上看到了德魯-貝克的研究。很快的,1953年以後,紫菜的世代交替就被應用在紫菜的養殖技術上。現在的紫菜養殖會先在育苗室中,用牡蠣、文蛤等雙殼貝的殼來培育絲狀孢子體,再把網簾放入培養槽中,讓孢子體產生的孢子附著,再放進大海讓配子體生長,大大提升了紫菜的產量和穩定性。

而發現這項祕密的德魯-貝克一輩子都不知道,她對遙遠的國度──日本的養殖業有如此巨大的貢獻。為了紀念這位科學家,日本人封她為海洋之母,並在熊本縣宇土市鑄造了她的紀念碑,每年紫菜養殖戶都會發起祭典紀念她。下回吃壽司、御飯糰或紫菜蛋花湯時,也不要忘記這段科學發現的故事唷。

 

 

參考資料

  1. Slime: How Algae Created Us, Plague Us, and Just Might Save Us. 2019
  2. Lund et al. Kathleen M. DrewSc. (Mrs. H. Wright Baker) 1901 – 1957 J.W.G. 2007
  3. Drew-Bake. Conchocelis-Phase in the Life-History of Porphyra umbilicalis (L.) Kütz. Nature. 1949
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