世界各国的美食，其风味很大程度上都归功于一种真菌。这里说的不是烹饪中使用的众多食用菌之一，也不是制作面包的酵母，更不是蓝纹奶酪中的霉菌。它是一种鲜为人知的物种，名为镰刀菌（Fusarium semitectum），它的作用刚刚被发现——它是辣椒辛辣的驱动力。
辣椒是新大陆最早被驯化的植物之一，并已传播到世界各地。如今，四分之一的世界人口都曾食用过辣椒调味的食物，无论是莎莎酱、咖喱还是炒菜。造成它们令人流泪的辛辣感的化学物质被称为辣椒素，它们是这类植物独有的。它们为何会进化出来？
无论烹饪书籍和超市怎么说，辣椒都是果实——植物中含有种子的肉质部分。像所有果实一样，它们通过提供营养丰富的果肉来奖励传粉者传播植物的种子。但这些相同的营养物质也使得果实成为其他不受欢迎的物种的理想目标，这些物种既不参与传粉，甚至更糟，还会吃掉种子。为了阻止这些不受欢迎的食果者，植物会用毒性化学物质来保护自己，例如辣椒素。
以辣椒为例。它们的种子可以完好无损地通过鸟类——它们的主要传粉者——的肠道排出，但被哺乳动物吃掉后却无法发芽。然而，鸟类缺乏感知辣椒素并触发我们人类等哺乳动物轻易感受到的灼烧感的受体。因此，人们倾向于认为辣椒素是一种阻止哺乳动物的物质，但华盛顿大学的Joshua Tewksbury发现，事情并非如此简单。
Tewksbury在玻利维亚工作时发现，虽然哺乳动物偶尔会带来麻烦，但辣椒面临的最大威胁是微生物，它们也觊觎辣椒含有的糖分和营养物质。其中一种特定的镰刀菌（Fusarium semitectum）会腐烂果实并杀死种子，它是对植物造成损害的主要原因。如果辣椒素的目的是保护植物免受任何威胁，那么这种真菌无疑是目标。
红彤彤的辣椒
为了验证这个想法，研究团队比较了玻利维亚一片1000平方英里森林中的辣椒植株。在该区域的西南端，几乎所有的辣椒都富含辣椒素，辣度堪比墨西哥辣椒。向北和向东走，果实的辣度越来越低，以至于在东北角，超过70%的辣椒完全不含辣椒素，而含有辣椒素的辣椒含量也只有其更辣同类的三分之一。
Tewksbury通过将笼子罩在果实上，阻止鸟类传粉者进入，但允许蚜虫和叶蝉等小型昆虫进入，来比较这些不同果实的抗感染能力。它们的口器是镰刀菌寄生的载体。当它们刺穿辣椒吸取汁液时，也会播撒真菌，它们的叮咬会在果实表面留下可辨认的疤痕。
这些实验表明，东北部的辣椒不仅味道更淡——它们也更容易受到镰刀菌的侵袭。实验室实验已揭示，辣椒素可以杀死多种微生物，与弱辣且不含辣椒素的辣椒相比，富含这些化学物质的辣椒其种子被真菌感染的比例少了一半。
为了排除其他因素导致对镰刀菌的保护，研究人员混合了不同罐子的果酱，这些果酱模仿了辣椒的营养成分，但含有不同浓度的辣椒素。正如预期的那样，他们发现真菌在含有最高浓度这些辛辣化学物质的果酱中生长最少。事实上，在最辣的天然辣椒中发现的辣椒素浓度下，真菌的生长量正好减少了一半，这表明这些化学物质是保护辣椒的唯一因素。
如果辣椒素如此重要，为什么玻利维亚的一些辣椒味道会很淡？答案很简单——在这些地区，镰刀菌以及传播它的昆虫很少见，果实对防御措施的需求也小得多。在东北部，辣椒味较淡的地区，Tewksbury发现很少有表明真菌侵入的昆虫造成的疤痕，而西南部的辣味辣椒则遍布这些疤痕。
因此，真菌和昆虫的存在导致一些辣椒用化学武器进行防御，这种进化压力至少部分导致了辣椒辣度的大幅变化。这也许还能解释为什么人类一开始会吃辣椒。
Tewksbury推测，我们的祖先可能首先因为辣椒能够杀死有害微生物的能力而开始使用和驯化辣椒。在冰箱普及之前，潜伏在我们食物中的真菌和细菌是一个巨大的问题，而我们的祖先可能正是因为那些使我们流泪的化学物质也会给污染性昆虫带来麻烦，从而培养出了对辛辣食物的喜爱。
参考：PNAS doi: 10.1073/pnas.0802691105
