1、
这个现象叫趋同进化。
茶树、咖啡树和可可树，三者虽然各自为战，却进化出了同一种武器：
咖啡因。
这三种树的老家，一个在亚洲中国云南，一个在非洲埃塞俄比亚丛林，一个在南美洲亚马逊雨林，它们彼此之间谁也没见过谁，按道理来讲，没有商量对策的机会。
然而，它们在漫长的进化史当中，都碰上了相同的困境——比如蜜蜂，要传播花粉；比如害虫，要啃噬果实；再比如，周围的杂草要抢地盘。
怎么办？四个字，随机应变。
巧的是，它们在应付环境的进化过程中，不约而同地都进化出了咖啡因，这个就叫趋同进化。
当然，尽管它们都是用咖啡因，但合成路径并不一致，各有各的门道。
茶树用 TCS1 基因合成咖啡因，咖啡树用 CaXMT 基因，可可树呢？则是依赖嘌呤代谢途径中的特殊酶。
2、
好，咖啡因整体上来说，有消极自卫和积极求存两种作用，当然，外加一种看起来消极实则积极的“无为而治效能”，我们一条一条来说。
所谓消极自卫，就是为了防止害虫侵犯。
比如有一种虫子叫咖啡果小蠹（一种甲虫），它专吃咖啡果实里的种子，严重的话成熟果被害率高达 96%，产量会减少 73%，即使是经过除害处理，危害依然不可小觑，因为小蠹虫体会遗留在咖啡豆内部，不那么容易分离，同样影响咖啡的品质。
那咖啡树怎么办？当然不能坐以待毙，于是进化出了咖啡因——毒死它们的幼虫。
科学家发现：
咖啡因浓度达到 1%即可使小蠹幼虫死亡率提高 50%。——（《Nature》2004 年《咖啡因作为天然杀虫剂的分子机制》）
还有研究表明：
咖啡果小蠹幼虫在咖啡因浓度高的果实里死亡率超过 80%。——（《Nature》2017 年，“咖啡因对害虫的毒性机制”）。
茶树和可可树呢？大同小异，它们也是用类似方法对付自己的天敌：
比如，茶树的咖啡因能有效麻痹啃叶子的毛虫。——（《Annual Review of Entomology》2020 年，“植物次生代谢物的防御功能”）。
纵然如此，咖啡果小蠹也不是好欺负的，它绝非泛泛之辈，被欺负了千万年之后，现在已经进化出了对策：
它的肠道菌群目前能有效分解咖啡因，让咖啡树的毒药失效。
时至今日，这场“你升级毒药，我升级解药”的自然界“持久拉锯战”，依然没有结束，还在如火如荼地进行着军备竞赛。
3、
所谓积极求存，就是为了自身未来的生长繁衍。
我们都知道，植物要想传宗接代，得靠蜜蜂，蜜蜂是它们的空中“快递员”。但蜜蜂也不傻，天涯何处无芳草，凭什么要给你茶树、可可树和咖啡树打工？
于是，它们想了个办法：
在自己的花蜜里掺一点咖啡因！
有作用吗？有。咖啡因能让蜜蜂记性变好，嗅觉更灵，干活更卖力。
研究表明：
含咖啡因的花蜜能让蜜蜂大脑蘑菇体神经活动增强，跟未摄入咖啡因的蜜蜂相比，24 小时后记忆保留率提升 3 倍，72 小时后仍保持 2 倍的记忆优势。——（《Cell》2021 年，“咖啡因对蜜蜂记忆的影响”）。
这种行为有点收买人心的意思，就像给蜜蜂发了一张长期性的“黄金会员卡”：
招呼蜜蜂更勤快地来光顾和交流，帮助植物的花传粉。——（《Science》2019 年，“植物与传粉者的化学信号交流”）。
4、
最后，茶树、咖啡树和可可树，它们不是一根筋，不懂变通，而是很滑头，很聪明，很会灵活调整。通过千万年的进化，它们已经找到了一个比较完美的咖啡因比例的黄金分割点。
咖啡因浓度，既不能太高，也不能太低。太高毒性强，就像潘金莲的砒霜汤，会喝死蜜蜂；太低没有魅力，只能白白给小蠹虫占便宜，却无法让蜜蜂爱上自己。
怎么办？很简单。
它们就一个态度，看人下菜碟。
花朵部位，主要是蜜蜂光顾，所以咖啡因浓度很低，等于“奖励”，用来引诱蜜蜂；但是在果实部位，咖啡因浓度很高，等于“毒药”，用来杀死小蠹虫。
例如，在咖啡果小蠹产卵的果实部位：
咖啡因浓度比花蜜要高 10 倍。——（《PNAS》2018 年，“咖啡因浓度梯度策略”）。
咳咳～想一想潘金莲当年对西门庆和武大郎的两种态度，是不是也不过如此？
没错，这种“两手抓”的高级进化策略，让它们既有效地保住了果实，同时又有效地传播里了花粉，可谓一举两得。
5、
你以为这就结束了吗？并没有。
咖啡因落在土壤里，会通过释放化感物质暗中干扰周围的杂草种子萌发。
例如，可可树落叶腐烂后，咖啡因渗入土壤可抑制杂草根系发育，导致发芽率显著下降。土壤中咖啡因浓度升高时，杂草种子发芽率降低 41%——（《长期间作咖啡对胶园土壤养分与土壤酶的影响》2016）
也就是说，茶树、咖啡树和可可树之所以会进化成出咖啡因，起码有三大缘由：
第一，是消极性质的，为了防守害虫，保障基本生存；
第二，是积极性质的，为了吸引蜜蜂，增加繁衍生机；
第三，是综合性质的，看起来消极实则积极，为了改善土壤，净化环境生态。
没错，植物界，恍如社会人间。
【参考资料】：
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