研究分野:香氣、文化與自然

植物的香氣如何反映環境

LabNotes | 8月21日 | 閱讀時間 5 分鐘

植物的香氣如何反映環境

植物釋放的香氣,不只是「好聞的氣味」。揮發性有機化合物(VOC)的生成與釋放,除了植物本身的狀態,也與溫度、光線及周圍環境有關。我們以植物的香氣為線索,思考自然、化學與嗅覺的關係。

研究問題

植物的香氣,如何反映那株植物身處的環境?

不只把植物香氣看成「氣味」

在森林中散步時、走進雨後庭園時、用手觸碰葉子時,我們從植物感受到各式各樣的香氣。然而,若只把這些香氣簡單分類為「木的香氣」「草的香氣」「花的香氣」,並不足以把握植物所釋放的香氣世界。

植物的香氣牽涉多種揮發性有機化合物(Volatile Organic Compounds,VOC)。

這些化合物由植物釋放,移入空氣,參與與周遭生物及環境的互動。已知植物的 VOC 能媒介多種生態關係:植物之間、植物與昆蟲、植物與微生物等。

也就是說,植物的香氣也可以視為讀取植物與環境關係的一條線索。

構成香氣的分子

構成植物香氣的 VOC 包含多個化學群組,例如萜類(terpenoids)、苯丙素類與苯環類(phenylpropanoids/benzenoids)、脂肪酸衍生化合物等。

即使是同一株植物,釋放的成分與分量也未必恆定。

植物 VOC 的釋放,除了與植物的組織及代謝有關,也與溫度等環境條件有關。近年研究已整理指出:VOC 的釋放、在大氣中的移動、以及被接收的過程,各自都會受溫度、大氣化學等因素影響。

研究植物香氣的趣味,正在於此。

我們感受到的「香氣」,並非固定在植物之內。

它由植物釋放,經歷 植物 → 空氣 → 周圍環境 → 嗅覺 的過程,成為我們的感覺。

同一株植物,香氣未必相同

以同一個品種的植物為例。

生長的地方。季節。溫度。光線。水分。植物本身的狀態。

這些條件不同,釋放的 VOC 分量與組成也可能出現差異。

在植物 VOC 研究中,這種環境依賴性是重要課題。植物揮發物的生成與釋放,不只受生物因素影響,也會隨非生物的環境因素而改變。

正因如此,單憑一句「這種植物就是這種香氣」,無法完整說明植物的香氣。

我們感受到的香氣,應視為植物本身,與那株植物所處環境的組合來思考。

植物以香氣與環境互動

有些植物 VOC 不只是讓人類感覺為「香氣」,也在生態系統中擔當重要角色。

例如,植物釋放的揮發物能吸引昆蟲等生物,或參與與其他生物的互動。

在植物彼此的互動中,VOC 作為資訊線索的功能亦有研究。接收方對植物釋放的 VOC 的反應,會因植物品種與周遭情況而不同,非常依賴脈絡。

重要的是,這並不是「植物散發香氣」這麼簡單的事。

香氣也是植物與周圍環境之間複雜化學溝通的一部分。

那麼,人類感受到的是甚麼

由此,為我們研究室帶來另一個問題。

植物釋放的 VOC,與人類感覺為「香氣」的東西,是同一回事嗎?

答案並不簡單。

分析植物釋放的化學物質組成,與探究人類如何感受那股香氣,是兩個不同的研究課題。

即使是相同的化學刺激,嗅覺經驗也可能因個人的經驗、知識與脈絡而改變。

事實上,2025 年發表的一篇關於自然香氣的綜述整理指出:香氣的知覺是主觀的,會受年齡、性別、文化、過往經驗、對香氣的熟悉程度等個人因素影響。

也就是說,在植物的化學與人類的感覺之間,仍有許多值得研究的領域。

研究「自然的香氣」

我們稱為「自然的香氣」的東西,也絕非單一的存在。

森林。竹林。雨後的泥土。花田。海邊。庭園。

每個環境都有不同的植物、微生物、土壤、溫度、濕度與風。

由那些環境產生的 VOC 在空間中移動,我們或許正把那複雜的混合物,感受為單一的「場所的氣味」。

近年,也有研究從城市與綠地的「smellscape(嗅覺景觀)」視角出發,把源自植物的 VOC 與人類的嗅覺體驗連結起來思考。

這也通向我們今後希望研究的「空間與香氣」主題。

研究室的問題

桜井・森香ノート研究室觀察植物的香氣,不只按「香氣的種類」分類,而是從多個視角出發:

植物 × 分子 × 環境 × 嗅覺 × 感性

例如:

有些問題仍未有明確答案。

正因如此,研究室首先重視一種態度:

觀察。量測。記錄。然後思考。

下一個問題

植物的香氣,是植物本身的特徵?還是由植物與環境的關係產生?

而我們又如何把那複雜的化學資訊,感受為「自然的香氣」?

我們將從植物觀察與嗅覺研究兩方面,追問這個問題。

参考文献

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