OK, eu mesmo encontrei.
A resposta é /proc/sys/net/ipv4/conf/*/rp_filter
. A opção está documentada na Fundação Linux . Embora esta seja uma configuração antiga, parece que o Ubuntu alterou o valor padrão em algum momento entre 07.04 e 14.04. Alterar o valor de 1 para 0 corrigiu meu problema.