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树冠羞避!为了躲避疾病 有些树木也会实践“社交疏离”

马来西亚森林研究所(Forest Research Institute Malaysia)的龙脑香树林展现出「树冠羞避」的现象,也就是一些树种的树冠间会出现一些

马来西亚森林研究所(Forest Research Institute Malaysia)的龙脑香树林展现出「树冠羞避」的现象,也就是一些树种的树冠间会出现一些空隙以防止树枝互相碰触,形成像渠道一般的空隙。 PHOTOGRAPH BY IAN TEH, NATIONAL GEOGRAPHIC

(蜘蛛网eeook.com报道)据美国国家地理(撰文:KATHERINE J. WU 编译:潘可华):许多森林树冠都会出现称为「树冠羞避」的神秘空隙。 这或许能帮助树木共享资源并保持健康。

1982年3月一个温暖的日子,生物学家弗朗西斯. 「杰克」. 帕兹(Francis "Jack" Putz)游荡到了一片茂密的海茄冰冻红树林(black mangrove)中,打算躲避一下午后的炎热。 刚在哥斯达黎加瓜纳卡斯特国家公园(Guanacaste National Park)的田野里工作数个小时,且吃完午餐的帕兹感到昏昏欲睡,于是他决定躺下来小睡片刻。

当他望向天空时,阵风搅动了他上方的红树林树冠,使得相邻树木的树枝相互纠缠,并折断了最外围的一些树叶和枝条。 帕兹注意到这样的「相互修剪」现象在树冠中留下了一条条间隙。

这种树冠中的裂缝网络叫做「树冠羞避」(crown shyness),在世界各地的森林中都有纪录。 从哥斯达黎加的红树林到马来西亚高耸的龙脑香(Borneo camphor )树林,大片的树冠绿叶中充满了间隙。 但科学家们仍不完全了解为为何树梢与树梢间那么不愿意相互碰触。

40年前在红树林下抵抗着饭后睡意的帕兹推论:树木也需要个人空间──这为解开树枝为何如此「羞涩」的根本原因迈出了一大步。

「我常在午休时间有重大发现。 」他说。

如今,愈来愈多研究持续支持着帕兹和同事早期的观察。 「风」似乎在帮助树木保持距离方面扮演了重要角色。 那些存在于树枝间、被一阵阵风雕刻出来的边界可能有助于植物取得资源——例如光线。 而树冠间的空隙或许也抑制了咀嚼着树叶的昆虫、寄生藤蔓、或传染病的扩散。

某方面来说,「树冠羞避」就是树木版本的「社交疏离」,梅格. 洛曼(Meg Lowman)说。 洛曼是一名林冠层生物学家,也是树木基金会(TREE Foundation)的首席执行官。 「当你开始阻止植物互相碰触的那一刻,生产力便提高了,」她说:「这就是孤立之美...... 这些树木实际上正在保护自己的健康。 」

扭打的树冠

尽管对于「树冠羞避」的描述自 1920 年代以来就出现在科学文献中,当研究员开始有系统地探究造成这个现象的原因时,已经是几十年后的事了。 最初,有些科学家追寻着一个假设:树木无法填满树冠与树冠之间的空隙只是因为树叶重叠的地方缺乏光线,而光线是进行光合作用的一项重要资源。

但帕兹的团队在 1984 年发表的研究显示,在某些情况下,树冠羞避可能只是树木之间在风中「打架」的结果。 每棵树木都尽速长出新枝并试图避开邻居攻击。 在他们的研究中,红树林在风中摇曳的幅度愈大,它们与邻近树冠之间的距离愈宽──最早的一些研究结果也支持这项解释树冠样貌的摩擦假说(abrasion hypothesis)。

大约20年后,一个由密西根理工大学马克·鲁德尼茨基领导的团队,在加拿大的亚伯达省测量了扭叶松(lodgepole pine)「互戳」的机制。 他们发现,在充满高度相近、且树干高耸细长的多风森林中特别容易有树冠羞避现象。 而当鲁德尼茨基和他的团队用尼龙绳阻止邻近松树互相碰撞时,这些植物的树冠便互相连接了起来,相邻树顶间的空隙也填满了。

其他科学家也发现了一些线索,显示树冠羞避的产生不只有一种可能性,有些比「风中搏斗论」温和多了。 例如,鲁德尼茨基说,有些树木可能已经自行学会完全停止尖端的生长,因为了解到任何新长出来的树叶早晚都会被削去。

所以说树木可能会避开不必要的伤害,伊内斯. 伊巴涅斯说。 伊巴涅斯是密西根大学一名森林生态学家。 「长出新的组织对植物来说非常耗资源...... 这就好像树木已有了先见之明:我们不要长到那里去,因为不值得。 」

有些树木可能还更加「慎重」,用一种专门的感觉系统侦测附近植物散发出来的化学物质。 「有愈来愈多关于植物认知的文献。 」玛尔莉丝. 杜格德(Marlyse Duguid)说。 杜格德是耶鲁大学一名林务员暨园艺家。 关于木本植物化学通讯的数据非常稀少,但如果树木可以感觉彼此,它们或许就能够在被迫打架前停止树冠生长。

拥有个人空间的好处

无论树冠羞避是如何产生的,这样的分离很可能都有好处。 「树叶就像一棵树最有价值的钻石──你会想要不惜一切成本保护它们,」洛曼说:「如果有一大堆叶子被击落,这对树木来说肯定是很严重的疾病。 」

较稀疏的叶子也有利于太阳光照射到森林地面,滋养那些居住于地面、且能反馈与支持树木生存的植物和动物。 帕兹认为这些间隙甚至能帮助树木避开有侵略性的木质藤本植物(lianas)──木质藤本植物在世界各地的热带和温带森林非常常见──或是拦阻那些会造成疾病、且用树冠当作传播管道的微生物和无法飞翔的昆虫。 (理论上,有些病菌和依然能趁树木在风中互相攻击时跳跃过去。 )

然而,这其中的许多潜在益处尚未与树冠羞避有确切的关联。 要进行森林树冠——世界上一些最高植物的顶端——的研究并不容易。 洛曼说。 她自称是一名树顶航天员,也是少数以研究树冠为志业的科学家之一。 要考察树的顶端需要进行不少攀爬、平衡、和勇气。 「限制因子是我们无法抗拒地心引力并到达那些地方。 」

「但忽略一棵樹的樹冠,就像是只研究下半身就想了解整個人體。 」洛曼说。 树冠上充满了生命,且许多这样的生物多样性或许还尚未被发现,尤其是在热带雨林。

幸运的是,树冠羞避「并不是那种你必须坐上飞机才能看到的东西,」帕兹说:「它无处不在—──也是人们抬头就能看见的动人景色。 」




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