閃電是森林殺手,它不僅會(huì)殺死和損壞單棵樹(shù)木,而且還非常容易引發(fā)火災(zāi)進(jìn)而摧毀整個(gè)森林。 對(duì)于那些壽命較長(zhǎng)的高大樹(shù)木來(lái)說(shuō),尤為容易被閃電擊中,在熱帶森林中,閃電是導(dǎo)致那些最大、最古老樹(shù)木死亡的主要原因。 然而,最近有科學(xué)團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn),一種生長(zhǎng)在巴拿馬半島的高大樹(shù)木,它們不僅很少死于雷擊,還巧妙利用了閃電的力量,殺死身邊的競(jìng)爭(zhēng)者,以及那些寄生者,從而讓自己活得更好。
這種樹(shù)叫做Dipteryx oleifera,國(guó)內(nèi)一些科普網(wǎng)站將其翻譯為巴拿馬油豆蔻樹(shù),它們能長(zhǎng)到40-50米高,樹(shù)冠巨大,開(kāi)出滿樹(shù)的紫色花朵,是整個(gè)巴拿馬半島最顯眼樹(shù)木之一。 在熱帶地區(qū),水果供應(yīng)通常不會(huì)間斷,因?yàn)楹芏酂釒麡?shù)并不會(huì)季節(jié)性結(jié)果,相反它們一年開(kāi)花結(jié)果多次。 但是巴拿馬半島每年有三個(gè)月時(shí)間,水果供應(yīng)會(huì)變得極度短缺,只有幾種水果會(huì)在此期間果實(shí)成熟,而油豆蔻樹(shù)就是其中之一,所以它們還是巴拿馬半島最重要的樹(shù)之一! 科學(xué)家們圍繞這種樹(shù)做了很多研究,最近這項(xiàng)研究來(lái)自卡里生態(tài)系統(tǒng)研究所,主要作者是埃文·戈拉。 雖然文章剛剛發(fā)布沒(méi)多久,但是研究人員很早就發(fā)現(xiàn)這種樹(shù)“有問(wèn)題”了,因?yàn)樵S多其它研究項(xiàng)目在考察的時(shí)候都發(fā)現(xiàn)雷擊似乎對(duì)這種樹(shù)的影響遠(yuǎn)小于其它樹(shù)。
例如,2019年的時(shí)候,一棵被藤蔓覆蓋的Dipteryx oleifera遭受了一次特別強(qiáng)烈的撞擊,現(xiàn)場(chǎng)就像是一顆炸彈爆炸了一樣。 在這次雷擊事件中,Dipteryx oleifera周圍總共有115棵樹(shù)受到了不同程度的影響,而它自身卻毫發(fā)無(wú)損。 兩年之后的2021年,這些樹(shù)中有一半已死亡, Dipteryx oleifera樹(shù)干上的藤蔓也全部枯萎脫落,而Dipteryx oleifera卻因?yàn)楦?jìng)爭(zhēng)者和寄生者的消除長(zhǎng)得更茂盛了。
最近這次研究則是對(duì)過(guò)去觀察的驗(yàn)證,最終證實(shí)了Dipteryx oleifera確實(shí)不會(huì)受到雷擊傷害,而且會(huì)從中受益。 本次研究人員使用定制的電場(chǎng)傳感器和攝像機(jī)系統(tǒng)追蹤雷擊,最終在巴拿馬半島記錄到93次樹(shù)木雷擊事件,其中有9棵是Dipteryx oleifera——它們除了幾片葉子被閃電打亂之外基本沒(méi)有受到影響。 之后,研究人員追蹤觀察了這些樹(shù),同樣過(guò)了2年,那9棵Dipteryx oleifera沒(méi)有一棵死亡,相反它們都長(zhǎng)得更好了,而其它的84棵樹(shù)有56%最終死亡了。 為了更準(zhǔn)確地了解雷擊對(duì)Dipteryx oleifera及其鄰居的影響,研究小組還分析了過(guò)去40年的樹(shù)木地塊記錄。 研究人員發(fā)現(xiàn),巴拿馬半島的任何一種樹(shù),它生長(zhǎng)在Dipteryx oleifera旁的死亡率要遠(yuǎn)高于它生長(zhǎng)在其它任何古老大樹(shù)旁。 不僅如此,這項(xiàng)研究還量化了其它樹(shù)木生長(zhǎng)在Dipteryx oleifera的危險(xiǎn)程度,以及它自身的受益情況。 平均而言,每次閃電擊中Dipteryx oleifera,都會(huì)殺死它周圍九棵其它樹(shù)木——大約2.4噸樹(shù)木生物量,以及80%寄生在Dipteryx oleifera樹(shù)上的藤本植物 而對(duì)于Dipteryx oleifera自身而言,由于它很高,樹(shù)冠很寬,所以相對(duì)于島上的其它樹(shù)木,它們被閃電擊中的概率高出68%。 典型的Dipteryx oleifera差不多有300年的壽命,研究人員估計(jì),在這些樹(shù)的一生平均會(huì)遭受5次雷擊(概率隨著它們長(zhǎng)大而增高),而它們一生會(huì)因?yàn)檫@些雷擊事件種子產(chǎn)量增加14倍。 之所以Dipteryx oleifera的雷擊事件,它的鄰居們反而受到更大影響,一方面是藤蔓,另一方面是Dipteryx oleifera自身可能以某種方式轉(zhuǎn)移了電流。 藤蔓這種寄生植物會(huì)竊取宿主的養(yǎng)分和陽(yáng)光,它們并不會(huì)滿足于一棵樹(shù),它們?cè)谏L(zhǎng)的時(shí)候會(huì)不停發(fā)展“下家”,不停蔓延到其它樹(shù)木上,并將這些樹(shù)木鏈接起來(lái)。 當(dāng)閃電擊中任何一棵樹(shù)的時(shí)候,藤蔓就會(huì)將電流傳遞到鄰近的樹(shù)木上,從而對(duì)其它樹(shù)木造成影響。 而Dipteryx oleifera沒(méi)有受到閃電的傷害,它們肯定轉(zhuǎn)移了電流,但目前尚不清楚它們是通過(guò)什么方式。 被閃電擊中時(shí),只有當(dāng)樹(shù)木自身有足夠大的電阻時(shí),它才會(huì)產(chǎn)生巨額熱量,從而傷害或者摧毀樹(shù)木。 Dipteryx oleifera可能因?yàn)槟撤N物理結(jié)構(gòu),讓它們變成了良好的導(dǎo)體——擁有較低電阻,因此電流直接被引入了地面,并傳遞到臨近的樹(shù)木身上。 也可能是因?yàn)樗鼈兊臉?shù)冠結(jié)構(gòu),這些寬大的樹(shù)冠可以很好地將整棵樹(shù)的電流轉(zhuǎn)移到臨近的樹(shù)木上。 不管怎樣,Dipteryx oleifera確實(shí)做到了避免閃電傷害的同時(shí)將電流轉(zhuǎn)移到了臨近樹(shù)木上,某種程度上利用了閃電的力量消滅敵人。
最后 值得一提的是,將雷擊與其影響聯(lián)系起來(lái)并不容易,因?yàn)槔讚羰撬查g發(fā)生的,而周圍樹(shù)木和藤蔓需要幾個(gè)月的時(shí)間才會(huì)死亡。 這項(xiàng)研究通過(guò)長(zhǎng)期觀察和記錄,證實(shí)了兩者的關(guān)系,給人們帶來(lái)了森林生態(tài)的全新思考,或許這種模式遠(yuǎn)不至于Dipteryx oleifera。 另外,此前還有研究發(fā)現(xiàn),北美巨杉和火存在關(guān)聯(lián),這些巨大的植物通過(guò)利用森林火災(zāi)的力量來(lái)消除敵人,讓自己長(zhǎng)得更好,就像Dipteryx oleifera利用閃電一樣。 它們的做法就是通過(guò)增厚樹(shù)皮來(lái)讓自己擁有超越競(jìng)爭(zhēng)者的耐火能力,而每次火災(zāi)都幫它們消除身上的白蟻和幼苗競(jìng)爭(zhēng)者,而它們自己卻沒(méi)有受到影響。 巨杉通過(guò)利用火的力量成為世界上最大的樹(shù)木,但是由于它們的種子和幼苗也高度依賴森林火災(zāi),所以最近幾十年北美的森林防火行動(dòng)并沒(méi)有讓它們受益,相反將它們推向滅絕邊緣。 巨杉和Dipteryx oleifera都非常反直覺(jué),但這就是生命有趣的地方。 |
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