1982年3月一個(gè)暖和的日子里，生物學(xué)家Francis " Jack " Putz偶然進(jìn)入一片黑紅樹(shù)林中，躲避午后的炎熱。Putz吃完午飯，又在哥斯達(dá)黎加的瓜納卡斯特國(guó)家公園做了幾個(gè)小時(shí)的野外調(diào)查，累得昏昏欲睡，于是決定躺下來(lái)小睡一會(huì)兒。
當(dāng)他抬頭看向天空時(shí)，一陣風(fēng)吹動(dòng)了他頭頂?shù)暮齑频臉?shù)梢，導(dǎo)致鄰近樹(shù)木的枝干纏繞在一起，折斷了最外層的一些葉子和樹(shù)枝。Putz注意到，經(jīng)過(guò)相互“修剪”，樹(shù)冠區(qū)域留出了一些空隙。
這種樹(shù)冠互不遮擋的現(xiàn)象被稱(chēng)為樹(shù)冠羞避，科學(xué)家在世界各地的森林中均發(fā)現(xiàn)過(guò)這種現(xiàn)象。從哥斯達(dá)黎加的黑紅樹(shù)林到馬來(lái)西亞高聳的龍腦香樹(shù)，樹(shù)木間存在間隙的現(xiàn)象隨處可見(jiàn)。不過(guò)，科學(xué)家們?nèi)圆荒芡耆斫鉃楹螛?shù)木的頂部通常不會(huì)發(fā)生接觸。
40年前，Putz在黑紅樹(shù)下吃了一頓午餐，打了個(gè)盹兒，醒來(lái)后看到黑紅樹(shù)的樹(shù)枝被風(fēng)吹動(dòng)纏繞在一起，他根據(jù)這一現(xiàn)象推斷樹(shù)木也需要個(gè)人空間——解開(kāi)樹(shù)冠羞避秘密的關(guān)鍵一步。
“我經(jīng)常在午睡時(shí)間取得重大發(fā)現(xiàn)，”他說(shuō)。
如今，越來(lái)越多的研究為Putz和其同事的早期發(fā)現(xiàn)提供源源不斷的證據(jù)。似乎風(fēng)在幫助許多樹(shù)木保持距離方面起著至關(guān)重要的作用。樹(shù)枝“較量”之后形成的邊界可幫助該植株獲取資源，比如光線(xiàn)。樹(shù)冠之間的間隙甚至可能抑制食葉昆蟲(chóng)、寄生藤蔓或傳染病的蔓延。
林冠生物學(xué)者、樹(shù)木基金會(huì)的主管Meg Lowman說(shuō)，從某種程度上講，樹(shù)冠羞避是樹(shù)木的社交距離?！皬哪汩_(kāi)始阻止植物相互接觸的那一刻起，你就能提高其產(chǎn)量。這就是隔離的好處……樹(shù)真的在通過(guò)這種方式保護(hù)自己的健康，”她說(shuō)。
樹(shù)冠之間的“較量”
盡管自20世紀(jì)20年代以來(lái)，科學(xué)家就開(kāi)始研究樹(shù)冠羞避現(xiàn)象，但直到幾十年后，研究人員才開(kāi)始系統(tǒng)地研究導(dǎo)致這種現(xiàn)象的原因。最初，一些科學(xué)家提出一種假設(shè)，認(rèn)為樹(shù)木的樹(shù)冠之間之所以存在空隙，僅僅是因?yàn)闃?shù)葉重疊處沒(méi)有陽(yáng)光照射，而陽(yáng)光是光合作用的重要資源。
不過(guò)，Putz團(tuán)隊(duì)1984年發(fā)表的研究表明，在某些情況下，樹(shù)冠羞避可能只是被風(fēng)吹動(dòng)的樹(shù)木之間“較量”的結(jié)果：每棵樹(shù)都競(jìng)相長(zhǎng)出新樹(shù)枝，努力躲避鄰居的攻擊。他們的研究發(fā)現(xiàn)，黑紅樹(shù)隨風(fēng)搖擺地幅度越大，其樹(shù)冠與相鄰樹(shù)冠之間的間隔就越大。這些初步的研究結(jié)果支持所謂的“磨損假說(shuō)”，可用于解釋樹(shù)冠的不同形狀。
大約20年后，密歇根理工大學(xué)的生物學(xué)者M(jìn)ark Rudnicki領(lǐng)導(dǎo)了一個(gè)研究小組，對(duì)加拿大阿爾伯塔省的黑松的相互推擠力大小進(jìn)行了測(cè)量。他們發(fā)現(xiàn)，高度差不多、樹(shù)干細(xì)長(zhǎng)的樹(shù)木尤其容易出現(xiàn)樹(shù)冠羞避現(xiàn)象。當(dāng)Rudnicki和團(tuán)隊(duì)使用尼龍繩阻止鄰近的松樹(shù)發(fā)生碰撞時(shí)，這些松樹(shù)的樹(shù)冠卻交織在一起，填補(bǔ)了相鄰樹(shù)冠之間的空隙。
其他科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了可能導(dǎo)致“樹(shù)冠羞避”現(xiàn)象的幾種方式，其中一些可能并不是充滿(mǎn)“激烈的爭(zhēng)斗”。Rudnicki說(shuō)，比如說(shuō)，經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的進(jìn)化和適應(yīng)，一些樹(shù)的尖端部位可能已經(jīng)完全停止生長(zhǎng)，因?yàn)樗鼈冎佬氯~子可能無(wú)法幸存。
密歇根大學(xué)的森林生態(tài)學(xué)者Inés Ibá?ez說(shuō)，樹(shù)木可能會(huì)因此而避免不必要的損傷?！皩?duì)植物來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)出新組織需要付出高昂的代價(jià)……這就像樹(shù)木提前達(dá)成一致：我們最好不要在這里生長(zhǎng)，因?yàn)椴恢档谩！?/p>
有些樹(shù)木甚至?xí)M(jìn)一步，利用一種特殊的感官系統(tǒng)來(lái)探測(cè)附近植物散發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)。 “有關(guān)植物認(rèn)知的研究越來(lái)越多，”耶魯大學(xué)的護(hù)林員、園藝家Marlyse Duguid說(shuō)。目前木本植物化學(xué)交流方面的數(shù)據(jù)很少，但如果樹(shù)木能夠感知彼此，那么它們就可能在被迫“斗爭(zhēng)”之前停止樹(shù)冠的生長(zhǎng)。
個(gè)體空間的益處
無(wú)論樹(shù)冠羞避是如何產(chǎn)生的，這種隔離都可能帶來(lái)好處?！皹?shù)葉就像樹(shù)木最昂貴的鉆石，你會(huì)不惜一切代價(jià)保護(hù)它們。如果一大批樹(shù)葉死掉，那么對(duì)這棵樹(shù)來(lái)說(shuō)將是一場(chǎng)可怕的災(zāi)難，”Lowman說(shuō)。
稀疏的樹(shù)葉還有助于陽(yáng)光照射到森林的地面上，滋養(yǎng)地面的植物和動(dòng)物，這反過(guò)來(lái)又有益于樹(shù)的生長(zhǎng)。Putz認(rèn)為，這些空隙甚至可幫助樹(shù)木避免入侵的藤本植物，這類(lèi)植物在世界各地的熱帶和溫帶森林中都很常見(jiàn)，或者可以防止致病菌和不會(huì)飛的昆蟲(chóng)的傷害，后者通過(guò)利用樹(shù)冠作為入侵通道。（從理論上講，當(dāng)樹(shù)木在微風(fēng)中搖擺時(shí)，一些細(xì)菌和蟲(chóng)子仍然可以借機(jī)跳躍到另一棵樹(shù)上。）
然而，科學(xué)家還未能將許多可能的優(yōu)勢(shì)與樹(shù)冠羞避聯(lián)系起來(lái)。Lowman是為數(shù)不多的致力于研究樹(shù)冠的科學(xué)家之一，她認(rèn)為樹(shù)冠并不容易研究。檢查樹(shù)頂需要勇氣、攀爬技術(shù)、平衡能力。“我們需要克服重力才能到達(dá)樹(shù)頂，這是一個(gè)重要的限制性因素，”她說(shuō)。
不過(guò)，Lowman說(shuō)，忽略樹(shù)的樹(shù)冠就像是試圖從腰部以下理解人體。樹(shù)冠中的物種繁多，而其中的大多數(shù)生物可能仍未被發(fā)現(xiàn)，尤其是在熱帶地區(qū)。
幸運(yùn)的是，樹(shù)冠羞避現(xiàn)象“并不是非要坐上飛機(jī)才能看到，” Putz說(shuō)?！皹?shù)冠羞避無(wú)所不在，只要人們抬頭就能看到，真是非常有趣的現(xiàn)象?！?/p>
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