1982年3月一個暖和的日子里，生物學(xué)家Francis " Jack " Putz偶然進(jìn)入一片黑紅樹林中，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家公園做了幾個小時的野外調(diào)查，累得昏昏欲睡，于是決定躺下來小睡一會兒。
當(dāng)他抬頭看向天空時，一陣風(fēng)吹動了他頭頂?shù)暮齑频臉渖?，?dǎo)致鄰近樹木的枝干纏繞在一起，折斷了最外層的一些葉子和樹枝。Putz注意到，經(jīng)過相互“修剪”，樹冠區(qū)域留出了一些空隙。
這種樹冠互不遮擋的現(xiàn)象被稱為樹冠羞避，科學(xué)家在世界各地的森林中均發(fā)現(xiàn)過這種現(xiàn)象。從哥斯達(dá)黎加的黑紅樹林到馬來西亞高聳的龍腦香樹，樹木間存在間隙的現(xiàn)象隨處可見。不過，科學(xué)家們?nèi)圆荒芡耆斫鉃楹螛淠镜捻敳客ǔ２粫l(fā)生接觸。
40年前，Putz在黑紅樹下吃了一頓午餐，打了個盹兒，醒來后看到黑紅樹的樹枝被風(fēng)吹動纏繞在一起，他根據(jù)這一現(xiàn)象推斷樹木也需要個人空間——解開樹冠羞避秘密的關(guān)鍵一步。
“我經(jīng)常在午睡時間取得重大發(fā)現(xiàn)，”他說。
如今，越來越多的研究為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)在幫助許多樹木保持距離方面起著至關(guān)重要的作用。樹枝“較量”之后形成的邊界可幫助該植株獲取資源，比如光線。樹冠之間的間隙甚至可能抑制食葉昆蟲、寄生藤蔓或傳染病的蔓延。
林冠生物學(xué)者、樹木基金會的主管Meg Lowman說，從某種程度上講，樹冠羞避是樹木的社交距離?！皬哪汩_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……樹真的在通過這種方式保護(hù)自己的健康，”她說。
樹冠之間的“較量”
盡管自20世紀(jì)20年代以來，科學(xué)家就開始研究樹冠羞避現(xiàn)象，但直到幾十年后，研究人員才開始系統(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)為樹木的樹冠之間之所以存在空隙，僅僅是因為樹葉重疊處沒有陽光照射，而陽光是光合作用的重要資源。
不過，Putz團(tuán)隊1984年發(fā)表的研究表明，在某些情況下，樹冠羞避可能只是被風(fēng)吹動的樹木之間“較量”的結(jié)果：每棵樹都競相長出新樹枝，努力躲避鄰居的攻擊。他們的研究發(fā)現(xiàn)，黑紅樹隨風(fēng)搖擺地幅度越大，其樹冠與相鄰樹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”，可用于解釋樹冠的不同形狀。
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)了一個研究小組，對加拿大阿爾伯塔省的黑松的相互推擠力大小進(jìn)行了測量。他們發(fā)現(xiàn)，高度差不多、樹干細(xì)長的樹木尤其容易出現(xiàn)樹冠羞避現(xiàn)象。當(dāng)Rudnicki和團(tuán)隊使用尼龍繩阻止鄰近的松樹發(fā)生碰撞時，這些松樹的樹冠卻交織在一起，填補了相鄰樹冠之間的空隙。
其他科學(xué)家已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了可能導(dǎo)致“樹冠羞避”現(xiàn)象的幾種方式，其中一些可能并不是充滿“激烈的爭斗”。Rudnicki說，比如說，經(jīng)過漫長的進(jìn)化和適應(yīng)，一些樹的尖端部位可能已經(jīng)完全停止生長，因為它們知道新葉子可能無法幸存。
密歇根大學(xué)的森林生態(tài)學(xué)者Inés Ibá?ez說，樹木可能會因此而避免不必要的損傷?！皩χ参飦碚f，長出新組織需要付出高昂的代價……這就像樹木提前達(dá)成一致：我們最好不要在這里生長，因為不值得?！?/p>
有些樹木甚至?xí)M(jìn)一步，利用一種特殊的感官系統(tǒng)來探測附近植物散發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)。 “有關(guān)植物認(rèn)知的研究越來越多，”耶魯大學(xué)的護(hù)林員、園藝家Marlyse Duguid說。目前木本植物化學(xué)交流方面的數(shù)據(jù)很少，但如果樹木能夠感知彼此，那么它們就可能在被迫“斗爭”之前停止樹冠的生長。
個體空間的益處
無論樹冠羞避是如何產(chǎn)生的，這種隔離都可能帶來好處?！皹淙~就像樹木最昂貴的鉆石，你會不惜一切代價保護(hù)它們。如果一大批樹葉死掉，那么對這棵樹來說將是一場可怕的災(zāi)難，”Lowman說。
稀疏的樹葉還有助于陽光照射到森林的地面上，滋養(yǎng)地面的植物和動物，這反過來又有益于樹的生長。Putz認(rèn)為，這些空隙甚至可幫助樹木避免入侵的藤本植物，這類植物在世界各地的熱帶和溫帶森林中都很常見，或者可以防止致病菌和不會飛的昆蟲的傷害，后者通過利用樹冠作為入侵通道。（從理論上講，當(dāng)樹木在微風(fēng)中搖擺時，一些細(xì)菌和蟲子仍然可以借機(jī)跳躍到另一棵樹上。）
然而，科學(xué)家還未能將許多可能的優(yōu)勢與樹冠羞避聯(lián)系起來。Lowman是為數(shù)不多的致力于研究樹冠的科學(xué)家之一，她認(rèn)為樹冠并不容易研究。檢查樹頂需要勇氣、攀爬技術(shù)、平衡能力?！拔覀冃枰朔亓Σ拍艿竭_(dá)樹頂，這是一個重要的限制性因素，”她說。
不過，Lowman說，忽略樹的樹冠就像是試圖從腰部以下理解人體。樹冠中的物種繁多，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)。
幸運的是，樹冠羞避現(xiàn)象“并不是非要坐上飛機(jī)才能看到，” Putz說?！皹涔谛弑軣o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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