巴拿马的热带雨林里,有一种名为香豆树的高大树木。它似乎进化出了一种“生存策略”,即利用闪电来清除竞争对手,以此获得生长优势。
近日,美国和巴拿马的研究人员在英国《新植物学家》杂志上进行了报告。他们指出,一般被视为森林毁灭者的闪电,却被一种热带树木所运用。香豆树不但能够抵御雷击,还能够凭借这极为强大的电力,去除“竞争对手”树木以及这些树木身上的寄生藤蔓。
美国卡里生态系统研究所的森林生态学家埃文·戈拉是该研究的通讯作者。他在接受红星新闻记者采访时表示,该项目的初衷是对热带森林中闪电的影响进行探索。
2019年刚被雷击中的香豆树(左)与两年后(右)的对比
被雷击后寄生藤蔓减少78%
邻近树木死亡率高出48%
雷电较为常见,然而它对森林产生的影响几乎从未有过记录。戈拉表示,正因如此,他们想要了解雷电是如何影响森林的。最终他们得出结论,雷电是致使大型热带树木死亡的重要因素,不过令人感到惊讶的是,香豆树似乎在遭受雷击之后能够从中受益。
美国卡里生态系统研究所等机构的研究人员借助雷电定位系统,历经 2 至 6 年的时间,对巴拿马中部巴罗科罗拉多自然保护区内近 100 次雷击事件进行了追踪。其中涉及 93 棵被闪电击中的树木,这些树木包含 9 棵香豆树和 84 棵其他树木。
结果表明,这 9 棵香豆树遭遇雷击后都存活了下来,只是受到了轻微的损伤。其他直接被雷击的树木,其树冠部分叶片的损失比香豆树的损失大很多,并且在两年内有 64%的树木死亡。每棵香豆树遭雷击时,因为电流会通过相邻藤蔓和触碰的树枝进行传播,或者通过空气间隙跳跃传导,所以平均有 9.2 棵邻近树木因雷击而死亡。香豆树也获得了更多的养分。
研究人员分析过去 40 年的树木死亡趋势后发现,香豆树的邻近树木死亡率比森林中其他树木要高出 48%。这意味着,倘若一棵树恰好处在香豆树附近,那么它相较于生长在森林中其他大型树木旁边,更易死亡。平均每次雷击能够杀死超过 2 吨的附近树木生物量,并且能清除香豆树冠层中近 80%的寄生藤本植物。
借闪电杀敌?
研究者:它可能已成“避雷针”
外界概括说巴拿马的热带树木已经进化到可以用闪电杀死它的敌人,对此,戈拉告诉红星新闻记者,这种措辞有些大胆,但很好地抓住了核心。他接着说:这种树种常常会被闪电击中,并且它的树冠结构似乎特别容易被闪电击中,然而它总能从雷击中受益,因为雷电杀死了它的竞争者和寄生藤本植物。
为何香豆树能如此“抗雷”呢?戈拉进行了推测,这些树木抗雷击能力的关键所在是它们的物理结构。过去的研究显示,这种树内部具有高导电性,能够让电流通过,并且不会积聚起具有破坏性的热量,就如同一根绝缘良好的电线一样。这也就意味着,这种树木或许已经进化成了天然的“避雷针”。
这种“借雷杀敌”的现象令人惊讶,它带来了明显的繁殖优势。研究人员预估,雷击有可能让香豆树的种子产量提升 14 倍。因为香豆树的寿命长达数百年,一棵成熟的香豆树在其一生当中估计至少会遭遇五次雷击,并且每次雷击都能为它营造更有利的生长环境。
戈拉推测,香豆树有抗雷击且从中受益的特性,这种特性或许不只限于香豆树这一树种,其他依赖大型、暴露个体进行繁殖的树种也可能有,“因为它们也很可能会被雷击中。”
不过,明确并量化一棵树从雷击中所获得的益处的数据是极具挑战性的。戈拉团队正在把研究范围扩展到非洲和东南亚的森林,去探索雷电是否会给其他树种带来类似的优势。他期望这项工作能够激发公众对科学的兴趣,促使人们去思考自然界的奇妙之处。戈拉表示,我们期望这项工作能够改变人们对于雷电在森林生态以及进化方面所起作用的看法。并且,能够让大家体会到周围世界中所存在的那种不可思议。
红星新闻记者 邓纾怡
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