树木也需要保持“社交距离”？
<p><span>2023年3月一个暖和的日子里，生物学家Francis " Jack " Putz偶然进入一片黑红树林中，躲避午后的炎热。Putz吃完午饭，又在哥斯达黎加的瓜纳卡斯特国家公园做了几个小时的野外调查，累得昏昏欲睡，于是决定躺下来小睡一会儿。</span></p><p>当他抬头看向天空时，一阵风吹动了他头顶的海榄雌的树梢，导致邻近树木的枝干缠绕在一起，折断了最外层的一些叶子和树枝。Putz注意到，经过相互“修剪”，树冠区域留出了一些空隙。</p><p>这种树冠互不遮挡的现象被称为树冠羞避，科学家在世界各地的森林中均发现过这种现象。从哥斯达黎加的黑红树林到马来西亚高耸的龙脑香树，树木间存在间隙的现象随处可见。不过，科学家们仍不能完全理解为何树木的顶部通常不会发生接触。</p><p>40年前，Putz在黑红树下吃了一顿午餐，打了个盹儿，醒来后看到黑红树的树枝被风吹动缠绕在一起，他根据这一现象推断树木也需要个人空间——解开树冠羞避秘密的关键一步。</p><p>“我经常在午睡时间取得重大发现，”他说。</p><p>如今，越来越多的研究为Putz和其同事的早期发现提供源源不断的证据。似乎风在帮助许多树木保持距离方面起着至关重要的作用。树枝“较量”之后形成的边界可帮助该植株获取资源，比如光线。树冠之间的间隙甚至可能抑制食叶昆虫、寄生藤蔓或传染病的蔓延。</p><p>林冠生物学者、树木基金会的主管Meg Lowman说，从某种程度上讲，树冠羞避是树木的社交距离。“从你开始阻止植物相互接触的那一刻起，你就能提高其产量。这就是隔离的好处……树真的在通过这种方式保护自己的健康，”她说。</p><p><strong>树冠之间的“较量”</strong></p><p>尽管自20世纪20年代以来，科学家就开始研究树冠羞避现象，但直到几十年后，研究人员才开始系统地研究导致这种现象的原因。最初，一些科学家提出一种假设，认为树木的树冠之间之所以存在空隙，仅仅是因为树叶重叠处没有阳光照射，而阳光是光合作用的重要资源。</p><p>不过，Putz团队2023年发表的研究表明，在某些情况下，树冠羞避可能只是被风吹动的树木之间“较量”的结果：每棵树都竞相长出新树枝，努力躲避邻居的攻击。他们的研究发现，黑红树随风摇摆地幅度越大，其树冠与相邻树冠之间的间隔就越大。这些初步的研究结果支持所谓的“磨损假说”，可用于解释树冠的不同形状。</p><p>大约20年后，密歇根理工大学的生物学者Mark Rudnicki领导了一个研究小组，对加拿大阿尔伯塔省的黑松的相互推挤力大小进行了测量。他们发现，高度差不多、树干细长的树木尤其容易出现树冠羞避现象。当Rudnicki和团队使用尼龙绳阻止邻近的松树发生碰撞时，这些松树的树冠却交织在一起，填补了相邻树冠之间的空隙。</p><p>其他科学家已经发现了可能导致“树冠羞避”现象的几种方式，其中一些可能并不是充满“激烈的争斗”。Rudnicki说，比如说，经过漫长的进化和适应，一些树的尖端部位可能已经完全停止生长，因为它们知道新叶子可能无法幸存。</p><p>密歇根大学的森林生态学者Inés Ibáñez说，树木可能会因此而避免不必要的损伤。“对植物来说，长出新组织需要付出高昂的代价……这就像树木提前达成一致：我们最好不要在这里生长，因为不值得。”</p><p>有些树木甚至会更进一步，利用一种特殊的感官系统来探测附近植物散发出的化学物质。 “有关植物认知的研究越来越多，”耶鲁大学的护林员、园艺家Marlyse Duguid说。目前木本植物化学交流方面的数据很少，但如果树木能够感知彼此，那么它们就可能在被迫“斗争”之前停止树冠的生长。</p><p><strong>个体空间的益处</strong></p><p>无论树冠羞避是如何产生的，这种隔离都可能带来好处。“树叶就像树木最昂贵的钻石，你会不惜一切代价保护它们。如果一大批树叶死掉，那么对这棵树来说将是一场可怕的灾难，”Lowman说。</p><p>稀疏的树叶还有助于阳光照射到森林的地面上，滋养地面的植物和动物，这反过来又有益于树的生长。Putz认为，这些空隙甚至可帮助树木避免入侵的藤本植物，这类植物在世界各地的热带和温带森林中都很常见，或者可以防止致病菌和不会飞的昆虫的伤害，后者通过利用树冠作为入侵通道。（从理论上讲，当树木在微风中摇摆时，一些细菌和虫子仍然可以借机跳跃到另一棵树上。）</p><p>然而，科学家还未能将许多可能的优势与树冠羞避联系起来。Lowman是为数不多的致力于研究树冠的科学家之一，她认为树冠并不容易研究。检查树顶需要勇气、攀爬技术、平衡能力。“我们需要克服重力才能到达树顶，这是一个重要的限制性因素，”她说。</p><p>不过，Lowman说，忽略树的树冠就像是试图从腰部以下理解人体。树冠中的物种繁多，而其中的大多数生物可能仍未被发现，尤其是在热带地区。</p><p>幸运的是，树冠羞避现象“并不是非要坐上飞机才能看到，” Putz说。“树冠羞避无所不在，只要人们抬头就能看到，真是非常有趣的现象。”</p>
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