閃電是森林殺手,它不僅會殺死和損壞單棵樹木,而且還非常容易引發(fā)火災(zāi)進(jìn)而摧毀整個森林。

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對于那些壽命較長的高大樹木來說,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、最古老樹木死亡的主要原因。

然而,最近有科學(xué)團隊發(fā)現(xiàn),一種生長在巴拿馬半島的高大樹木,它們不僅很少死于雷擊,還巧妙利用了閃電的力量,殺死身邊的競爭者,以及那些寄生者,從而讓自己活得更好。

△ Dipteryx oleifera植株,圖源:埃文·戈拉

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這種樹叫做Dipteryx oleifera,國內(nèi)一些科普網(wǎng)站將其翻譯為巴拿馬油豆蔻樹,它們能長到40-50米高,樹冠巨大,開出滿樹的紫色花朵,是整個巴拿馬半島最顯眼樹木之一。

在熱帶地區(qū),水果供應(yīng)通常不會間斷,因為很多熱帶水果樹并不會季節(jié)性結(jié)果,相反它們一年開花結(jié)果多次。

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但是巴拿馬半島每年有三個月時間,水果供應(yīng)會變得極度短缺,只有幾種水果會在此期間果實成熟,而油豆蔻樹就是其中之一,所以它們還是巴拿馬半島最重要的樹之一!

科學(xué)家們圍繞這種樹做了很多研究,最近這項研究來自卡里生態(tài)系統(tǒng)研究所,主要作者是埃文·戈拉。

雖然文章剛剛發(fā)布沒多久,但是研究人員很早就發(fā)現(xiàn)這種樹“有問題”了,因為許多其它研究項目在考察的時候都發(fā)現(xiàn)雷擊似乎對這種樹的影響遠(yuǎn)小于其它樹。

△ 左邊是2019年它剛遭受雷擊的時候的場景,右邊是2年后的場景,圖源:埃文·戈拉

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例如,2019年的時候,一棵被藤蔓覆蓋的Dipteryx oleifera遭受了一次特別強烈的撞擊,現(xiàn)場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棵樹受到了不同程度的影響,而它自身卻毫發(fā)無損。

兩年之后的2021年,這些樹中有一半已死亡, Dipteryx oleifera樹干上的藤蔓也全部枯萎脫落,而Dipteryx oleifera卻因為競爭者和寄生者的消除長得更茂盛了。

△ Dipteryx oleifera在巴拿馬半島的分布

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最近這次研究則是對過去觀察的驗證,最終證實了Dipteryx oleifera確實不會受到雷擊傷害,而且會從中受益。

本次研究人員使用定制的電場傳感器和攝像機系統(tǒng)追蹤雷擊,最終在巴拿馬半島記錄到93次樹木雷擊事件,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有受到影響。

之后,研究人員追蹤觀察了這些樹,同樣過了2年,那9棵Dipteryx oleifera沒有一棵死亡,相反它們都長得更好了,而其它的84棵樹有56%最終死亡了。

為了更準(zhǔn)確地了解雷擊對Dipteryx oleifera及其鄰居的影響,研究小組還分析了過去40年的樹木地塊記錄。

研究人員發(fā)現(xiàn),巴拿馬半島的任何一種樹,它生長在Dipteryx oleifera旁的死亡率要遠(yuǎn)高于它生長在其它任何古老大樹旁。

不僅如此,這項研究還量化了其它樹木生長在Dipteryx oleifera的危險程度,以及它自身的受益情況。

平均而言,每次閃電擊中Dipteryx oleifera,都會殺死它周圍九棵其它樹木——大約2.4噸樹木生物量,以及80%寄生在Dipteryx oleifera樹上的藤本植物

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而對于Dipteryx oleifera自身而言,由于它很高,樹冠很寬,所以相對于島上的其它樹木,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,在這些樹的一生平均會遭受5次雷擊(概率隨著它們長大而增高),而它們一生會因為這些雷擊事件種子產(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竊取宿主的養(yǎng)分和陽光,它們并不會滿足于一棵樹,它們在生長的時候會不停發(fā)展“下家”,不停蔓延到其它樹木上,并將這些樹木鏈接起來。

當(dāng)閃電擊中任何一棵樹的時候,藤蔓就會將電流傳遞到鄰近的樹木上,從而對其它樹木造成影響。

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而Dipteryx oleifera沒有受到閃電的傷害,它們肯定轉(zhuǎn)移了電流,但目前尚不清楚它們是通過什么方式。

被閃電擊中時,只有當(dāng)樹木自身有足夠大的電阻時,它才會產(chǎn)生巨額熱量,從而傷害或者摧毀樹木。

Dipteryx oleifera可能因為某種物理結(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,并傳遞到臨近的樹木身上。

也可能是因為它們的樹冠結(jié)構(gòu),這些寬大的樹冠可以很好地將整棵樹的電流轉(zhuǎn)移到臨近的樹木上。

不管怎樣,Dipteryx oleifera確實做到了避免閃電傷害的同時將電流轉(zhuǎn)移到了臨近樹木上,某種程度上利用了閃電的力量消滅敵人。

△ 北美巨杉情況和Dipteryx oleifera有點相似

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最后

值得一提的是,將雷擊與其影響聯(lián)系起來并不容易,因為雷擊是瞬間發(fā)生的,而周圍樹木和藤蔓需要幾個月的時間才會死亡。

這項研究通過長期觀察和記錄,證實了兩者的關(guān)系,給人們帶來了森林生態(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利用森林火災(zāi)的力量來消除敵人,讓自己長得更好,就像Dipteryx oleifera利用閃電一樣。

它們的做法就是通過增厚樹皮來讓自己擁有超越競爭者的耐火能力,而每次火災(zāi)都幫它們消除身上的白蟻和幼苗競爭者,而它們自己卻沒有受到影響。

巨杉通過利用火的力量成為世界上最大的樹木,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并沒有讓它們受益,相反將它們推向滅絕邊緣。

巨杉和Dipteryx oleifera都非常反直覺,但這就是生命有趣的地方。