在美國猶他州有一片顫楊林,里面所有的樹木都是一株雄性顫楊無性繁殖出來的,而它們的樹根又相互連接,構(gòu)成了一個巨大的個體。這整片樹林就是一棵樹,也是世界上最大的樹,如果按干重計算,它還是世界上最大的生物。如今,這片樹林正受到食草動物的威脅,新生的樹干正在被鹿吃掉。這棵最大的樹能否挺過下一個一萬年?
提起“世界上最大的樹”,你腦海中出現(xiàn)的是不是某種參天的杉樹?的確,像“謝爾曼將軍樹”這樣的巨杉,單株能長到 50~80 米高,需要二十來個人才能合抱,稱得上是樹木中的巨無霸。
然而謝爾曼將軍樹只是單株(single-stem)植物中體量最大的。發(fā)揮一下想象力:“一棵樹”并非只能有一個樹干,如果一整片森林中所有樹的根系都相互連接,還擁有相同的 DNA,那從生物學定義上來說,這片森林就是一個單獨的個體,也就是一棵樹!
在美國猶他州就存在這樣的一片顫楊(Populus tremuloides)林,綿延 43.6 公頃,卻都是由一株雄性顫楊無性繁殖出來。在地面上,我們能看到 47 000 多株樹干,但實際上都是這一株顫楊生長出的;而在地下,這些看似獨立的樹其實根系相互連接,整個森林構(gòu)成了一個巨大的個體。這片顫楊林被稱為“潘多”無性系(Pando clone),整個個體重約 6000 噸,它才是地球上最大的樹。如果按干重計算的話,潘多甚至還是世界上最大的生物。
獨木成林的顫楊
潘多生長在美國猶他州的魚湖國家森林公園(Fishlake National Forest),位于魚湖西南方向約 1.6 千米處。這片樹林被高速公路一分為二,夏季常有游客通過這條公路前往度假區(qū),而其他季節(jié)則少有人造訪。這片樹林最早在 1976 年從形態(tài)學上被確定為一個無性系,2008 年,研究人員分析了潘多的基因,并據(jù)此重新劃定了潘多無性系的范圍 —— 比之前認為的還多 0.3 公頃。
盡管潘多的大多數(shù)樹干只能存活 130 年左右,但整個無性系可能已經(jīng)存在了數(shù)千年,有研究甚至認為潘多已經(jīng)活了 14 000 年。這片長期存在的森林也支撐起了一個豐富的生態(tài)系統(tǒng),包含至少 68 種植物,還有許多動物在它的庇護下生存。
為了維持整個生態(tài)系統(tǒng)的健康,美國國家森林管理局將潘多設(shè)為了保護區(qū),不允許私自砍伐里面的樹木。盡管如此,由于其他因素,這棵世界上最大的樹仍在一點一點縮小規(guī)模,甚至面臨著消失的危險。
一點一點被吃掉
在 2018 年的一項研究中,研究人員統(tǒng)計了潘多無性系各個區(qū)域的活樹、死樹以及新生樹干的數(shù)量,并對照了歷史航拍圖,發(fā)現(xiàn)潘多的大部分樹干老齡化嚴重,新生的樹干越來越少。那么新長出來的樹干都去了哪里呢?研究者分析了林中動物的糞便的,他們猜測:這些“小樹”被食草動物吃掉了。
原來,自 20 世紀以來,人類棲息地的擴張以及狩獵活動,使得潘多所在地區(qū)的狼、灰熊等食肉動物數(shù)量下降。失去了天敵的偶蹄目動物繁盛起來,其中一些不懼人的物種,比如騾鹿(Odocoileus hemionus)和落基山麋鹿(Cervus elaphus)等,逐漸在潘多林中聚集。它們吃掉潘多新長出來的樹干,阻礙了這片樹林大部分區(qū)域的自然更新。
不過也有例外的情況。在 2013 年,為了清除已死亡的樹干以及灌木,人們把潘多林的一片區(qū)域用圍欄圍了起來。潘多的這片區(qū)域擺脫了騾鹿和麋鹿的干擾,成功地無性繁殖出了新的的樹干。研究人員建議加強對食草動物的管控,限制它們進入潘多林,不然僅靠去除死樹、灌木等常規(guī)維護手段并不能幫助潘多林恢復生機。
疾病和氣候變化
潘多新生的樹干會受到食草動物的威脅,而它的老樹干則要面對至少三種疾?。簶淦?、葉斑病和真菌感染。這些植物病害可能已經(jīng)伴隨了潘多幾千年,但目前還不清楚它們對生態(tài)系統(tǒng)的長期影響。但是潘多這種無性繁殖的巨樹,抵抗病害的能力可能遠不如普通的樹林。
另一個快速發(fā)展的威脅是氣候變化。潘多是在地球末次冰期結(jié)束后出現(xiàn)的,從那時起,它就適應了一種基本穩(wěn)定的氣候。然而現(xiàn)在的氣候變化威脅著樹林所承載的整個生態(tài)系統(tǒng)。比如降水減少、氣候變暖,都使得潘多更難長出新葉,從而導致整片樹林的覆蓋率下降。當然,潘多生活在被沙漠包圍的高山地區(qū),這意味著它對溫暖的氣候和干旱并不陌生,潘多也許正在盡力適應這種快速變化的環(huán)境。
盡管有種種令人擔憂的威脅,但這棵世界上最大的樹依然有望繼續(xù)存活下去。科學家在研究潘多生長歷史的同時,美國林業(yè)局和一些非政府組織也在努力保護這棵樹及其相關(guān)的生態(tài)系統(tǒng)。一個名為“潘多之友”(Friends of Pando)的保護組織,分享了這片樹林多個角度的視頻,讓世界上所有人都能看到這棵最大的樹。
潘多憑借一棵顫楊形成了一整個生態(tài)系統(tǒng),野花和灌木在它樹冠的蔭蔽下茁壯成長,授粉昆蟲、鳥類、狐貍、鹿穿梭其間。如果有機會前往潘多參觀,在樹林里的游覽經(jīng)歷不禁讓人感嘆,地球上還有如此多的神奇植物、動物和生態(tài)系統(tǒng)值得我們保護。而保護潘多這一棵樹,就是同時保護了這三者。
原文鏈接:
https://theconversation.com/the-worlds-largest-organism-is-slowly-being-eaten-by-deer-172294
本文來自微信公眾號:環(huán)球科學 (ID:huanqiukexue),編譯:白德凡,審校:二七
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