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樹木也有「社交疏離」

樹冠羞避 防疾


（綜合報導）1982 年3月一個溫暖的日子，生物學家法蘭西斯．「傑克」．帕茲（Francis “Jack” Putz）遊蕩到了一片茂密的海茄苳紅樹林（black mangrove）中，打算躲避一下午後的炎熱。剛在哥斯大黎加瓜納卡斯特國家公園（Guanacaste National Park）的田野裡工作數個小時，且吃完午餐的帕茲感到昏昏欲睡，於是他決定躺下來小睡片刻。
當他望向天空時，陣風攪動了他上方的紅樹林樹冠，使得相鄰樹木的樹枝相互糾纏，並折斷了最外圍的一些樹葉和枝條。帕茲注意到這樣的「相互修剪」現象在樹冠中留下了一條條間隙。
這種樹冠中的裂縫網絡叫做「樹冠羞避」（crown shyness），在世界各地的森林中都有紀錄。從哥斯大黎加的紅樹林到馬來西亞高聳的龍腦香（Borneo camphor ）樹林，大片的樹冠綠葉中充滿了間隙。但科學家們仍不完全了解為為何樹梢與樹梢間那麼不願意相互碰觸。
40年前在紅樹林下抵抗著飯後睡意的帕茲推論：樹木也需要個人空間──這為解開樹枝為何如此「羞澀」的根本原因邁出了一大步。
「我常在午休時間有重大發現。」他說。
如今，愈來愈多研究持續支持著帕茲和同事早期的觀察。「風」似乎在幫助樹木保持距離方面扮演了重要角色。那些存在於樹枝間、被一陣陣風雕刻出來的邊界可能有助於植物取得資源──例如光線。而樹冠間的空隙或許也抑制了咀嚼著樹葉的昆蟲、寄生藤蔓、或傳染病的擴散。
某方面來說，「樹冠羞避」就是樹木版本的「社交疏離」，梅格．洛曼（Meg Lowman）說。洛曼是一名林冠層生物學家，也是樹木基金會（TREE Foundation）的執行長。「當你開始阻止植物互相碰觸的那一刻，生產力便提高了，」她說：「這就是孤立之美……這些樹木實際上正在保護自己的健康。」
儘管對於「樹冠羞避」的描述自 1920 年代以來就出現在科學文獻中，當研究員開始有系統地探究造成這個現象的原因時，已經是幾十年後的事了。最初，有些科學家追尋著一個假設：樹木無法填滿樹冠與樹冠之間的空隙只是因為樹葉重疊的地方缺乏光線，而光線是進行光合作用的一項重要資源。
但帕茲的團隊在 1984 年發表的研究顯示，樹冠羞避可能只是樹木之間在風中「打架」的結果。每棵樹木都盡速長出新枝並試圖避開鄰居攻擊。研究中，紅樹林在風中搖曳的幅度愈大，它們與鄰近樹冠之間的距離愈寬──最早的一些研究結果也支持這項解釋樹冠樣貌的「摩擦假說」（abrasion hypothesis）。
大約20年後，一個由密西根理工大學馬克．魯德尼茨基（Mark Rudnicki）領導的團隊，在加拿大的亞伯達省測量了扭葉松（lodgepole pine）「互戳」的機制。他們發現，在充滿高度相近、且樹幹高聳細長的多風森林中特別容易有樹冠羞避現象。而當魯德尼茨基和他的團隊用尼龍繩阻止鄰近松樹互相碰撞時，這些植物的樹冠便互相連接了起來，相鄰樹頂間的空隙也填滿了。
其他科學家也發現了一些線索，顯示樹冠羞避的產生不只有一種可能性，有些比「風中搏鬥論」溫和多了。例如，魯德尼茨基說，有些樹木可能已經自行學會完全停止尖端的生長，因為了解到任何新長出來的樹葉早晚都會被削去。
所以說樹木可能會避開不必要的傷害，伊內斯．伊巴涅斯說。伊巴涅斯是密西根大學一名森林生態學家。「長出新的組織對植物來說非常耗資源……這就好像樹木已有了先見之明：我們不要長到那裡去，因為不值得。」
有些樹木可能還更加「慎重」，用一種專門的感覺系統偵測附近植物散發出來的化學物質。「有愈來愈多關於植物認知的文獻。」瑪爾莉絲．杜格德（Marlyse Duguid）說。杜格德是耶魯大學一名林務員暨園藝家。關於木本植物化學通訊的資料非常稀少，但如果樹木可以感覺彼此，它們或許就能夠在被迫打架前停止樹冠生長。
無論樹冠羞避是如何產生的，這樣的分離很可能都有好處。「樹葉就像一棵樹最有價值的鑽石──你會想要不惜一切成本保護它們，」洛曼說：「如果有一大堆葉子被擊落，這對樹木來說肯定是很嚴重的疾病。」
較稀疏的葉子也有利於太陽光照射到森林地面，滋養那些居住於地面、且能反饋與支持樹木生存的植物和動物。帕茲認為這些間隙甚至能幫助樹木避開有侵略性的木質藤本植物（lianas）──木質藤本植物在世界各地的熱帶和溫帶森林非常常見──或是攔阻那些會造成疾病、且用樹冠當作傳播管道的微生物和無法飛翔的昆蟲。（理論上，有些病菌和依然能趁樹木在風中「互相攻擊」時跳躍過去。）
然而，這其中的許多潛在益處尚未與樹冠羞避有確切的關聯。要進行森林樹冠──世界上一些最高植物的頂端──的研究並不容易。洛曼說。她自稱是一名「樹頂太空人」，也是少數以研究樹冠為志業的科學家之一。要考察樹的頂端需要進行不少攀爬、平衡、和勇氣。「限制因數是我們無法抗拒地心引力並到達那些地方。」
「但忽略一棵樹的樹冠，就像是只研究下半身就想了解整個人體。」洛曼說。樹冠上充滿了生命，且許多這樣的生物多樣性或許還尚未被發現，尤其是在熱帶雨林。
幸運的是，樹冠羞避「並不是那種你必須坐上飛機才能看到的東西，」帕茲說：「它無處不在—──也是人們抬頭就能看見的動人景色。」

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