搞事情啊!樹木之間也會交流
樹木,會交流么?
森林下雨、打雷、閃電……樹木會不會討論、抱怨、害怕呢?
森林裡有精靈么?
當樹木、花朵被折斷會不會疼痛呢?
科普時間到!!!!
讓我們走進一個廣為人知,但依然神秘的地方。
三毛說「如果有來生,要做一棵樹,站成永恆,沒有悲傷的姿勢:一半在塵土裡安詳,一半在空中飛揚;一半散落陰涼,一半沐浴陽光。非常沉默非常驕傲,從不依靠從不尋找。」
但是呢,聽說樹木們也會相互聊天、訴苦、互幫互助的喲~~~~
動物之間交流靠氣味、聲音、行為等進行交流。
難道樹也是這樣么?
科學家們利用同位素檢測測出:
樹與樹之間會通過根系傳輸含碳、氮、磷等元素的物資以及水、防禦信號等;(當鄰居處在光合作用不強的時候,樹木之間也會相互幫助)。
森林裡的蘑菇長出的針菌絲體(根),當他感染了樹的根部時,它便連接了森林裡的大部分樹木。傳輸樹木之間物質的同時,獲得自己的營養物質。(它搭建起不同種類的樹木之間的橋樑)。
樹木還能辨別自己的親緣,親緣樹木之間聯繫更深,傳輸物質更多,讓幼苗得到更好的生存環境。同時,他們甚至減少自己的根部在地下佔據的位置,只為自己的幼苗騰出空間。(母愛的偉大,不分物種)
當大樹先遭遇危害如:砍伐、蟲災、大火等時候,他們會分泌出信號,從根部開始傳播給森林的小夥伴。讓他們做好防範。(原來大樹也會說話呀)
森林廣袤而悠遠。作為與人類完全不同的生命體,樹木是否具有情感與社會性,一直是科學家研究的課題。瑞士巴塞爾大學和瑞士保羅謝爾研究所進行了一項研究,研究者們發現,植物通過枝葉合成的同化產物,會通過根系在不同植株間發生著巨量的轉移。換句話說,植物也會通過根系進行「地下交易」,彼此相互交換自身合成的有機物。這一結果發表在了最新一期的《科學》雜誌上。
實驗場地遠景。
實驗場地近景。圖片來源:University of Basel, research group C. K?rner
科學家們利用一種被稱為「開放大氣二氧化碳富集」(free air CO2 enrichment, FACE)的技術,使用人工提供的二氧化碳對植物體內的有機物進行標記,進而追蹤了這些有機物的移動途徑。
科學家們在瑞士巴塞爾地區的一片混交林中開展的這項實驗是一個大工程——他們選取了5株高度近40米的挪威冷杉(Picea abies)為實驗對象,通過起重機在每棵樹的樹冠上布滿了能釋放二氧化碳的管道。通過精密的電子閥控制和感測器監測,整套FACE系統能將樹冠籠罩在一定濃度的「標記用二氧化碳」氛圍之中,時間長達五年之久。
實驗中覆蓋樹木,用於釋放二氧化碳的管道。
研究者們在分析與被標記的挪威冷杉相鄰的樹木,如歐洲赤松(Pinus sylvestris)、歐山毛櫸(Fagus sylvatica)以及歐洲落葉松(Larix decidua)的碳13丰度時發現,這些樹木的根部,尤其是細根的碳13丰度也發生了顯著的下降,而它們樹冠部位的碳13丰度則沒有顯著變化。
跟未經標記對照組(Control,左)樹木相比,用人工二氧化碳標記(左,5-yr CO2 labeling)的挪威冷杉(紅)的同化產物被轉移到了相鄰三種不同的樹木之中,這些樹細根(Fine roots)的碳13丰度變化尤為明顯。圖片來源:參考文獻[1]
這一結果表明,被標記的挪威冷杉的根系和周圍樹木間發生了有機物的交換,低碳13丰度的有機物被周圍樹木吸收,而其本身也獲得了其他樹木所產生的高碳13丰度的有機物。通過對植物細根碳13丰度的精細測量可以推算,一棵樹木的細根中,有近40%的有機物被轉移給了其他植株。如果換算到每公頃土地上,那麼植物細根間交換的有機物高達每年280千克。
那麼,如此大量的有機物交換是如何發生的呢?科學家將目光投向了一大類植物的共生者:菌根真菌上。人們很早之前就知道,幾乎所有的樹木根系表面都會有真菌附著,形成所謂菌根(Mycorrhiza)的複雜網路結構。菌根的存在,不但有助於水分、礦物質的吸收,更為重要的是介導了複雜的有機物合成和轉運過程。
附著在根繫上的菌根。圖片來源:bigblogofgardening.com
植物之間的相互關係,遠比人們之前所想像的頻繁和複雜:植物根系間不但存在化學信息交流(如化感作用等)、物質資源競爭外,還存在著同化產物的交換。
那麼,這種「地下交易」為什麼會產生呢?目前我們還不知道確切原因。一個可能的解釋是,植物向共生真菌提供了大量的有機物來支持自身菌根的生長,而不同植株的不同菌根之間則會爭奪和再次分配這些有機物,從而形成了有機物的多向轉移。不過,這一猜想還有待於進一步的研究。但無論如何,這一發現為我們打開一扇了解森林生態系統運作規律的新窗口。


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