海岸红杉是持久而适应性强的奇迹

红杉,像所有树木一样,是经过精心设计的奇迹,为我们提供了关于随着时间推移进行适应的人生课程

View up the trunks of 3 large redwood trees.

2022 年 1 月 17 日,在加利福尼亚州奥克兰红杉地区公园的树林中,仰望高大的红杉树干。

以下文章经The Conversation许可转载,The Conversation是一份涵盖最新研究的在线出版物。

海岸红杉,巨大而壮观的树木,有些高达近 400 英尺,是地球上最高的植物,主要生长在美国太平洋西北地区狭长的地带。它们大多从俄勒冈州南部一直延伸到加利福尼亚州北部,紧靠着崎岖的太平洋海岸。


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经过数千年的缓慢响应水分和富含冲积土,再加上将其推向树木高度上限的遗传有效载荷,它们得以生长。 它们正面临风险——数量下降到可能只有 70,000 株,在人类到达之前至少有 50 万棵树木——但这不是一个新故事,因为我们所有人都面临风险。

红杉,像所有树木一样,是经过精心设计的奇迹。人们往往不认为自然的东西是“结构”,而是将这个词用来表示建筑物、桥梁和大坝。但是,尽管树木不是人类建造的,但它们并非偶然出现。它们是通过自然选择和进化不可阻挡的运转车轮,响应环境压力、遗传漂变和突变而形成的。

它们甚至有两种叶子,帮助树木适应潮湿和干燥的条件。它们生来就是要改变的,就像人类生来就是要改变的一样。

进化通常是一个非常缓慢的过程,尽管有时它出奇地快。气候变暖和变化带来的新的、强烈的压力正在加速这一过程。

我在加州理工学院教授环境人文学科和历史课程,并在附近的圣马力诺的亨廷顿图书馆担任高级策展人。它包括世界上最著名的植物园之一,占地 130 多英亩,每年有 100 多万人参观。

植物园的研究人员和园艺师正在以新的方式思考树木,以及如何将它们融入更大的景观中。 我们应对气候变化适应力的方法、我们对地理信息系统等技术的日益依赖,以及我们与当地社区的新互动,都在继续塑造我们对树木的态度。

红杉群落

人造建筑物和树木之间既有差异也有相似之处。 结构或建筑物通常是一种与邻居分离的独立岛屿; 相比之下,海岸红杉是一个生态系统,对其他生命形式产生极其广泛的影响。

生命在红杉之中、之下、之内和周围交织在一起。这些树木是整合者,将许多生命形式聚集在一起。 其中一些生命形式依赖于树木;另一些则依赖于树木内部和周围的居民。

海岸红杉承载着如此多的不同生态互动,这有点可笑。 以漫游钝口螈(Aneides vagrans)为例,它通常一生都生活在树冠高处,但有时必须跳下来躲避捕食者。在没有翅膀或滑翔的情况下,它会坠落长达整整两分钟,却能完美无损地落在地面上。

科学家们将这些生物放入风洞中,并用高速摄像机拍摄,才明白为什么它们最终没有变成森林地面上的一滩湿泥。事实证明,钝口螈的体型发挥了作用,它的躯干足够扁平,并且脚大,脚趾长,产生了足够的阻力和平衡,从而实现了软着陆。

红杉非常巨大,据报道,人们发现其中一棵红杉内生长着一棵高 8 英尺的西特卡云杉(Picea sitchensis在较大的树木中远离地面生长。 数千年来,红杉还一直是巨大的加州秃鹫(Gymnogyps californianus的筑巢栖息地,它们的翼展接近 10 英尺。 大鸟需要一个大房子。

在这些树木复杂而秘密的间隙中,也有微小的生物与所有大型生物并存的地方。研究人员在红杉树冠高处生长的广阔的蕨类垫中发现了通常生活在较大水体中的被称为桡足类的水生甲壳类动物。 没有人知道它们是如何进入树木的,但是蕨类垫从雨和雾中截留了大量的水分,从而在天空中形成了湿地。

持久但不静态

即使像海岸红杉这样持久的物种也受到气候变化的影响。水分减少会给树木带来压力,使其生长活力下降。新的火灾危险使它们处于危险之中,更频繁的洪水侵蚀了大树的立足点。但是红杉也在适应。

2018 年对九棵大型红杉树进行的调查发现,树上共生长着 137 种地衣,其中包括几种科学界的新物种。其中一种是树冠疣孢菌(Xylopsora canopeorum),其特定名称是为了纪念发现它的树冠。

这种地衣似乎是加利福尼亚州索诺玛县和圣克鲁斯县较温暖干燥的森林所独有的,位于海岸红杉分布范围的南部。这是一个令人兴奋的发现,因为它提供了证据,表明新的生命形式——生态系统伙伴——可能正在与树木同步进化,而树木也在面对气候变化而进化。

科学家们每年都会发现更多新的有机红杉伙伴。由于这些树木相互连接和互联,因此其总和大于各部分之和,并且不容易量化。

正如我在我即将出版的书籍《十二棵树:我们未来的深根》中所写的那样,红杉树林中的红杉具有某种群居性,就像“一群朝拜者,庄严地站立着,向上仰望着比它们更高的力量:风、雨、阳光、氧气、二氧化碳和时间的计算”。 体验它们可以通过气味、视觉和声音来刺激一个人的感官,以及最重要的成分——记忆——的些许痕迹。

新领域

在我的亨廷顿办公室外,生长着一对红杉,它们位于海岸红杉通常分布范围以南约 700 英里处。 我一直没有给这个二人组命名,尽管许多巨型红杉都有像冒险、布鲁图斯、纳吉特、悖论和阿特拉斯这样的名字——大多数是由最早量化它们极端高度的科学家命名的。

我窗外的红杉可能高达 100 英尺——与它们北部的同类相比微不足道。但它们很健康,并将继续受到周围环境的影响。它们远道而来,由上一代园艺家在半个多世纪前种植,并且在新家中茁壮成长。我们都应该如此幸运。

本文最初发表于The Conversation。 阅读原文

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