一些樹，有時是“社恐”，有時是“社?！?/h1>
2023-04-12 00:00:00冬鳶
讀者·校園版 2023年12期
如果去赤道周圍的某片熱帶雨林逛逛，你每走一步路，就會遇見好幾種之前沒有見過的樹，反而很難遇見之前見過的樹種。
熱帶的樹，喜歡和同類保持距離。
在2023年8月3日發(fā)表于《科學》雜志的一篇論文中，科學家在實驗中發(fā)現(xiàn)，在巴拿馬的巴魯科羅拉多島（位于熱帶）上，平均來說，一棵樹和同種樹之間的距離，是和不同種樹之間距離的3倍。
按理說，越靠近一棵樹的成年個體，土壤里這種樹的種子密度應(yīng)該越大，也更有可能出現(xiàn)另一棵同種大樹。但在這個島上，很多樹和另一棵同種樹之間的最近距離，甚至大于其大多數(shù)種子能傳播的距離。
研究者首先記錄了這些樹的種子掉落的位置，然后據(jù)此預(yù)測了這些樹周圍同種樹的密度和距離。但對比實際測量的數(shù)據(jù)之后，他們發(fā)現(xiàn)，在一棵樹的20米內(nèi)，同種樹的數(shù)量比預(yù)測的少50%～80%，且距它們最近的同種樹比預(yù)測的遠1.8～2.5倍。這說明，在靠近大樹、種子掉落多的區(qū)域，反而不如離大樹遠、種子掉落少的區(qū)域更容易出現(xiàn)同種大樹。
早在半個多世紀之前，科學家丹尼爾·詹曾和約瑟夫·康奈爾就各自發(fā)現(xiàn)了這個現(xiàn)象，并分別發(fā)表文章提出：越接近與其同種的成年樹木，種子和幼苗的存活率越低。這后來被稱為“詹曾-康奈爾假說”。
該假說認為，距成年樹木越近，針對其種子或幼苗的特異性“天敵”就越多，比如只感染該樹種的土壤病原體和專門以該樹種的種子或幼苗為食的植食性動物。通常，這些樹木周圍的種子和幼苗在發(fā)育為成年樹木之前，就因為特異性“天敵”病死或被吃掉，從而抑制了該成年樹周圍同種樹的生長。
后來，其他研究者補充道，除了特異性“天敵”的作用，大樹間對一些同物種特需營養(yǎng)物質(zhì)的競爭，以及自毒作用（植物分泌一些特殊的物質(zhì)來抑制同類植物的生長），都可能會降低成年大樹附近種子或幼苗的存活率。
熱帶森林中的大樹排斥周圍同種樹的生長，它們對和自己不同種類的樹卻很包容。
在另一篇早些年發(fā)表于《自然》的論文中，研究者分析了巴魯科羅拉多島上180個樹種超過3萬棵樹苗的存活率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些樹非常“雙標”，面對同種樹是“社恐”，面對其他種樹卻是“社?！?。
將這種“雙標”體現(xiàn)得淋漓盡致的，大概是熱帶森林里的“稀有樹種”了。
如果在環(huán)境惡劣的高緯度地區(qū)，一個物種數(shù)量稀少，或許意味著它們已經(jīng)處于消失的邊緣。但在熱帶森林里，一種樹成為“稀有樹種”，可能只是因為自己的存在抑制了附近同種樹的生長。
一般情況下，不必擔心數(shù)量稀少的它們會在當?shù)販缃^。
假如一棵稀有的樹突然死亡，一方面，限制其種子和幼苗的特異性因素會迅速解除。因為周圍這種樹的種子很多，所以新的幼苗很快會長出來。另一方面，由于周圍其他樹的種子仍然被自己同種的成年大樹抑制，因此，這棵稀有樹的種子和幼苗更容易在競爭中勝出，成功取代原來那棵樹的位置，使種群數(shù)量保持穩(wěn)定。
那么，到底如何從“社恐”變成“社?！蹦?？到一個沒人認識自己的地方，或許有用。
（木木摘自微信公眾號“環(huán)球科學”，視覺中國供圖）
如果去赤道周圍的某片熱帶雨林逛逛，你每走一步路，就會遇見好幾種之前沒有見過的樹，反而很難遇見之前見過的樹種。
熱帶的樹，喜歡和同類保持距離。
在2023年8月3日發(fā)表于《科學》雜志的一篇論文中，科學家在實驗中發(fā)現(xiàn)，在巴拿馬的巴魯科羅拉多島（位于熱帶）上，平均來說，一棵樹和同種樹之間的距離，是和不同種樹之間距離的3倍。
按理說，越靠近一棵樹的成年個體，土壤里這種樹的種子密度應(yīng)該越大，也更有可能出現(xiàn)另一棵同種大樹。但在這個島上，很多樹和另一棵同種樹之間的最近距離，甚至大于其大多數(shù)種子能傳播的距離。
研究者首先記錄了這些樹的種子掉落的位置，然后據(jù)此預(yù)測了這些樹周圍同種樹的密度和距離。但對比實際測量的數(shù)據(jù)之后，他們發(fā)現(xiàn)，在一棵樹的20米內(nèi)，同種樹的數(shù)量比預(yù)測的少50%～80%，且距它們最近的同種樹比預(yù)測的遠1.8～2.5倍。這說明，在靠近大樹、種子掉落多的區(qū)域，反而不如離大樹遠、種子掉落少的區(qū)域更容易出現(xiàn)同種大樹。
早在半個多世紀之前，科學家丹尼爾·詹曾和約瑟夫·康奈爾就各自發(fā)現(xiàn)了這個現(xiàn)象，并分別發(fā)表文章提出：越接近與其同種的成年樹木，種子和幼苗的存活率越低。這后來被稱為“詹曾-康奈爾假說”。
該假說認為，距成年樹木越近，針對其種子或幼苗的特異性“天敵”就越多，比如只感染該樹種的土壤病原體和專門以該樹種的種子或幼苗為食的植食性動物。通常，這些樹木周圍的種子和幼苗在發(fā)育為成年樹木之前，就因為特異性“天敵”病死或被吃掉，從而抑制了該成年樹周圍同種樹的生長。
后來，其他研究者補充道，除了特異性“天敵”的作用，大樹間對一些同物種特需營養(yǎng)物質(zhì)的競爭，以及自毒作用（植物分泌一些特殊的物質(zhì)來抑制同類植物的生長），都可能會降低成年大樹附近種子或幼苗的存活率。
熱帶森林中的大樹排斥周圍同種樹的生長，它們對和自己不同種類的樹卻很包容。
在另一篇早些年發(fā)表于《自然》的論文中，研究者分析了巴魯科羅拉多島上180個樹種超過3萬棵樹苗的存活率。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這些樹非常“雙標”，面對同種樹是“社恐”，面對其他種樹卻是“社?！?。
將這種“雙標”體現(xiàn)得淋漓盡致的，大概是熱帶森林里的“稀有樹種”了。
如果在環(huán)境惡劣的高緯度地區(qū)，一個物種數(shù)量稀少，或許意味著它們已經(jīng)處于消失的邊緣。但在熱帶森林里，一種樹成為“稀有樹種”，可能只是因為自己的存在抑制了附近同種樹的生長。
一般情況下，不必擔心數(shù)量稀少的它們會在當?shù)販缃^。
假如一棵稀有的樹突然死亡，一方面，限制其種子和幼苗的特異性因素會迅速解除。因為周圍這種樹的種子很多，所以新的幼苗很快會長出來。另一方面，由于周圍其他樹的種子仍然被自己同種的成年大樹抑制，因此，這棵稀有樹的種子和幼苗更容易在競爭中勝出，成功取代原來那棵樹的位置，使種群數(shù)量保持穩(wěn)定。
那么，到底如何從“社恐”變成“社?！蹦?？到一個沒人認識自己的地方，或許有用。
（木木摘自微信公眾號“環(huán)球科學”，視覺中國供圖）
