有些树木不仅能抵御雷击，而且能靠雷击茁壮成长。研究巴拿马热带森林的科学家发现，香豆树常常因遭受雷击而受益，而雷击会毁掉它们的邻居。这些坚韧不拔的巨树摆脱了有害的寄生藤蔓，获得了光照，甚至在遭受雷击后提高了繁殖成功率。随着气候变化导致雷击越来越常见，这些树木可能拥有更加光明的未来。
技术员 Cesar Gutierrez 爬上一座塔，探测并定位研究区域内的雷击。探测完成后，无人机和地面团队监测雷击的影响。图片来源：Evan Gora / 卡里生态系统研究所
被数百万伏特的电击听起来可能致命，但对于某些树木来说，这却出奇地有益。《新植物学家》杂志今天（3 月 26 日）发表的一项新研究发现，某些热带树种不仅能经受住雷击，而且实际上可能从中获益。事实上，研究人员认为这些树木可能经过特殊改造以吸引闪电，几乎就像天然避雷针一样。
该研究由卡里生态系统研究所的森林生态学家埃文·戈拉 (Evan Gora) 领导，他研究闪电如何影响巴拿马热带森林的生物多样性和碳储量。
全球每年有数亿棵树被雷击致死。但 2015 年，在巴拿马进行实地考察时，戈拉和他的同事发现了一件不同寻常的事：一棵香豆树在雷击中幸存下来，只受到很小的伤害，尽管雷击的威力足以将寄生藤从树冠上吹掉，并杀死十几棵树。
“看到树木被雷击中却安然无恙，真是太令人震惊了，”戈拉回忆道。随着时间的推移，该团队发现其他被击中后仍然茁壮成长的香豆树，因此他们决定仔细观察。
这段带解说的视频记录了 2019 年巴拿马热带森林中一棵被雷击中的香豆树的反应。视频展示了这棵树及其邻居在被雷击后约 4 周的状况，然后在近 2 年后再次显示雷击杀死了这棵树的竞争对手和树冠上的藤本植物（即木质藤蔓）。这段视频中捕捉到的总体趋势在所有被直接击中的香豆树中都得到了一致观察——树木的可观察到的损害很小，但雷击杀死了争夺光照和其他资源的邻近树木和藤本植物。在一篇相关论文中，我们表明耐雷树种通常表现出这些模式，并且这些雷击的累积效应促进了该物种绝大多数种子的生产（即繁殖力）。
科学家此前曾怀疑有些树木进化出了耐受闪电的能力，但缺乏证据支持这一观点。2022 年，戈拉和同事首次证明了树木在遭受闪电击中时生存能力的差异。他们周三发表的新论文首次表明树木可以从这些电击中受益。
研究团队使用独特的闪电定位系统，追踪了巴拿马中部巴罗科罗拉多自然保护区内 93 棵遭雷击的树木的结果。在雷击发生后的两到六年内，研究团队测量了树木的存活率、树冠和树干状况、寄生藤蔓或藤本植物的数量以及邻近树木的死亡率。这项研究包括九棵直接遭雷击的Dipteryx oleifera（香豆树），并将它们与其他 84 棵遭雷击的树木进行了比较。
香豆树又名 eboe、choibá、tonka bean 或 almendro，原产于洪都拉斯、尼加拉瓜、哥斯达黎加、巴拿马、哥伦比亚和厄瓜多尔。其硬木可用于建筑，并可产出杏仁味的种子，可食用并在当地市场上出售。香豆树是巴拿马森林的关键树种，果实和种子是旱季雨林哺乳动物（如刺豚鼠）的重要食物来源。图片来源：Evan Gora / 卡里生态系统研究所
所有九棵香豆树都经受住了直接雷击，只受到了轻微损坏。相比之下，其他树种的直接雷击树木则受到了严重损坏，树冠上的叶子掉落量是其他树种的 5.7 倍，64% 的树木在两年内死亡。
每棵寄生藤被击中时，平均有 9.2 棵相邻的树木被击毙，因为电流在相邻的藤蔓和接触的树枝之间流动，或跳过树木之间的小间隙。雷击还使寄生藤蔓的侵扰减少了 78%，使树木摆脱了这些寄生藤蔓对光照和养分供应的压力。
2019 年刚被雷击中的 Dipteryx oleifera 树（左）与两年后（右）的对比。这棵树在雷击中幸存下来，只受到很小的伤害，而且由于寄生藤蔓和竞争邻居被雷击中而受益匪浅。图片来源：Evan Gora / 卡里生态系统研究所
这些模式也适用于更广泛的人群。研究小组发现，香豆树的藤本植物往往较少。通过分析过去 40 年树木死亡的趋势，研究人员发现，树木附近的树木死亡的可能性比森林中其他树木高出 48%，这可能是由于闪电造成的。
戈拉和同事利用无人机创建了树冠高度的 3D 模型，结果显示双翅目树木往往比其最近的邻居高出约 4 米，这可能是因为闪电杀死了其较高的邻居，从而使它们在竞争光照和空间方面具有优势。
“这些数据首次证明，有些树木从被雷击中中受益，”作者写道。或者，正如戈拉所说，“对一棵香豆树来说，被雷击中总比没被雷击中要好。”
由于这些优点，香豆树可能特别适合吸引闪电。根据研究小组的计算，香豆树因其独特的高度和异常宽阔的树冠，与其他具有平均高度和树冠的树木相比，其触电的可能性可能高达 68%。
据估计，每 56 年，单株香豆树树平均会直接遭受一次雷击。由于这些树可以存活数百年甚至超过一千年，因此它们一生中预计会多次幸免于雷击。在这项研究中，其中一株 Dipteryx 树在短短五年内被击中两次。
香豆树木具有出色的抗雷击能力，并且由于藤本植物和竞争对手的移除而受益，因此比其他树木具有很大的优势。根据科学家的计算，抗雷击能力使该物种的繁殖能力提高了 14 倍。
接下来，该团队的目标是研究这些树木的哪些电气或结构特性能够抵御雷击。他们还想探索其他物种是否表现出抗雷击能力，以更好地了解这种现象有多普遍。
显然，闪电在树木竞争中发挥的作用尚未得到充分重视。由于气候变化，许多地区的闪电数量不断增加，其影响力可能会增强，可能对耐闪电的物种有利。了解闪电及其在塑造森林方面的作用，可能对预测生物多样性和碳储存的变化以及为热带重新造林工作提供信息至关重要。
编译自/ScitechDaily
