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大寒 树木周围的小世界

发布时间:2024-01-25 18:06 点击量:

  从城市公园到辽阔森林,树木不仅是生态系统的支柱,更是一个个微型宇宙的摇篮。从飞鸟、哺乳动物到青蛙与蛇,再到那些人类目光所能及之外的微生物,看似宁静的每一片叶子、每一根树枝都与无数生灵相互交织,形成错综复杂的互动网络。

  JN: 每个人都喜欢树木及其为人类和动物带来的恩惠。树木为鸟类、哺乳动物和树蛙提供了住所、庇护和食物。书中讨论并以插图展示的,不仅有更加显眼的动物,还有无脊椎动物和微生物,后者在数量上最为丰富,并对树木的生命产生了最大的影响。它们是“主宰这个世界的小事物”,但我们往往对它们的生活知之甚少。这本书旨在纠正这一疏忽。

  直到最近,研究人员才意识到微生物对人类生理机能和福祉的重要性。我们还发现,其他动植物与无数有益的微生物共享它们的身体和生命。而此前,人们认为微生物是有害的生物,应该避免与之接触。

  小橡树从橡子中诞生后的第一件事,是将根系伸入土壤来吸收矿物养分。地下的动物和微生物,通过从积累的枯枝落叶中释放养分,为树根提供食物。只有在吸收了第一批养分后,幼苗才会在地上生长出第一株嫩芽,从而从阳光中汲取能量。从最年幼的到最年老的,每棵树都依赖于土壤中的养分和阳光中的能量。在它最终返回土壤并将其矿物养分释放、供其他生物利用之前,每棵树都离不开其与地上和地下的无数动植物和微生物的互动。这些树木的伙伴在漫长的岁月里一直为它们服务;失去它们中的任何一个都可能给树木带来灾难性的后果。

  JN: 树木及其伙伴通常共享着由简单的植物激素(如细胞分裂素、水杨酸和乙烯)表达的“化学语言”。土壤中的真菌和细菌通过对树根分泌的激素作出反应来建立与树木的关系。

  造瘿昆虫及其微生物朋友,也会通过小心地释放植物激素,来刺激树木的分裂细胞形成复杂而美丽的结构。在受刺激的树木组织中展开的是细胞和组织的复杂排列;而如果任其自行发展,树木将永远不会形成这些组织。这些结构在发育中的虫螨周围形成并提供滋养,直到成熟的昆虫或螨虫开始诱导产生新一代植物瘿。

  潜叶虫定居在树叶的上表皮和下表皮之间狭窄局限的二维空间。其他的小伙伴们则将叶片进行巧妙地雕刻、折叠和卷曲,如同三维的折纸艺术。这些树木的朋友们所创造的结构为它们自己提供庇护和食物,并在微生物的帮助下,通过释放抗衰老植物激素,延长它们所寄生的叶子的寿命。

  JN: 树木对它们的小伙伴们非常包容,从树冠到根尖的所有组织,都被细菌和真菌所寄生。树木通过叶片气孔和树皮导管为这些微生物提供了微型通道。微生物不仅为树木提供营养,而且还可以激活树木的免疫反应,增强树木对致病微生物的抵抗能力。

  树为许多生物提供了家园、庇护和食物,这些生物则为花朵授粉、传播种子并保护树木免受昆虫的攻击。树既为较大型的脊椎动物提供树洞和巢穴,也为通常不为人注意的无脊椎寄生生物提供微小的家。扫描电子显微镜就提供了昆虫或微生物视角下叶片和树皮表面的景象。许多叶子的下表面上都有一种叫“虫菌穴(domatia)”或“小房子”的专门结构,这些小腔室或浓密的叶毛丛,是节肢动物捕食者和猎物都可躲藏的庇护所。

  Q4: 这些隐秘的伙伴是如何作为树木的盟友而行动的?树木如何与它们进行有效的交流?

  JN: 我们的祖先想象了一个与每棵树相连的伙伴和守护者的世界。他们将这些树的盟友称为他们的“树灵”(hamadryad)。

  为了应对攻击或损伤,被昆虫伤害的树木组织通常不仅明显可见,还会释放出吸引其他生物的化学物质,帮助树木抵御伤害。各种大小的捕食性动物,包括鸟类、青蛙、哺乳动物和许多昆虫,都会提供帮助来保护树木。微小的昆虫捕食者和寄生虫能够解读树木的化学“警报”,并被召集到受伤的部位。寄生虫虽然微小,却占据了整个动物物种的10%以上,即超过160000种,并会选择各种各样的宿主。寄生虫幼虫采用精巧而独特的策略,来克服植食性宿主的免疫防御,成为树木卓越的守护者和盟友。它们过着不可思议的生活,依靠偶然的邂逅找到合适的宿主。

  JN: 这不是一本关于某一组在基因遗传意义上相关的生物的传统野外指南。现在已有很多关于特定生物群体的指南,比如鸟类、甲虫、苍蝇、蝴蝶、真菌和蛾类,但这本书涉及许多祖先不同的生物:它们在一棵树上相遇,它们的命运与树木的命运相互交织。

  本书整合了在标准野外指南中通常不被考虑的生物的相关信息。在书中,这些生物因它们在一棵树上的特定栖息地——叶子、树皮、根或木质——而相互关联。每个生物都和与其共享栖息地的其他生物互动,它们共同塑造了树木的生态。

  书中的事实框会列出该群体的常用名、学名以及学名有趣的拉丁语或希腊语起源。为了强调群体的多样性,每个事实框都会说明全球发现的物种数量以及在北美发现的物种数量。由于每年都有新物种被发现,所以已知的、已命名的物种数量总是会低于实际情况。

  本书给不为人熟知的生物添加了细致的插图,有些还附有使用扫描电子显微镜拍摄的图像。这些显微图像呈现了昆虫视角下叶片和树皮表面的样貌,捕捉到了许多在普通的照片中看不到的特征,为我们呈现了身边或远方的树木所构成的独特而陌生的世界景观。

  JN: 树木和它们的朋友是相互支持的,前者在无数动植物和微生物的陪伴下才能持久而茁壮地成长。即使是那些消耗叶片、根、木质或树液的生物,也为其他的守树者提供养分。当树回归大地时,其残骸被树下的分解者循环利用。最终,所有地上和地下的生命从树木中汲取的养分都回归土壤,滋养新一代生物。树木及其伙伴在如此精妙的平衡存,以至于人为管理它们的举措反而常会对树木和其盟友产生不利影响。珍视那些与树木为伴的众多生命的多样性,我们才能保护这个经过岁月打磨的、完整而错综复杂的互动网络。

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