森林里的“天空拼图”

张璇

行走在高大的乔木森林中，人们常常被眼前的林间小路所吸引，殊不知，倘若抬头仰望，也会看到一番奇妙的景象：即使空间非常拥挤，相邻树木的顶层树冠也并不交叉重叠，而是各自占据一块空间，彼此礼让着成长，好似天空的拼图。树冠之间明显的间隔又如河流、水渠般交错连通，令人不由得感叹大自然的鬼斧神工。这种现象被科学家称为“树冠羞避”。

早在20世纪20年代，树冠羞避现象就引起了人们的关注，时至今日依然是生态学的研究热点。为解释这一现象，科学家先后提出多种假说。其中一种认为，树冠的分离是为了避免虫害蔓延，其依据是食叶昆虫的幼虫以及一些蚁群，能够通过交叉的树梢在树木个体之间来去自如，树冠的间隔增大相当于阻断了这一路径。

由于树冠羞避通常发生在同一树种之间，一些生态学家提出，树木以此来优化光照条件，从而提高光合作用的效果。实现这种群体共赢的方式依赖于存在于植株叶片中的光线感应机制。叶片通过光敏色素中的光感受器接收反向散射的远红外线，估测和旁边树木的距离。一旦间距过小，树木生长需要的光照就会不足，所以植物会根据估测的距离来决定顶端的树梢是否继续伸长；与此同时，叶片还能够检测日光中的蓝光，避免在阴影处生长。这样双管齐下，树木就能够凭借光感受器探測到附近的树木并避开它们。最新科研结果也进一步支持了这种假说。拟南芥（一种常用的模式生物，用于揭示某种具有普遍规律的生命现象）在生长时会避开同类个体，为彼此保留必要的生存空间；而对邻近的其他种类的植物，则无所顾忌地遮住对方，与之争夺光照。

还有一种假说认为，树冠羞避是为了保护树梢不受损害。澳大利亚林务员雅各布曾在1955年出版的《桉树生长习性》中，详细记录了他对桉树树冠羞避现象的观察。他发现桉树对叶片的磨损十分敏感，为避免无谓的生长损耗，树与树之间便形成了空隙。此外，也有其他科学家发现，在常年刮风的地区，高处的树梢如果距离太近，很容易在起风时相互交缠在一起，发生缠绕摩擦甚至被折断。相对植株的其他部位，树梢的生长速度更快。由于长期在风中受到摩擦损伤，树梢的横向发展便受到抑制，从而导致相邻植株树冠顶端之间的距离逐渐形成。从这个角度来说，树冠羞避也是植物应对不良气候的一种适应机制。endprint