撰文 | 劉六七
審校 | 河邊的卡西莫多
當一道閃電劈中大樹會發生什么?
幸運的話,大樹將完好無損;有時,閃電會引燃森林中的枯葉,導致樹木葬身火海;更糟糕的情況下,大樹會當場死亡。
閃電的電壓通常在100萬~1億伏特間,能夠產生超過2萬攝氏度的高溫。當閃電擊中樹木時,樹木內部的液體瞬間變為蒸汽,蒸汽膨脹產生的內壓進而讓大樹爆炸或者失去相當一部分組織。
一棵被閃電擊中后發生爆炸的樹(圖片來源:Wikipedia by Cgoodwin)
偶爾,閃電還會進入地下,破壞樹木的根系,削弱樹木新陳代謝和抵抗病蟲害的能力。這就是為什么有些大樹被雷劈后看似毫發無傷,但過了幾個月后猶如染上急癥,突然死亡。
更可怕的是,閃電還會沿著空氣間隙或者相互搭著的樹葉傳導到周邊樹木,造成大規模傷害。所以,假如我們是一棵積極健康的樹,那么大概率不希望自己或者身邊的鄰居遭遇雷擊。
一棵大樹被閃電擊中的瞬間(圖片來源:網絡)
但在巴拿馬的巴羅科羅拉多島上,科學家發現一些樹木不太對勁。在被閃電擊中后,它們不僅看起來沒有大礙,甚至還更茁壯了。為了弄清是否真的有樹受益于雷擊,美國卡里生態系統研究所的森林生態學家埃文·戈拉(Evan Gora)決定展開實地調查。
調查的前提是先找到被雷擊中的樹。
起初,戈拉的方法很原始:大規模地爬樹。這個方法的最大問題是效率低和費人。有時,研究人員好不容易爬上一棵十來米高的大樹,卻發現被擊中的其實是旁邊那棵,于是只能重爬一遍。
巴羅科羅拉多島(Barro Colorado Island)位于巴拿馬運河航道上,島上坐落著史密森熱帶研究院,是研究熱帶植被的絕佳場所(圖片來源:Christian Ziegler)
后來,研究人員在島上安裝了相機和電磁傳感器。這樣一來,當有雷擊發生時,科學家就可以把閃電落下的位置定位在30米的范圍內,然后再用無人機進行進一步觀察,大大增加了效率。
2014~2019年,戈拉共捕捉到94場雷擊。每次有樹木被擊中后,他就和同事們前往現場記錄情況,然后再在數月或數年后重返這里更新一下進展。
94場雷擊總共波及85個樹木品種,其中只有7種存活了下來。這7種樹木中,僅有1種在被擊中后毫發無傷并且變得更加健碩,它就是香豆樹(Dipteryx oleifera)——作為對比,其他遭遇雷擊的樹立刻失去了約40%的枝條和葉片,兩年內死亡率高達64%。
與其他樹相比,香豆樹十分高聳,可以達到55米高,原生于洪都拉斯、尼加拉瓜、巴拿馬、哥倫比亞等國(圖片來源:卡里生態系統研究所)
香豆樹越挨劈越茁壯的秘密,在于它會“借刀殺人”(更準確說應該是“借電殺樹”)。
當閃電劈中香豆樹后,電流會沿著層疊的枝葉和藤蔓傳遞出去,殺死周圍的樹。這樣一來,香豆樹就可以獨享身邊土地里的養分和陽光。
在其中一起雷擊事件中,閃電殺死了1棵香豆樹周圍的57棵矮樹,最后只留它一樹在焦木中心完好無損。研究人員估算,如果長在香豆樹周圍,那么在雷電天氣中的死亡率要比其他樹木高出足足48%!
香豆樹被雷擊中的概率比其他樹高出68%(圖片來源:NASA)
其次,閃電還能殺死香豆樹身上的寄生藤本植物。
寄生藤本植物莖干纖細,不能直立,因此需要依附香豆樹等植物向上生長。這些寄生藤不僅會搶奪宿主的陽光,還會長出一種吸器,直接侵入宿主組織搶奪養分。因此,當閃電殺死藤蔓后,香豆樹可以奪回那些被搶走的營養,更加茁壯地成長。
憑借這招“借電殺樹”,香豆樹比其他樹木平均高出30%,樹冠面積大出50%。由于在雨林里十分顯眼,當遇到下一次雷電天氣時,閃電又更容易擊中它們,開始下一輪“借電殺樹”的循環。這也難怪在人類眼中,香豆樹好像在主動召喚閃電似的。
上圖為一棵香豆樹剛被閃電擊中后的場景,它周圍的植被呈現出燒焦的狀態;下圖為這棵樹兩年后的樣子,周圍的植被以及攀援的藤本植物幾乎消失不見(圖片來源:卡里生態系統研究所)
那么,為何閃電可以輕易殺死其他樹木,卻對香豆樹無能為力呢?
戈拉和同事們認為,這可能是因為香豆樹的導電性比較高,而這種高導電性大概源于其發達的維管組織。當電流通過高導電性的木材時,產生的熱量要小得多。不過,戈拉強調,以上只是一種猜測,確切原因需要進一步研究。
該研究刊登在了2025年4月的《新植物學家》期刊上(圖片來源:New Phytologist)
實際上,在巴羅科羅拉多島外,一些民間記載中同樣出現過不怕雷劈的樹,因此,“借電殺樹”可能并非香豆樹的獨門秘籍。這項實驗的意義在于,它用最科學的方法印證了一個十分反直覺的事情:原來真有樹喜歡被雷擊。
隨著氣候變化,未來的雷雨天氣將會越來越頻繁,對于這些把閃電當作肥料的物種來說,大概是好事吧。
參考資料:
[1]https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/nph.70062
[2]https://www.nytimes.com/2025/04/01/science/trees-lightning-rainforest.html
[3]https://www.science.org/content/article/shocker-tropical-tree-thrives-after-being-struck-lightning
[4]https://findanexpert.unimelb.edu.au/news/38887-what-does-lightning-actually-do-to-a-tree%3F
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