在加利福尼亞州懷特山脈的大盆地,隱藏著一棵至今已有超過5000年歷史的偉大樹木 - 狐尾松。這使狐尾松成為已知世界上最古老的樹木之一。
一、植物是否也會衰老
當(dāng)隨著時間的推移,人類可能會發(fā)現(xiàn)一些簡單的任務(wù)變得愈發(fā)困難,皮膚上的皺紋也會增多,這標(biāo)志著衰老的到來。我們的身體似乎遵循著某種逐漸磨損的模式,即生物學(xué)中所謂的“衰老”。
衰老不僅表現(xiàn)在外表,它更深層次地發(fā)生在細胞層面,其核心是體內(nèi)的細胞停止或逐漸減慢分裂。
要保持身體正常運作,細胞分裂必須持續(xù)進行,以替代老化和受損的細胞。然而,隨著年齡的增長,這一功能受到了限制。
現(xiàn)在,科學(xué)家已經(jīng)揭示出,細胞分裂受限制的原因之一是染色體末端的“端粒”在每次分裂后會逐漸縮短。端粒的作用類似于一種“護盾”,它保護基因不受損傷,但每次分裂都會略微減少其長度,直至失去其保護功能,這便是衰老的開始。
與人類的細胞不同,植物細胞具有顯著差異,大多數(shù)植物細胞始終保持著胚胎狀態(tài)。這意味著它們能夠在整個生命周期中維持染色體末端的長度,而且這些細胞還可以隨時轉(zhuǎn)化為其他類型的細胞以修復(fù)受損或損壞的部分。因此,理論上,樹木在我們?nèi)祟悏勖臅r間尺度上是不會經(jīng)歷衰老的。然而,這并不意味著一棵樹可以無限生長。
二、樹木年齡的影響
在探討樹木的衰老問題之前,我們需要了解一個事實,無論是植物還是動物,都不會真正死于衰老。實際上,衰老并不是科學(xué)界公認的死亡原因。
對于動物來說,當(dāng)它們死于衰老時,實際上是因與衰老相關(guān)的疾病,如肺炎、流感、癌癥或肝衰竭等。樹木也不例外,雖然它們在細胞層面不會出現(xiàn)我們所理解的衰老,但也會有屬于自己的“衰老”跡象,它們最終將因這些“并發(fā)癥”而死亡。
樹木的“衰老”跡象表現(xiàn)為它們的生長速度加快。盡管這與人類的理解相矛盾,但樹木的生長并不是垂直生長,而是橫向生長。樹木的細胞特性使它們能夠保持不斷的生長,但物理特性和樹木自身的機械結(jié)構(gòu)會限制它們的生長。
地球的重力是一個重要限制因素。當(dāng)樹木生長到某一高度時,它們將無法從根部輸送足夠的水到頂部,從而妨礙光合作用的進行。因此,它們會達到高度的極限,不同樹種的極限高度各不相同。然而,一旦樹木達到最大高度,它們會以更快的速度向四周擴展。這個驚人的發(fā)現(xiàn)由2014年一項研究報告所證實。該研究檢查了全球70多萬棵樹木的生長情況,最終得出了這個結(jié)論。當(dāng)樹木開始更快的橫向生長時,另一個限制因素就會發(fā)揮作用——機械結(jié)構(gòu)。隨著樹木的生長,它們將無法保持穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。
對于不斷生長的樹木,除了生長本身的成本外,還有維護成本。隨著樹木變得越來越大,它們的維護成本也會不斷增加,這需要更多的資源。這些維護成本包括對抗疾病、抵御昆蟲入侵、修復(fù)自然災(zāi)害等。隨著樹木的持續(xù)生長,維護成本可能會超過資源供給,最終導(dǎo)致樹木因無法維持而死亡。
不同類型的樹木具有不同的生命極限,但真正長壽的樹木往往難以觀察,因為它們會面臨各種風(fēng)險,如自然災(zāi)害、蟲害等。盡管樹木在細胞層面上不會出現(xiàn)衰老,但它們也有自己的生長限制和“衰老”跡象。這些限制和跡象在樹木的生命周期中顯現(xiàn),最終可能導(dǎo)致樹木的死亡。因此,盡管樹木擁有與眾不同的長壽機制,但它們也會面臨生命周期終結(jié)的時刻。最終,盡管樹木可以被認為“不朽”,但最古老的樹木壽命也只有5000多年。