◇◇新语丝(www.xys.org)(newxys2.com)(xys10.dxiong.com)◇◇   世界上最古老的树    ·方舟子·   在加州东部,耸立着宏伟的内华达山脉,那里有美国本土第一高峰惠特尼峰 (海拔4418米),美国落差最大的瀑布约塞米蒂瀑布(739米),美国最大的高 山湖塔霍湖(湖面面积490平方千米)……内华达是西班牙语“被雪覆盖着”的 意思,即使是七月,内华达山脉的高峰上,依然覆盖着白雪。而在山脉的东部, 南边是一望无际的莫哈维沙漠,北边是白山山脉,隔着欧文山谷与内华达山脉遥 遥相对,最高峰4344米,为美国本土第四高峰。   白山属于美国因约国家森林,和拥有约塞米蒂、红杉、国王峡谷等国家公园 的内华达山脉相比,显得人迹罕至。蜿蜒狭窄的盘山公路也会让一些游客望而却 步。盘山公路有数公里路段甚至连路肩都没有,车辆紧贴着悬崖缓慢行驶,开车 必须全神贯注,小心翼翼,不能被壮丽的风景分心。如此冒险前行,是为了一睹 山顶上一片“古代刺果松森林”。   刺果松之所以叫这个名字,是因为它的雌性松果上有刺。它是生长在美国西 部高山上三种亲缘关系密切的松树的统称:生长于加州、内华达州和犹他州的大 盆地刺果松;生长于科罗拉多州、亚利桑那州、新墨西哥州的落基山刺果松;只 生长于加州的狐尾松。其中狐尾松是最早被植物学家发现的,为纪念19世纪英国 植物学家约翰·巴尔弗(John Hutton Balfour),拉丁学名称之为巴尔弗松, 这三种松树在植物学上就统称巴尔弗亚组,因此中国往往把它们统称狐尾松。根 据名从主人的原则,我认为还是根据美国的叫法统称刺果松为好,不容易引起混 淆。   白山古代刺果松森林中的刺果松是大盆地刺果松(以下说的刺果松都指这种 刺果松)。它生长在海拔三千米以上的,在几乎没有其他树种(除了少数几种松 树)能够生存的干旱、贫瘠的土壤中生长,枝干被风雕塑得盘屈交结,犹如一个 放大的盆景。它的木材质地非常密,又富含树脂,因此可以抵御昆虫、真菌、细 菌的入侵,即使完全裸露,也不会腐烂,而是像石头那样遭受风霜的侵袭,变得 奇形怪状,就像一个巨大的根雕。刺果松最吸引眼球的,就是那些只剩下光秃秃 的虬屈树干的老树,第一感觉是它们已经死了。这种感觉有时是对的,你面对的 可能是一棵已经死了很多年、但是屹立不倒的死树,有的已经死了几千年。但是 更多的时候,再看仔细一点,会注意到有嫩绿的树叶从枝条上长出,表明它还活 着。刺果松有一个奇特的属性,树干的一部分死了,不妨碍其他部分继续生存、 生长。古老的刺果松往往大部分树干都已死亡,只有窄窄的一小部分树干还活着。 这是因为刺果松的根系很特别,每条根分别为一部分树干输送水分和养料,它死 了只会让那部分树干死亡,不影响其他部分的树干。对别的树来说,如果大部分 根都死了,剩下的根不足以为整棵树提供水分和养料,就会导致整棵树的死亡。 而对刺果松来说,大部分根的死亡只是导致与其相通的那部分树干的死亡,不妨 碍树干的其他部分继续靠剩下的根生存下去。   因此刺果松的寿命极其长,可以长达5000年,是已知的最长寿的生物体。这 是亚利桑那大学科学家埃德蒙·舒尔曼(Edmund Schulman)发现的。1957年, 他到白山这片刺果松森林普查。众所周知,有一个相当准确的办法可以确定一棵 树的年龄,那就是数一数它在生长过程中形成的年轮。简单的办法是把树砍了去 数树干横切面的年轮,但这样就把树彻底毁了。为了不伤害珍稀树木,植物学家 用一种特殊的工具——生长锥对树干钻孔,获得和铅笔粗细差不多的树芯样本, 这样不砍伐树也能获得树的年轮。像刺果松这样树干形状很不规则的树,还需要 多处钻孔取样才能获得完整的年轮数据。   舒尔曼用这种方法发现很多刺果松的树龄长得令人惊讶,其中最古老的一棵 他计算出在公元前2833年发芽,当时已有4789岁。这棵树后来被称为玛土撒拉树, 以希伯来《圣经》中最长寿的神话人物命名,其实此人不过活了区区969岁。舒 尔曼在发现玛土撒拉树的第二年就去世了,只活了49岁,而这棵树目前还活着, 已有4851岁,是世界上活着的最古老的树。为了避免被游客破坏,这棵树的确切 地点保密,也不做标识。当然,刺果松那么多,并没有被全都取样数过年龄,完 全可能还有比玛土撒拉树更古老的树还活着,未被发现而已。2010年,亚利桑那 大学的研究人员汤姆·哈兰(Tom Harlan)声称在白山还有一棵比玛土撒拉树年 纪还大的树,树龄高达5062岁。舒尔曼对这棵树取过样,但是来不及去研究其年 龄,哈兰是在研究舒尔曼留下的树芯样本时发现的。不幸的是,这个研究人员没 有向任何人透露是哪棵树,他研究的那个树芯样本在他去世后别人没能找到,这 棵树究竟在哪里,是不是年龄真的有那么大,也就没法确认。所以,玛土撒拉树 到现在仍然被公认为是世界上年纪最大的还活着的树。玛土撒拉树不仅还活着, 而且还有繁殖能力。1972年,研究人员在研究玛土撒拉树时,发现它长了一个松 果,松果里有96颗种子。他们把种子种到土里,全部发芽长成树苗。   之所以强调玛土撒拉树“还活着”,是因为历史上发现过一棵年纪比玛土撒 拉树还大的刺果松,但是已经死了。1964年,犹他大学地质系研究生唐纳德·科 瑞(Donald R. Currey)正在研究气候变化对冰川的影响,他母亲寄给他一期 《国家地理》,里面有舒尔曼介绍刺果松的文章,他读了以后第一次知道有这么 古老的树。科瑞当时在内华达州的大盆地国家公园做研究,那里也有刺果松,他 想,也许通过研究其年轮可以了解冰川在内华达州的变化。他随机看中了一棵被 称为普罗米修斯树的古树。一开始,他尝试用生长锥取样,但是一直没能成功。 于是他向森林管理局申请砍倒这棵树,以便直接数它的年轮,获得了批准。在护 林员的帮助下,这颗树被砍倒,科瑞割下树干圆盘回宾馆数年轮,数了一遍又一 遍,恐怖地发现他无意中砍倒了世界上最古老的树:4862岁,而当时玛土撒拉树 才4796岁。   玛土撒拉树能告诉我们4800多年的历史,但是还有一些死去的刺果松生活的 年代比玛土撒拉树还要古老,它们的年轮同样可以告诉我们它们生活的年代的状 况。把活着的和死去的刺果松的年轮排列起来,就有了一份长达9000多年不间断 的历史记录。这个历史记录非常准确,甚至被用于校对碳14测定年代法。年轮不 仅能告诉我们树木的年龄,而且还能告诉我们在树木生长过程中发生的环境(气 温、降雨、阳光等等)变化,因为这些变化会影响到树木的生长速度,在年轮中 就能表现出来。   通过研究刺果松的年轮,有时会有出乎意料的发现。例如,在研究玛土撒拉 树的年轮时,科学家发现它在公元前1627年生长特别缓慢,最可能的解释是在那 一年有过一次特别大的火山爆发,火山烟灰充满了大气层,长期遮蔽阳光,导致 气温下降,让刺果松生长极其缓慢。人类文明史上最大的一次火山爆发是爱琴海 的圣多里尼火山爆发,导致位于克里特岛米诺斯文明的毁灭,有人推测亚特兰蒂 斯大陆的传说就是因此而来。但是地质学和考古学研究没法确定圣多里尼火山爆 发的确切年份,因为当时并没有历史记录。也许它被生活在地球另一端的玛土撒 拉树记录了下来?   有的对刺果松年轮的研究结果则是意料之中的。亚利桑那大学的研究人员在 研究了678棵活的和死的刺果松的年轮后发现,从1951年到2000年这50年间,树 木长势特别好,年轮宽度中位数达到0.58毫米,比自从公元前2650年以来任何一 个50年间隔的中位数都要大。这是因为这50年气候变暖,导致刺果松生长速度变 快了。但是气候变暖并不利于刺果松的生存。它们更适合生长于较为阴凉的环境。 在地质史上,加州还有一些地方,例如莫哈维盆地的山麓,曾经有过刺果松森林, 后来随着气候逐渐变暖消失了。和以前的气候变暖不同的是,现在的气候变暖是 人为造成、变化迅速的,这个最古老的树木,难道要毁于人类之手? 2019.8.14. (《科学世界》2019.9) (XYS20190918) ◇◇新语丝(www.xys.org)(newxys2.com)(xys10.dxiong.com)◇◇