瑞典國家公園內,有一棵名叫“Old Tjikko”的云杉。據科普中國報道,它是多年前樹木普查中發現的“活化石”,經碳14年代測定法測試,其地下根系至少已有9500年歷史,是目前有明確科學記錄的世界最古老樹木之一。
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科普中國證實,這棵樹地上部分僅高約4米、樹干相對年輕,每隔幾百年便會自然枯萎,但地下根系能重新萌發新干,憑借無性繁殖(克隆)方式,熬過漫長氣候變遷存活至今。
樹到底能不能永生?據科普中國報道,從植物生物學本質來看,樹木體內的分生組織能實現干細胞無限分裂,只要物理防御未被破壞、生長環境適宜,理論上可實現無壽命上限生長。
動物和樹木的壽命有天壤之別,核心在細胞分裂的底層規則。據中國大百科全書報道,動物細胞天生存在“生命枷鎖”,也就是海弗立克極限,這一概念由美國學者倫納德·海弗立克于上世紀60年代,與P.穆爾黑德通過實驗提出。中國大百科全書明確記載,人類胎兒肺部成纖維細胞體外培養時分裂次數約為40至60次,這直接限定了動物的壽命上限。
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樹木卻能避開這種“生命枷鎖”,核心是擁有分生組織這一“長生密碼”。據科普中國報道,分生組織是植物體內能持續或周期性分裂的細胞群,主要分布在樹皮內側、樹根尖端和樹枝頂端。這些細胞分裂后,一部分保持分裂能力,另一部分分化為其他組織,其中原始狀態的干細胞只要條件允許,就能無限分裂,為樹木持續提供生長動力。
老樹枝干多為中空,這是樹木生長的自然規律。隨著樹干長粗,內部老細胞會逐漸木質化成為死細胞,僅起到支撐軀干的作用,真正維持樹木生命的只有緊貼樹皮的一圈組織。
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據科普中國報道,樹木木質化是細胞自然的程序性死亡過程,木質部細胞成熟后原生質體解體、細胞死亡,僅承擔支撐功能,這是樹木生長的必然現象。
即便基因里沒有壽命限制,樹木在自然環境中也無法無限生長,終究受物理條件約束。樹木沒有心臟,無法主動泵水,全靠葉片蒸騰作用產生的拉力輸送水分至樹冠,這種方式受地球引力影響,存在明顯物理極限,也是樹木無法無限長高的核心原因。
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國家林業和草原局政府網指出,地球引力會阻礙樹木內部水分運輸,樹木長到一定高度后,水分輸送會異常困難。據南方都市報報道,目前地球上最高的樹是美國加州紅杉國家公園的“亥伯龍神”,經生態學家實地測量,高度約115.85米,已無限接近樹木生長的理論極限。
無法長高,往粗生長也有局限。國家林業和草原局政府網說明,樹木體型越大、樹冠越茂密,迎風面積越大,遇強風易被折斷、吹倒。此外,據科普中國報道,樹皮如同“保護鎧甲”,一旦破損,真菌、白蟻等有害生物會趁虛而入,蛀食內部死心材,導致樹干坍塌、樹木死亡。
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科普中國證實,地上樹木無論老死、被雷擊損毀,都不影響整片樹林存活,地下根系會調配營養培育新芽,其根系經科學估算歷史悠久,是目前已知的大型克隆生物體之一。
瑞典“Old Tjikko”云杉,據科普中國報道,其地上部分僅存活幾百年,地下根系經碳14測年達9500年,依靠“地上枯萎、地下重生”的策略存活至今。綜上,科普中國和國家林業和草原局相關研究證實,樹木基因中沒有壽命上限,但在重力、狂風、雷擊和微生物的多重制約下,生長處處是極限。
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國家林業科普指出,大自然的平衡十分巧妙,既賦予樹木長生潛質,又通過自然條件限制其過度擴張。樹木的壽命極限,已有科普中國、國家林業和草原局等官媒證實的明確答案,而人類的壽命極限,目前仍處于科學探索之中,等待人類進一步探索。
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