317期

【專題企畫】

走讀自然

天地同根,萬物一體。

       -《莊子內篇註》
 

每逢假日,大家總喜歡前往山區,徜徉於綿延不絕的樹林,讓平日緊張的情緒獲得放鬆與調適。其實,樹不只有療癒身心的功能,自古以來,樹與人類之間就有著非常緊密的連結。然而,樹到底是什麼?它是怎麼來的?為什麼它對自然界是如此重要?



前「樹」今生

所謂的「樹」,其實泛指所有木本植物,只要具有木質結構,有堅硬的樹幹、樹根,且具備一定的高度,上頭分枝可形成樹冠的植物,都可以稱為「樹」。一般以喬木類為主,但有些比較高的灌木或蕨類,有時也會被我們稱為樹。根據科學家統計,今日地球上約有兩兆棵樹,可以說是相當龐大的生物群體,但它們並不是開天闢地以來,就存在於地球。它們是怎麼來的呢?

 

最早的木本植物,大概出現在三億五千萬年前的「泥盆紀」。在這之前,地球並不適合木本植物的生存,地表上多半是較為矮小的苔蘚、蕨類和真菌類,它們附著在堅硬的岩石上,為了吸收更多的水分和礦石質,會分泌出一些酸性物質,使其分解成更加細碎的土壤。經過數千萬年,土壤層變得愈來愈厚,使植物有了更多生長與進化的機會,而木本植物便是在這樣的環境下孕育而生。

世界上最古老的木本植物是古羊齒類,它們有著木質樹幹,卻有著蕨類形狀的葉片,在這樣的基礎上,逐漸演化出許多種類的樹。但早期地球的環境變化相當劇烈,物種數度滅絕,只有蘇鐵、銀杏等少數樹種逃過一劫,留存至今。大約在六千五百萬年前,地球進入「新生代」,氣候環境漸趨穩定,樹的種類也大致定型,與今日我們所見的樹已相差不遠。

 

今日以外觀而言,樹大略可以分為闊葉樹與針葉樹。闊葉樹顧名思義,它的葉形寬闊而扁平,葉脈呈網狀,多半生長在落雨或水氣較為充足的地區,有的一年常綠,像是臺灣常見的榕樹、樟樹;有的則會在冬季落葉,像是白楊、楓樹、梧桐、銀杏等。而一般常見的果樹如蘋果、楊桃、龍眼、荔枝等,也多半都是闊葉樹。

 

針葉樹剛好相反,它的葉形比較細長、窄尖,或呈現鱗片狀。有的葉子表面會包覆一層油脂,目的是減少蒸發,保留更多水分,通常生存在較為寒冷的溫帶或高海拔地區,像是臺灣山區可見的扁柏、紅檜、臺灣杉、香杉、臺灣肖楠等。

天地之合

無論是闊葉樹或針葉樹,它們都仰賴二氧化碳、水及土壤中的微量元素維生,但是樹不能自由移動,不像動物可以主動狩獵覓食,那它如何獲取生命所需的物質呢?

 

每一片葉子的表面,都有成千上百個點狀小孔,稱為「氣孔」,由兩個脣狀細胞組成,細胞中有許多葉綠體。氣孔張開時,空氣進入葉子內部,讓葉綠體汲取空氣中的二氧化碳。同時,葉子裡的水分也會藉此擴散到空氣中,變成水蒸氣,使葉子變乾。

 

當葉子變乾時,就需要補充新的水分。樹幹裡有導管,由木質細胞連結而成,每一個細胞高度,大約相當於書頁上的一個大寫英文字母,寬度則相當於人體最細小的毛髮。此時,從樹根吸收而來的水分,便會透過這種導管向上流動,來到葉子裡。當導管中的水向上移動時,其實是有水流聲的,只是聲音太過細微,人類的耳朵聽不見。

 

二氧化碳和水,一個來自天上,一個來自地下,此時終於在葉子裡相遇。在陽光的催化下,葉綠體中的葉綠素會進行「光合作用」,將二氧化碳跟水轉化成葡萄糖,也就是樹得以生長的能量來源,其他物質則轉化成氧氣,順勢排出葉子之外。

 

如果土壤中有水,光合作用就能順利進行。但如果土壤是乾的,樹木無法補充水分,無法進行光合作用時,葉子就會把氣孔關閉起來,避免葉子太過乾燥而受損枯黃。但如果土壤一直沒有水可以供應,導管裡原本流暢的水柱就會「啵」一聲斷裂產生氣泡,就像橡皮筋拉太緊時會忽然斷裂一樣,但那聲音太過微小,且頻率非常高,已超過人類耳朵所能接收的範圍,但此時如果我們用超音波儀器,就可以聽見樹木裡此起彼落的爆裂聲。看似寂靜的森林,其實充滿了聲音。

萬物共生

樹木仰賴二氧化碳、水及土壤中的微量元素維生,並且能排放出氧氣,無疑是生態循環的重要成員,也牽動地球氣候的平衡與變化。除此之外,樹林也孕育無數生命,甚至形成互相仰賴的共生關係。

 

樹冠之上
 

高高在上的樹冠層,替其他的動植物、昆蟲、鳥類、哺乳類提供棲息地。科學家曾估算,地球陸域的生態系中,至少有一半的生物居住在樹冠層,尤其是熱帶原始雨林,它覆蓋地球超過兩成的土地面積,但人類對這塊區域的瞭解卻是少之又少,因此被稱為「第八大陸」或「內太空」。

 

樹冠層不但是許多動植物的棲息地,更發展出一連串的共生關係。生長在南美洲亞馬遜熱帶雨林的吉貝樹,樹幹上有一種附生植物叫斑馬鳳梨,它的葉片垂直,呈蓮座形排列,能聚集並儲存雨水。每一株斑馬鳳梨,都可以儲存高達四公升的水量,形成短暫的溼地。根據計算,每一公頃的吉貝樹森林,光靠這種附生植物,就可以儲存大約五萬公升的雨水,可說是高空中的「湖泊」。

 

這些水,除了斑馬鳳梨自己用來進行光合作用之外,更成為上百種生物繁衍生存的大舞臺。像是青蛙和蚊蟲最常在這裡居住、產卵。有了青蛙,自然就有以青蛙為食的鳥類和蛇類。有了蚊蟲,蜘蛛、猴子也會定期來覓食。生物來來去去,生而又滅,牠們所遺留下來的糞便、殘骸等生物組織,也替植物帶來所需的氮養分和微量元素,形成一種互利共生的關係,也建立起複雜的生命網絡。

 

六呎之下
 

在地底下,一場熱鬧的市集正在進行。樹進行光合作用時,會從樹根吸收土壤中的水分,並且排放出礦物質和其他微量元素,這些物質會吸引特定的真菌朝樹根生長,進而彼此糾纏。

 

如果一整天沒下雨,土壤太乾時,真菌會從地底吸出更多水分,就像一張巨大的吸墨紙。到了白天,原本乾燥的土壤就變得溼潤無比,就像是一場反向的夜間降雨。這讓樹木獲得續存的水分,有了水分就能進行光合作用,並創造更多礦物質和微量元素,讓真菌更加繁榮。真菌吸收水分,受惠的可不只是樹木本身,當然還有周圍的草本植物、微生物,還有周圍的昆蟲、小動物,這些生物居住在這裡,也會替樹木帶來氮和其他礦物質養分,彼此形成共利共生的關係。

 

生命後的生命
 

當一棵樹逐漸老朽,最後終於傾倒,無法再進行任何能量轉換時,這是否意味著生命歷程的終結?其實並非如此。

 

因為傾倒而腐朽的樹木,將成為更多動、植物的棲息地,蕈類、真菌類、蕨類、草本類孕育而生,各種昆蟲:甲蟲、粉蠹蟲、食蚜蠅、蠕蟲、孑孓、鼠尾蛆、馬陸、吉丁蟲,鑽進木頭裡築巢產卵繁衍下一代。各種蟲類的出現,自然也引來以此為食的高階物種像是狐狸、浣熊、啄木鳥、山雀、老鷹、蛇……形成另一段生命循環。

 

所以對樹而言,自我的消亡並不代表一切的結束,而是另一段生命歷程的開始,透過各種生物的互相連結、競逐,表現出更有活力,更加多元的風貌。


人與樹之間

自古以來,人類與樹就有密不可分的關係。我們吃樹上生長的果實,獲取生命的能量;用樹幹搭建房子,藉以遮風避雨;砍下樹枝,用來生火保暖。在距今一萬年到六千年之間的新石器時代遺跡裡,就已經有大量的木造建築遺跡,也留下不少木炭、果核的殘骸。

 

人類是樹的消費者,有時也是樹的傳播者。像是許多人喜愛的蘋果樹,原產於中亞一帶,由於果實香甜好吃,因此人類便攜帶種子,沿著古絲路向東、西兩個方向傳播,最後傳到美洲大陸。中國的桃樹,大約兩千多年前左右沿絲路傳播到波斯一帶,最後再引種在地中海沿岸。

 

十九世紀,原本生長在亞馬遜雨林的橡膠樹,被英國人引種到東南亞。另外還有茶樹、咖啡樹,也是由人類傳播的經典案例。另外,在臺灣常見的構樹,也是早年隨著南島語族遷徙,抵達印尼、菲律賓、新幾內亞及諸多南太平洋島嶼,在各地開枝散葉。

 

其實,人類與樹都是地球的一分子,必須跟其他生命建立共生關係,才得以延續長存。在生命的循環裡,我們有時是消費者,有時也是生產者、傳播者。但無論扮演什麼角色,人類都是大自然的一部分,而非獨立在外的物種,生命沒有高低優劣,一根樹枝、一片葉子,我們都應有所尊重,抱持理解和感恩的心,去看待一切生命的存在與起落。如此,我們才得以安然處世,與大自然和諧共存。