Yahoo奇摩新聞 古樹之死：如何延續巨大古樹的基因
2005年，在我所擁有的位於蒙大拿州（Montana）洛磯山脈（Rocky Mountains）北部面積約15英畝（0.06平方公里）的森林裏，幾棵有著數百年歷史的黃松突然死亡。我很快發現，它們是被山松甲蟲殺死的，這種致命的殺手只有鉛筆一端的橡皮那麼大，會在樹上挖洞。
第二年，死亡樹木的數量呈級數增長。當看到這些巨大的、高聳入雲的樹木在我周圍逐漸消失時，我感到無力和悲傷，我無法阻止它們消亡。
雖然原生昆蟲是直接原因，但在我家鄉乃至整個洛磯山脈，樹木死亡的間接原因是冬天不再變得寒冷。當我1970年代末第一次搬到蒙大拿州時，冬天的氣溫通常是攝氏零下34度，甚至有時一連好幾個星期低於零下40度。蒙大拿有記錄以來最低溫度是攝氏零下57度。如今，冬季的最低氣溫很少會低於-18攝氏度左右。即使有，也只是一兩天而已。這種低溫不足以殺死天生耐凍的松樹甲蟲。
三年之內，我森林裏90%以上的樹都死了。我們僱了伐木工把樹砍倒，用卡車運到工廠，在那裏把樹做成漿，做成纖維板。
這不僅僅發生在蒙大拿。整個北美西部的樹木都在死亡。在2006年和2007年，英屬哥倫比亞省（British Columbia）失去了80%的成熟松樹，從碳匯變成碳源。在整個西部，樹木持續死亡；幾年前，加州有1.29億棵樹死亡。
眼看我的森林死去，這激發了我的興趣，想弄清楚這些樹木到底怎麼了。在蒙大拿州和全球範圍內，我開始了一項長達20年的調查，關於樹木和森林的生與死。
樹木讓我們的水源變得清潔，讓氣候變得宜人，為建築提供木材，並為人類和人類食用的動物提供食物來源。它們甚至以某種方式與恆星有關。然而，令人驚訝的是，我們對它們的作用知之甚少。
我們也缺乏關於樹木基因的知識：尤其是幾個世紀以來遭到砍伐的最大、最強壯的樹木對基因庫的影響。我們也不知道那些存活下來的樹木在更熱、更乾燥的世界裏會如何生存。
然而，在過去的幾年裏，科學家們開始研究古樹基因的重要性，越來越多的證據表明，古樹基因將對森林發揮關鍵作用。這項研究是在一群樹木愛好者試圖種植這些巨型樹種的基礎上進行的，以保護他們稱之為「生命圖書館」的古老DNA，這似乎很有先見之明。
克雷格·艾倫（Craig D Allen）把大部分時間都花在觀測森林死亡的工作上。他渴望了解樹木是如何因氣候變化而死亡的，因此被稱為「樹木驗屍官」。儘管最近從美國地質調查局（US Geological Survey）退休，但他現在比以往任何時候都忙著研究世界森林危機，還擔任了新墨西哥大學（University of New Mexico）生態學的兼職教授。
多年前的今天，我和他一起走過聖達菲（Santa Fe）附近一片又一片瀕臨死亡的小松樹林，這些小松樹林被長期的乾旱和炎熱殺死了。當我最近再次見到他時，他告訴我，全球森林滅絶正在加速。
艾倫所在的科研小組一絲不苟地揭示了氣候變化對全球古老森林的影響——這些森林的壽命至少有幾百年，我們都很喜歡這些古老的森林。這是一個複雜的課題，但艾倫指出，過去十年發表的研究論文總結了地球變暖對這些生態系統的惡劣影響。
其中一篇是艾倫在2012年與人合著的論文，結合了樹木年輪數據、氣候記錄和美國西南部未來的氣候預測。研究發現，未來由氣候變化引發的特大乾旱可能會對該地區的森林造成毀滅性影響。問題的關鍵是，空氣溫度線性上升，大氣保存水分的能力卻是指數級增長。這意味著大氣正以驚人的速度變得越來越幹，乾旱讓土壤、樹木和其他植物中的水分迅速減少。
2012年，一個澳大利亞研究小組發表了第二項研究，收集了數百種樹木的數據——關於水在樹內從根部到樹冠的路徑。研究發現，加劇的乾旱正在以更快的速度從森林中抽走水分，在許多地方，樹木再也無法跟上不斷增加的缺水壓力，這導致了類似於栓塞的症狀。
第三項研究是2015年發佈的，研究了世界各地樹木對乾旱的適應性。艾倫告訴我，「報告說，從亞利桑那州（Arizona）、阿爾及利亞（Algeria）到阿爾伯塔省（Alberta）和阿根廷（Argentina），每一種主要的森林樹木，無論潮濕還是乾燥，因為高溫和乾旱，都在以歷史罕見的方式死亡。」
最重要的是，越來越頻繁、越來越熱的高溫乾旱，對樹木的壓力達到了極限。
佛羅里達大學（University of Florida）植物生態學家和全球變化生態學家威廉·哈蒙德（William Hammond）說，因為變暖的大氣可以容納更多的降水，在一些既溫暖又潮濕的地方，一些森林生長得非常好，比以往任何時候都好。但在炎熱乾旱地區，死亡樹木數量也越來越多。「極端氣候會殺死樹木，」艾倫說。「情況越來越糟糕。」前所未有的極端事件正在發生，比如今年夏天英屬哥倫比亞省氣溫達到了攝氏49度。
在這個不斷變化的世界中，首當其衝的是古老的樹木，其中許多樹的高度超過200英尺（61米），甚至300英尺（91米）。
哈蒙德說：「巨大古樹面臨的風險之一是它們生存的成本變得非常高。」它們需要更多的水，需要更多的能量把水泵到樹冠。它們可能會被乾旱破壞，或者被嚴重削弱，成為昆蟲、疾病或火災的犧牲品。
更頻繁的高溫乾旱也意味著樹木恢復的時間更少。加州大學聖巴巴拉分校（University of California in Santa Barbara）研究氣候變化對森林影響的助理教授安娜·特魯格曼（Anna Trugman）說：」乾旱結束後，樹木再次得到充分灌溉，它們有機會重新生長，恢復一些受損的器官。但如果乾旱越來越頻繁，連續不斷，就會導致生長質量更長期的下降，因為它們無法恢復。「
那些高大的老樹基本上沒有抵抗能力。
這是一個問題，因為這些古樹不僅巨大、古老、令人敬畏，而且對儲存碳以防止世界加速變暖至關重要。體型最大的1%的樹木儲存有森林中50%的碳。
即使我們努力了解樹木的知識，樹木的可怕未來也會到來。英屬哥倫比亞大學的生態學家蘇珊妮·斯邁德（Suzanne Simard）發現樹木之間存在關聯，通過根和真菌，它們彼此交流，轉移資源。研究員戴安娜·貝雷斯福德·克羅格（Diana Beresford Kroeger）認為，樹木釋放出大量氣溶膠，如萜烯和檸檬烯，是天然的抗生素、抗病毒藥物和化學預防劑，有助於保持包括人類在內的自然界的健康。
哈蒙德和艾倫預測世界上最大的樹木和森林將會大規模滅絶。研究表明，今天的森林與歷史上的非常不同，部分原因是更熱和更乾燥的環境。哈蒙德說：」森林壽命變得越來越短，越來越年輕，優勢物種正在轉移。樹木將持續生長下去，會和我們一起很長時間。但他們會改變的。「
那麼我們能做些什麼呢? 減少二氧化碳排放以減緩氣候變暖是首要任務，但這可能在幾十年內都不見好轉。在一些地方，人為消減森林或定期放火會有所幫助。一些森林每英畝有800-1000棵樹，這意味著樹木對水的激烈競爭；健康森林的樹木密度應該是它的十分之一。另外人們正在考慮對一些紅杉林進行灌溉。
此外，人們還試圖複製現存最大的樹種。
早在上世紀90年代，密西根州（Michigan）北部農村的一對父子就計劃用無性繁殖的扦插方法培育出美國最大的一個樹種。
這是一個名為「冠軍樹計劃」（Champion Tree Project）的計劃。大衛·米拉奇（David Milarch）是種植遮陽樹的第四代農民。他查閲了位於華盛頓特區（Washington, DC）的非營利組織「美國森林」（American Forests）維護的「國家大樹登記」（National Register of Big Trees）中最大的樹種。他和他的兒子賈里德（Jared）開車到冠軍樹那裏，問它的主人他們是否可以取一些插枝。
他們把梯子從皮卡車後面卸下來，賈里德爬到樹上摘幾根小樹枝。插枝被送到苗圃培育複本。然後，米拉奇和他的兒子將把扦插樹苗種植在不同的環境中，比如墓地或公園，米拉奇稱之為「活的標本館」。這個想法是為了保存世界各地800年、2000年或5000年樹齡的樹木的基因，以防原來的樹死亡。
「大樹的基因正在消失，」當我在2001年報道這項計劃時，他告訴我。「必須有人扦插保育它們，並記錄下來。當時沒有人知道是什麼意思。」
米拉奇的項目主要關注美國最古老、最具標誌性的樹種：紅杉。20多年前，我看到他的團隊爬上世界上最大的幾棵樹，這樣他們就可以從高處砍下針葉，這是扦插的最佳材料。其中包括壯觀的瀑布樹（Waterfall Tree），這是加州中部私有林場裏的一棵巨大紅杉，是樹種裏面的鯨魚，有著橙紅色的樹皮，讓人類相形見絀。我著作的封面就用了這棵樹的照片，書中講述了一名植樹者不顧一切扦插培育世上最大的樹種，並在全球繁衍的故事。
我繼續做其他事情，但在2021年夏天，我與米拉奇20年的經驗又變得緊要起來。山火席捲了加州著名的紅杉林，造成五分之一的樹木死亡。瀑布樹是其中之一——被燒成了焦炭。
長久以來，人們一直認為這些樹是堅不可摧的，但近年來，這些樹的死亡數量越來越多。紅杉和國王峽谷國家公園（Sequoia and Kings Canyon National Parks）的資源管理和科學主管克里斯蒂·布裏格姆（Christy Brigham）說，「我們現在看到的是，野火能夠燒燬大量的巨型紅杉。我們有100年對抗山火的經驗，但氣候變化導致環境更熱更乾旱，這使情況變得更糟。」
巨型紅杉種群消失也是一個令人擔憂的問題。布裏格姆說，「我們不知道可能會失去什麼。但我們談論的是一個已經面臨滅絶危險的物種，只有78個樹林有這種樹。現在山火燒燬了19%的成年大樹。在某個小樹林裏，80%的樹苗都被毀掉了。」
米拉奇的機構，名為「大天使古樹檔案館」（Archangel Ancient Tree Archive），他們仍在靠扦插繁殖樹木，他們正前往加州尋找樹種，希望培育出一片「失落」的紅杉林，米拉奇認為這片紅杉林的規模可能會創造紀錄。
他們還在種植小樹林。「我們在舊金山普西迪（Presdio）種植了75棵從扦插育苗的紅杉，」他最近告訴我，他指的是一個以前的軍事基地，舊金山要塞，現在已經變成了公園。「作為移植的一部分，我們已經在普吉特灣地區（Puget Sound）的41個城市種植了紅杉。」
大天使古樹檔案館的理念是，雖然這些2000歲的樹不能移動，但它們的基因可以。雖然扦插種植來創建一個新的森林不能拯救這個物種，但確實使它們原有的基因的得以保存。2021年秋天，該組織在自己的溫室裏扦插植樹，在今年夏天森林被大火燒燬的地方種植了瀑布樹和其他樹種，還有在更北的地方，在未來氣候暖化的情況下，那裏可能更有利於紅杉生長。米拉奇說，「一棵2000歲的樹需要被保存下來。」
古樹基因的重要性激發了作曲家兼音樂製作人蒂莫西·斯密特（Timothy Smit）的靈感，他在英國康沃爾郡（Cornwall）的伊甸園計劃（Eden Project）中，從大天使古樹檔案館收藏的紅杉中培育出49株克隆紅杉，該計劃包含了來自世界各地的數千種植物。他最近告訴我，「這些樹苗來的時候只有3英尺（0.9米）高，現在已經有15英尺（4.6米）高了。都活了下來。」
經過二十年的扦插培育，今年發表的一項研究證實了米拉奇保存古樹基因的方法。該研究的結論是，古樹從根本上促進了遺傳多樣性，從而有助於周圍森林長期的恢復能力和適應能力。
「這些古樹代表了漫長歷史中存活下來的個體，」該研究的合著者、伊利諾伊州莫頓植物園樹木科學中心（Morton Arboretum's Center for Tree Science）主任查克·坎農（Chuck Cannon）說。「它們所包含的特殊基因組合可以跨越幾個世紀，並在數百年一遇的極端環境下提供有益的基因。它們對森林的長期適應能力至關重要。」
坎農說，儘管如此，對古樹基因的研究仍然很少，因為古樹既罕見又難以識別。這就是為什麼他認為大天使古樹檔案館克隆古樹如此重要的原因。
他說，「學習繁殖這些生命材料可能是無價的，這樣我們就不會失去這些樹所代表的獨特基因組合。」從本質上說，創造這些古樹基因林可以幫助其他森林增加基因多樣性，並適應迅速變化的世界。
這些天，當我穿過我的林場時，看到死去松樹的後代回來了，我感到很振奮。那些曾經屹立的古樹雖然不在了，但山林還沒有消失，至少現在還沒有。
但是，我不再認為森林和樹木理所當然的存在。它們越來越脆弱，失去它們的損失將不可估量。
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