美国森林中发现无需光合作用的神秘“幽灵树”

美国加利福尼亚州森林中的白化“幽灵树”物种如何在没有光合作用的情况下生存的秘密，一个世纪以来一直是科学家们研究的难题。

加州森林里的一棵白化红木树。图片来源：Outside Online。

美国加州海岸森林中的一棵白化红木因其树干独特的颜色而被戏称为“鬼树”。这棵树缺乏叶绿素，这种绿色色素使树能够利用阳光进行光合作用。“它本应已经死了，但它却像幽灵一样存在着，”加州大学戴维斯分校的博士生、生物学家赞恩·摩尔说道。

白化红木之谜困扰了研究人员一个多世纪。这种树形奇特，若不仔细观察，甚至会怀疑它们的真实存在。但摩尔相信，这棵树以及整片森林的存在，都有科学的解释。

直到最近，几乎没有科学家能够研究白化红木树。白化病患者极其罕见。根据摩尔的最新记录，全球白化树的数量仅有406棵。这种树的基因组有320亿个碱基对，而人类的基因组有32亿个碱基对，而且每条染色体有六个拷贝，而不是两个。研究人员尚未对红木基因组进行测序，也尚未发现导致红木变成白化树的突变。

红木树可以自我克隆。层层相邻的植物通过根系进行交流。在严冬和早春，它们平等地分享养分。科学家们将染料涂抹在树丛一端的树上，观察染料通过根系网络扩散到另一端。

这种合作关系只会持续到夏季。之后，每棵树、每根树枝、每片叶子和每颗芽都必须独立生存。无法进行光合作用的树木会通过根部脱离养分共享系统，并在秋季死亡。摩尔了解到白化玫瑰木是如何通过吸收周围健康树木产生的糖分而从该系统中受益的。“很多人认为白化玫瑰木是寄生的，甚至称它们为‘吸血树’，但玫瑰木比这更聪明，”摩尔说。

摩尔和另一位树艺师汤姆·斯台普顿决定记录他们发现的每一棵白化红木的分布位置。他们的地图显示，白化红木通常生长在不太有利的环境中，并且环境压力可能会引发突变。随后，摩尔开始沿着加州海岸收集白化红木及其周围健康红木的样本。

摩尔发现，白化病树木的叶子中充满了镉、铜和镍的混合物。平均而言，每根白色针叶所含的有毒重金属是正常树木绿色针叶的两倍。摩尔认为，问题在于气孔，即树木吸收水分的空腔。快速脱水的树木被迫吸收更多的水分，这意味着白化病树木树干中流过的含重金属水量是健康树木的两倍。

“看起来这些白化植物正在吸收土壤中的重金属。它们正在毒害自己，”摩尔说。

摩尔测试了毒性最强的白化红木树，这些树的叶片中镍含量是健康树的10倍。在一篇定于明年发表的论文中，摩尔指出，白化红木与其他红木之间存在共生关系。它们充当毒素的储存库，以交换生存所需的糖分。

摩尔计划进一步研究这一现象。他的下一个实验是将镍注入实验室培育的绿玫瑰木和白化玫瑰木植物中，观察与白化玫瑰木一起生长的植物是否生长得更健康。他还想测试白化玫瑰木中的重金属是留在植物体内，还是会渗回土壤。如果他的理论被证明是正确的，摩尔希望将来能在污染地区种植白化玫瑰木，使土壤对其他植物更安全。

据VNE报道