是什麼造就了樹木

 (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0960982226005051)

 這項研究正在重新定義植物演化中的一個基本問題：是什麼使樹木成為可能？在乾旱環境中生存下來可能是塑造樹木進化的強大力量。這項研究挑戰了關於樹木定義的傳統觀念。與其將樹木簡單地視為擁有樹幹和木質的植物，不如將其視為決定性特徵，即它們能夠在一生中不斷增加和替換輸水組織。樹木之所以能夠長成樹狀並不斷增高以爭奪陽光，是因為它們需要解決一個關鍵難題——如何在龐大的有機體中輸送水分。樹木要長高，就必須將水分從根部向上輸送到樹幹、樹枝和樹葉。但隨著樹木長大，保持水分輸送變得越來越困難，尤其是在水資源匱乏的時候。木質部是植物體內輸送水分的微小管道，容易被氣泡堵塞，這種阻塞稱為栓塞。如果堵塞擴散，就會切斷植物其他部分的水分供應，導致植物死亡。隨著植物進化出更大、更發達的水分輸送系統，它們也更容易受到栓塞和水力功能障礙的影響。但樹狀植物開始將這些系統分隔開來，以限制損害的蔓延。這種策略類似於帶有斷路器的電網或帶有水密艙室的船舶：如果一個部分發生故障，整個系統不會隨之崩潰。這使研究得出了一個新的結論：樹木的進化可能是由需要透過其越來越高的樹幹輸送更多水分以及在水力衰竭的情況下生存下來所驅動的。在多種現存和化石植物中觀察到了類似的模式，儘管它們在數百萬年的演化過程中各自獨立。在每一種植物中，它們的水分輸送系統都隨著時間的推移而變得更加分隔化。托梅斯庫解釋說，這種能力使樹木能夠承受並恢復損傷，適應不斷變化的環境條件，並存活數十年、數百年甚至數千年。塑造早期森林的壓力至今仍在影響著森林。了解樹木如何進化以應對水分脅迫，或許有助於我們更好地了解森林將如何應對氣候變遷。