出品：科普中国
制作：李京霞(全日精英高校联盟)
监制：中国科学院计算机网络信息中心
从2019年底到2020年初，怒烧了5个多月，引发全球人关注的澳大利亚"创世奇火"终于熄灭了。促成这场大火的因素固然有很多，但是澳大利亚广袤的桉树林以及桉树特有的易燃性质，无疑是火上浇油。
科学家在调查中发现，占澳大利亚国土面积20%的森林，桉树的种植面占到其中的80%。桉树是一种可燃性极高的植物，桉树皮含有大量的桉树油，树皮脱落后会堆积在树根处，当气候干燥，气温达到四十摄氏度时就会自燃，从而引发大火，因此桉树也被人们称为"汽油树"。
在自然界中，火给动植物带来的往往是毁灭性的打击，一般情况下，无论是动物还是植物大都惧怕火，为什么桉树却还要进化出易燃的特征呢？
选择在这个"作死"边缘试探策略的，并不止桉树一种。
图片来源：Andrew Merry/Getty
火多发的地方，植物会变得更易燃烧
近日，来自林肯大学、奥克兰大学和奥克兰理工大学的研究人员们在顶级期刊《自然--植物》上发表文章，首次证实植物的可燃性与其系统发育亲缘关系及生长所处的火环境密切相关。
简单来说，这项研究得出的结论主要有两点:第一，分类上较为接近的植物往往具有类似的可燃性，如同属于桃金娘科的桉树、新西兰茶树以及松红梅。
第二，植物是不是可燃和其生长的环境是不是容易发生山火关系密切。且与我们的猜测不同的是，气候条件上山火多发地区的植物并不是向难燃方向进化，而是反其道而行之——它们更倾向于拥有更高的可燃性。
植物不能像鸟兽一般随意移动，山火袭来时也没法逃离，只能被动承受烈焰炙烤。但为什么山火多发地的植物不试着让自己进化的更难燃，反而是变得易燃，给山火推波助澜？难道真是既然无法逃避，就去尽情享受？回答这些问题之前，让我们先来回顾一下火是如何产生的。
图片来源：Freepik.com
伴随着陆地植物几乎同时出现在地球上，这不是巧合
我们都知道火的产生离不开三大要素，可燃物、氧气、引火物。首先，可燃物多是各种还原性物质，大部分生物有机质都是可燃物。其次，燃烧反应（氧化还原反应的特殊类型）中我们把氧气称为助燃剂。最后，引火物一般是具有较高能量的物质（或能量）形态，如明火、静电、物理冲击、化学反应产热等等。
火的诞生比地球诞生要晚很多。这中间地球经历了几十亿年的沧海桑田，虽然拜无数可以进行光合作用的海生植物所赐，地球上的氧气在距今4、5亿年前已经有了相当的含量。但彼时地球上促成火出现的原因仍不具备，这是因为陆地上的可燃物实在太少了，毕竟闪电再威猛也无法点燃海洋。
最终的转机发生在4.2亿年前，水生植物开始了向陆生植物的进化，大量植物登陆地表，开启了制霸全球的征程。大量的陆地植物提供了燃烧的必要条件——可燃物，加上自然界中已经存在的氧气和天然火源——闪电，最早的野火就诞生了，在随后的漫长时光中，火与植物一直相互影响着。
颠覆认知——高可燃性植物很可能是植物中的"心机婊"
与生长在不易燃环境的物种相比较，那些生长在较易燃环境的植物不光不试图向低可燃性进化，反而具有较高的可燃性，这背后有着怎样的原因呢？
众所周知，植物对火的抵抗能力普遍非常弱，如果生长在易燃环境中，实际上根本无法保证自身能在频发的火灾中全身而退。但是，对于植物种群而言，适度的燃烧其实对整个种群的繁殖是有不少好处的。
以"汽油树"——桉树为例：
（1） 在桉树厚厚的树皮下面，存在一些处于休眠状态的芽，若想唤醒这些芽，需要经过高温的烘烤。桉树的种子包有坚硬的外壳，森林火灾之后，外壳崩裂后种子更易生根发芽，在还没恢复的森林中迅速占据有利地位。
（2） 在自然进化的过程中，桉树树干高大笔直，一般分支只生长在树尖，其树皮坚硬厚实，能挡住烈火的烘烤，可以在一定程度上避免火苗攀爬，烧毁树冠。
桉树林，图片来源：Freepik.com
正是因为桉树拥有这样的优势，使得它不仅不惧怕火，还可能是森林火灾的始作俑者。在森林经历过一场大火后，其他植物需要经过很长时间才能恢复，但桉树不仅可以更快重生，还可以利用火灾消灭大部分竞争者，快速占领森林的主导地位。
科学家们发现，火在过去的4亿年来，是决定地球植物多样性，和维持生态系统稳定的重要因素。
福兮祸之所伏,祸兮福之所依。对于植物来说，多山火爆发地区看似是残酷的生存环境，但生物总能用自己的智慧，在艰难中开辟一条自己的道路。
参考文献
[1] Xinglei Cui, et al. Shoot flammability of vascular plants is phylogenetically conserved and related to habitat fire-proneness and growth form. Nature plants. 2020.355-359.
[2] Jon E. Keeley, et al. Fire as an evolutionary pressure shaping plant traits. Cell. 2011. 04. 002.
[3] Australia fires: Have gum trees made the bushfires worse? BBC NEWS. 2020.01.19.
[4] 低可燃性植物は私たちの家が山火事を乗り切るのを助けることができる。ティムカラン他著。
[5] Sarah V. Wyse, et al. A quantitative assessment of shoot flammability for 60 tree and shrub species supports rankings based on expert opinion. International Journal of Wildland Fire. 2016, 25, 466–477.
[6] Juli G. Pausas, et al. Flammability as an ecological and evolutionary driver. Jounal of ecology. 2016.105(2).
[7] Bianca J. Tumino, et al.Plant traits linked to field-scale flammability metrics in prescribed burns in Eucalyptus forest. PLOS ONE. 2019.14(9).
[8] Tianhua He, et al. Baptism by fire: the pivotal role of ancient conflagrations in evolution of the Earth's flora. NSR.2017.237-254.
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