与许多动物物种一样 高龄树木的智慧发挥着至关重要的作用

卓越的研究开启了对树木之间交流和分享知识的神秘方式的新认识——与许多动物物种一样，年龄的智慧发挥着至关重要的作用。来自澳大利亚南十字星大学（SCU）和意大利理工学院（IIT）的国际科学家团队首次记录了多洛米蒂山脉科斯塔博切森林中桦树利用生物电信号为日食做准备的具体方式。老树会发出这些信息，表明它们具备习得的环境事件知识。

“这项研究表明，我们观察到的预期和同步反应是理解森林如何沟通和适应的关键，揭示了植物行为的全新复杂性，”圣卡罗来纳大学（SCU）的莫妮卡·加利亚诺（Monica Gagliano）教授说道。“基本上，我们正在观察著名的‘森林万维网’的运作！”

植物，尤其是树木，之间的信息交流一直是难以捉摸的研究领域，因为传统的观察方法难以察觉。然而，所有生物体都拥有一个电信号系统——类似于基因组中DNA和基因表达的电信号交流通路。

由于所有生物体——从病毒到顶级捕食者都受生存压力驱使，这种电生理系统似乎正是这片遍布森林的桦树（云杉）网络通知邻居为环境扰动做好准备的方式。更重要的是，它并非被动反应，而是主动出击，信号活动会在日食发生前数小时就发生。

研究团队利用一个低功率传感器网络测量这些生物电脉冲，并设置传感器同步记录这些不可见的信号。他们发现，这些活动不仅在日食发生前几小时发生了变化，而且随着“消息”的传播，所有树木都开始同步。而且，最先发出这一信息的，是那些安装了传感器的老树。

“通过应用先进的分析方法——包括复杂性测量和量子场论——我们发现了一种更深层次、此前未被认识到的动态同步，它并非基于树木间的物质交换，”印度理工学院的亚历山德罗·奇奥莱里奥教授说道。“现在，我们不再将森林视为个体的集合，而是将其视为由相位相关植物组成的交响乐团。”

亚历山德罗·奇奥莱里奥 (Alessandro Chiolerio) 和莫妮卡·加利亚诺 (Monica Gagliano) 在意大利多洛米蒂山

你可以把它想象成一个舞蹈团，在集体表演同步舞蹈之前，先进行单独热身，本质上就像一个集体有机体。在树木中，量子生物学发生在微观尺度上。它服务于一个非常特殊的目的。

云杉是一种常绿针叶树，与花旗松或松树等植物有亲缘关系，但又不完全等同。云杉寿命长，耐寒，众所周知，它们能在相当恶劣的环境中生存。因此，它们拥有一些非常出色的适应能力，能够传播种子，甚至轮生针叶也能保持水分。但云杉内部的状况对它们的生存也同样至关重要。

日食会扰乱树木的生物程序，短暂地将白天变成黑夜——而树木通常非常依赖正常的昼夜循环来维持正常的功能，例如运输营养物质、调节水分和繁殖。即使只是短暂地扰乱生物钟，也会以多种方式消耗能量，包括引发应激反应。这会对树木的健康造成巨大影响，甚至会分散树木用于正常防御化学物质生成的能量——而云杉正是利用这些化学物质来抵御病原体和捕食者的侵害。

本质上，这种生物电活动的同步，就是树木语言中“封舱”的意思，即暂停活动以尽量减少干扰。这很可能是对重大环境变化的一种适应性反应——而且，令人着迷的是，森林中的长者似乎也拥有这种反应，以保护那些可能从未经历过类似事件的幼树。

虽然这项研究本身具有开创性，但它也具有更广泛的意义，让我们更好地了解生态系统如何适应气候变化以及老年人在自然界中扮演的关键角色。

加利亚诺说：“老树最先做出反应，可能引导着森林的集体反应，这一事实充分说明了它们作为过去环境事件记忆库的作用。这一发现凸显了保护老树的重要性，老树通过保存和传播宝贵的生态知识，是生态系统恢复力的支柱。”

它还展示了树木之间的集体、协调的交流——传统上这种行为被认为是动物界独有的行为。

研究人员指出：“这些结果揭示了树木之间的关系，这种关系受个体年龄、生理以及集体历史的影响。这凸显了同步性在植物中的重要性，为理解自然界的协调行为提供了新的见解。”

这一发现还将出现在一部新纪录片《森林法典》（Il Codice del Bosco）中，该片将于 2025 年 5 月上映。请观看下面的预告片。

森林密码 2025 预告片

该研究发表在《皇家学会开放科学》杂志上。