樹木不會看日曆 怎麼知道時間?揭開植物感知時間的祕密

陸地生物

樹木主要使用兩種方式來判斷季節:衡量夜晚的長度以及溫度。 圖/Unsplash
樹木主要使用兩種方式來判斷季節:衡量夜晚的長度以及溫度。 圖/Unsplash

編按:你有沒有想過一個問題:人可以靠溫度、地景的變化判斷四季,那樹木是如何知道春天已經到來的呢?當氣候變遷改寫季節的節奏,樹木的「時間計算公式」是不是還能適用?本書《樹的微宇宙》以樹的角度揭開樹木與時間神秘的關係,透過自然運行,提供我們對自然韌性、風險的反思。

人類已學會運用許多方式來測量時間,包括計日及計年,且各有優缺點,比如說,水鐘在天氣寒冷時,就會走得比較慢。

大自然中也有許多時鐘和日曆,全都運作得不錯,但也都擁有各自的小瑕疵。基本原則非常簡單:天文線索會比天氣還更可靠,不過植物必須對兩者都非常敏感。

樹木如何感知時間流動?在對的時間開花結果?

我們可以相當篤定地指出冬至點的精確時間,但無法確定那天究竟看不看得到太陽。我們也無法預測樹木在哪一週會長出樹葉,甚至無法精確預測那棵樹能不能快過附近的樹。就算在過去5年內情況都是如此。這一切全都引出了一個問題:樹木是怎麼「確切」知道春天來臨的?

我們對於樹木量測時間的方式或許稱不上完美,但仍頗為了解。樹木主要使用兩種方式來判斷季節:衡量夜晚的長度以及溫度。隨著冬天變成春天,夜晚也會變短,而這是樹木的日曆中最為可靠的部分。

但要是樹木只根據夜晚的長度來判斷,那春天的來臨就會更像時鐘一樣準時到來:我們也能預期樹葉每年都在同一天長出新葉。這樣的話可能會有點無聊,所以我很感激我們所看見的情況絕對不是這樣子。

人可以靠衣服避免斷崖式降溫,樹木呢?

溫度的因素更難掌控。夏天的確比冬天更溫暖,但每年春天都會有驚喜:4月的某一週,有可能會比2月某一週還冷,而且也經常會是這樣。

我們知道,提早長出樹葉會擁有優勢,尤其是對矮小的植物和樹木而言,但是其實這也存在風險:落葉樹在零下的溫度很難存活,只要有一晚霜凍就可能會致命。

目標因此很簡單:盡早長出樹葉,但盡量避開最後一波霜凍。每隔10年異常霜凍會反常地晚到:這將殺死許多植物和某些樹木,所以目標永遠不可能會是避開所有霜凍,因為唯一能達成的方式就是直接錯過整個春天。植物必須精打細算好好賭一把。可以說落葉樹其實是在進行風險管理。

樹木竟然有與生俱來的的「數學天賦」、能計算季節的公式!

夜晚的長度就像是巨大的鐘擺,讓樹木無論天氣條件如何,都能大致掌握一年中正確的時機,這就是為什麼,我們不會看見樹木在反常的一月熱浪中長出樹葉。

相較之下,運用溫度來判斷時間,則更為棘手,樹木並沒有水晶球無法預測天氣。它們能夠做的就只有監測正在發生的情況,以及先前發生過的情況。

樹木擁有一個相當聰明的技巧:它們會算數,且每個樹種都會記錄過去的溫暖時數多寡。比如加拿大的糖楓,就需要140個小時的溫暖時數才會宣布春天到來。而且這個溫度時鐘,也是四季無休:開花時機、落葉時機和冬眠時機,全都各自擁有觸發的條件。這些糖楓就必須計算到2000小時的寒冷天氣,才會察覺到冬天可能已經過去了。

許多樹種計算溫暖時間的方式都非常趣的。樹木對溫度及持續時間相當敏感,所以一段時間的高溫,會與溫和天氣持續稍長的時間,效果其實是一樣的,這種計算方式稱為「熱量總和」(thermal sum)或「溫度時數」(degree hours)。這可能很難想像,不過我們可以把樹木所需的總熱量,想成類似沙漏裡的沙,在所有沙都漏到底部之前,樹木是不會長出葉子的。這個現象可能會穩定發生在2週的溫和天氣中,或是發生得更快,只要7天的溫暖天氣。(而在這個比喻中,熱浪來襲時沙漏中間的孔會開得更大。)

那遇到極端天氣怎麼辦?果樹會有哪些生死危機?

許多果樹在冬天也需要一段寒冷期,要是沒有這段時間,它們就無法開花結果,我總是覺得這樣很怪,彷彿這些樹木並不太信任長夜,必須要百分之百確定確實度過了冬天,才願意相信春天真的來了。如同溫暖的溫度,植物也會計算寒冷的日子,而一些樹木,例如糖楓,就比其他樹種還需要更多的時數。英國的冬天有時就只會剛好冷到足以說服需要大量寒冷期的水青岡。而這會導致它們很晚才長出樹葉:溫和的冬天會使樹木在春天時猶豫不決,使其在氣候變遷面前極度脆弱。

在蘋果、杏桃、桃樹以及胡桃樹等樹種中,寒冷時鐘的影響力非常大:異常溫暖的冬天會使農民在隔年夏天面臨嚴重的損失。1931到1932年間,一個異常溫和的冬天後,美國東南部的所有桃子收成便毀於一旦。

這乍看之下可能是個奇特的機制,但天氣也有可能非常古怪。樹木試圖辨識春天突破冬天的所有不同方式。我們可能會擁有3週很冷的天氣,然後遭到一陣熱浪突襲,或者可能是連續好幾週的溫和天氣。結合天文和天氣時鐘便是樹木試圖在不等待過久,以致於錯過所有美好光線的情況下,打敗霜凍的方式。假如你曾在4月時規畫過大型的戶外集會,你就能稍微同情一下樹木所面臨的挑戰了。

《樹的微宇宙:樹木隱藏的微小線索如何揭開大自然的祕密》 圖/商周提供
《樹的微宇宙:樹木隱藏的微小線索如何揭開大自然的祕密》 圖/商周提供

本文摘自:《樹的微宇宙:樹木隱藏的微小線索如何揭開大自然的祕密

出版社:商周出版

出版日期:2024年10月


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