被雷劈对某些热带树木来说是好事：一项关于 Lightning（闪电）的研究

Getting hit by lightning is good for some tropical trees

Source | HN Comments

一项研究表明，雷击对某些热带树木来说是好事。研究发现，_Dipteryx oleifera_ 树在雷击中幸存下来，并受益于雷击带来的好处，例如清除寄生藤蔓和减少竞争。这些树木可能进化出吸引雷击的特性，例如较高的高度和宽阔的树冠。雷击还导致周围其他树木死亡，从而使 _D. oleifera_ 树获得更多阳光和空间。研究人员认为，Lightning 在塑造森林方面扮演着重要角色，并可能影响 Biodiversity 和碳储存。

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一项由 Cary 主导的研究表明，雷击通过杀死寄生藤蔓并打开树冠，使一些树木受益。

照片：技术员 Cesar Gutierrez 爬上一座塔，用于探测和定位巴拿马热带森林中的雷击。探测到雷击后，团队使用无人机和地面团队来监测雷击的影响。来源：Evan Gora。

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2025 年 3 月 26 日

被数百万伏特的电力击中听起来可能不是什么健康的活动，但对某些树木来说，事实并非如此。一项新的研究，发表在 New Phytologist 上，报告说，一些热带树种不仅能够忍受雷击，而且还能从中受益。这些树木甚至可能已经进化到可以充当避雷针。

这项研究由 Cary 生态系统研究所的森林生态学家 Evan Gora 领导。Gora 研究了 Lightning 如何影响巴拿马热带森林的 Biodiversity 和碳储存。

Lightning 每年导致数亿棵树木死亡。但在 2015 年，在巴拿马工作时，Gora 和他的同事们偶然发现了一棵 Dipteryx oleifera 树，它在雷击中幸存下来，几乎没有受到损害 —— 尽管这次雷击足以将一棵寄生藤蔓从它的树冠中炸飞，并杀死十几棵邻近的树木。

“看到有些树木被 Lightning 击中后安然无恙，真是令人震惊，”Gora 回忆说。随着时间的推移，该团队遇到了其他在被击中后茁壮成长的 D. oleifera 树，因此他们决定仔细观察。

Dipteryx oleifera 也被称为 eboe、choibá、tonka bean 或 almendro，原产于洪都拉斯、尼加拉瓜、哥斯达黎加、巴拿马、哥伦比亚和厄瓜多尔。它的硬木用于建筑，并产生杏仁味的种子，这些种子是可食用的，并在当地市场上出售。作为巴拿马森林的基石物种，D. oleifera 的果实和种子是旱季期间热带雨林哺乳动物（如刺豚鼠）的关键食物来源。

科学家们此前曾怀疑一些树木进化到可以忍受 Lightning，但缺乏支持这一观点的证据。2022 年，Gora 及其同事首次证明了树木在 Lightning 击中后的存活能力存在差异。他们周三发表的新论文首次表明，树木实际上可以从这些电击中受益。

利用独特的 Lightning 定位系统，该团队跟踪了巴拿马中部 Barro Colorado 自然保护区中 93 棵被 Lightning 击中的树木的结果。在雷击后的两到六年里，该团队测量了树木的存活率、树冠和树干的状况、寄生藤蔓或藤本植物的数量以及邻近树木的死亡率。该研究包括九棵直接被击中的 D. oleifera 树，并将它们与 84 棵其他被击中的树木进行了比较。

所有九棵 D. oleifera 树都在直接 Lightning 击中后幸存下来，仅有轻微的损害。相比之下，其他物种的直接被击中的树木受到了严重损坏，树冠损失的树叶是前者的 5.7 倍，并且 64% 的树木在两年内死亡。

当每棵 D. oleifera 树被电击时，平均有 9.2 棵邻近的树木死亡，因为电力在相邻的藤蔓和接触的树枝之间传播，或者在树木之间的小间隙中跳跃。Lightning 击也使 D. oleifera 的寄生藤本植物侵扰减少了 78%，进一步减少了对光和养分的竞争。

一棵 Dipteryx oleifera 树在 2019 年被 Lightning 击中后（左）与两年后（右）的对比。这棵树在雷击中幸存下来，损失很小，并且受益于雷击清除了它的寄生藤蔓和竞争邻居。照片：Evan Gora

这些模式也在更广泛的群体中得到了证实。该团队发现，一般来说，D. oleifera 树往往藤本植物较少。通过分析过去 40 年的树木死亡趋势，研究人员发现，D. oleifera 树附近的树木比森林中的其他树木更容易死亡 48%，这可能是由于 Lightning 造成的。

Gora 和他的同事使用无人机创建了树冠高度的 3D 模型，结果表明，D. oleifera 树往往比其最近的邻居高约四米，这可能是因为 Lightning 杀死了它们较高的邻居，使它们在争夺光线和空间方面具有优势。

作者写道：“这些数据提供了第一个证据，表明一些树木从被 Lightning 击中中受益。” 或者，正如 Gora 所说，“对于 Dipteryx oleifera 树来说，被击中比不被击中要好。”

由于所有这些好处，该团队认为 D. oleifera 树可能经过特殊改造以吸引 Lightning。根据该团队的计算，它们具有独特的高度和异常宽阔的树冠，因此它们被电击的可能性可能比其他具有平均高度和树冠的树木高出 68%。

Lightning 击打开了 Dipteryx oleifera 树周围的缺口，使它们有更多的空间来扩展和收集光线。照片：Evan Gora

据估计，平均而言，单个 Dipteryx oleifera 树每 56 年会被 Lightning 直接击中一次。而且由于这些树可以存活数百年甚至可能超过一千年，因此预计它们会在一生中多次在这些爆炸中幸存下来。在研究过程中，其中一棵 D. oleifera 树在短短五年内被击中两次。

能够显著地在 Lightning 击中幸存下来，并从去除藤本植物和竞争对手中受益，这使 D. oleifera 树比其他树木具有更大的优势。根据科学家们的计算，Lightning 耐受性使该物种产生后代的能力提高了 14 倍。

接下来，该团队计划研究哪些电气或结构特性使这些树木能够在 Lightning 击中后幸存下来。他们还希望探索其他物种是否表现出 Lightning 耐受性，以更好地了解这种现象的普遍程度。

显而易见的是，Lightning 在树木竞争中扮演着一个被低估的角色。随着气候变化导致许多地区的 Lightning 数量增加，它的影响可能会增加，从而可能有利于像 Dipteryx oleifera 这样的 Lightning 耐受性物种。了解 Lightning 及其在塑造森林中的作用对于预测 Biodiversity 和碳储存的变化，以及为热带森林恢复工作提供信息可能很重要。

研究的合作者包括：Smithsonian Tropical Research Institute 的 Helene Muller-Landau 和 Pablo Narváez；Oak Ridge National Laboratory 的 KC Cushman；Florida Gulf Coast University 的 Jeannine Richards；University of Alabama in Huntsville 的 Phillip Bitzer 和 Jeffrey Burchfield；以及 University of Louisville 的 Stephen Yanoviak。

New Phytologis t 是一份领先的国际期刊，专注于植物科学领域高质量的原创研究，从细胞内过程到全球环境变化。该期刊由 New Phytologist Foundation 拥有，该基金会是一家致力于推广植物科学的非营利组织。

资金

这项工作得到了 National Science Foundation（授予 SPY 的 DEB-1354060、DEB-1655346 和 DEB-2213246；授予 PMB 的 DEB-1354510、DEB-1655554 和 DEB-2213247 以及授予 EMG 的 DEB-2213245、DEB-2241507 和 GRF-2015188266）、National Geographic Society（授予 EMG 的 9703-15）和 Smithsonian Tropical Research Institute 授予 EMG 的 Tupper 博士后奖学金的资助。KCC 作为下一代生态系统实验 - 热带地区的一部分获得了支持，该实验由美国能源部科学办公室生物和环境研究办公室资助。

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