地球上最高的树有多高,为什么能长这么高?
红杉不仅是世界上最高的树,也是古老的树种之一。它们适应温和多雾的气候。海岸红杉在地球上已经存在了2.4亿年,也就是说,红杉树从恐龙时代就已经存在了。据估计,亥伯龙的最高年龄是600 ~ 800岁。
上图显示了与自由女神像和大本钟相比,亥伯龙的高度。红杉树比后两者高。
红杉为什么能长那么高?
红杉树有一个相当大的根系,延伸超过30米,与其他红杉的根交织在一起。这些地下网络从森林的源头(通常是一棵枯树)开始,最后形成一个圆形的集群。红杉的果实落在周围的地面上,幼小的红杉在大红杉的根部发芽,围绕在大树周围的一簇簇小树网被称为仙女环或大教堂树。
树木生长需要营养和光合作用,但在生长条件充足的情况下,树木的高度是有其极限的,主要因素是水分的运输和吸收。
根从土壤中吸取水分,像水泵一样输送到所有的枝叶。树长得越高,运输水分到顶部叶子所需的力就越大。一棵100米高的树,相当于一栋30层的高楼。把水从地下输送到屋顶,单级泵是不够的,需要多级泵来运转和输送。
红杉的根系没有机械泵那么强大,靠蒸腾作用吸水。由于蒸发,树叶一直在向空气中释放水分。当叶子失去水分时,它们从附近的细胞中吸收水分来补充水分。水在细胞之间从底部向顶部转移,将水从根部运输到顶部。
虽然蒸发可以把水拉上来,但是重力也在起作用,把水拉下来。再加上运水细胞之间的摩擦,叶子的高度越高,运输的水分就越少。当红杉顶端的叶片获得的水分较少时,细胞间的水流压力降低。水压低到一定程度,红杉就缺水了。
红杉除了从根部吸收水分,通过蒸腾作用输送水分外,还可以从叶片中收集水分。红杉的叶子可以在雾天吸水,树顶的叶子比底部的叶子吸水能力更强。生长在多雾的北加利福尼亚的红杉比生长在干燥的南加利福尼亚的红杉平均高30米。
除了机械力学的高度限制,树木生长的生物学限制是顶部叶片的水分运输和吸收。根据计算,红杉的极限高度为130m。世界上最高的亥伯龙红杉正在接近它的高度极限。
红杉树为什么长得这么高?
红杉是最高的树种之一。
为了争夺森林中稀有珍贵的阳光,所有的树都会拼命的生长。
红杉的高度在森林里已经被碾压,超过其他树种太多,但依然没有停止生长。引以为傲的红杉树之所以消耗所有的能量,长得更高,是因为同一个家族的竞争。红杉的对手不是其他树种,而是同科的其他红杉。
同源竞争是刺激生物成长的最好动力,比如人类。如果只是和黑猩猩等其他种族竞争,根本不需要那么高的智慧。我们的智慧是伙伴之间同种族竞争的结果,红杉树的高度也是树与树之间同种族竞争的结果。
长高成了红杉最重要的事情,115.2米的Hyperion最终胜出。