“世界上最大的树”有多大？答案完全出乎你的意料

俗话说：“滴水不成海，独木不成林”，滴水自然是不可能成海的，但是独木却未必不能成林。在植物中，克隆生长的特性可以使得植物通过无性繁殖产生不同数量的分株，长此以往，分株越来越多，独木也就成为了一片树林。

下面这段话大家肯定都很熟悉：

“我们的船渐渐地逼近榕树了。我有了机会看见它的真面目：是一棵大树，有着数不清的桠枝，枝上又生根，有许多根一直垂到地上，进了泥土里。一部分的树枝垂到水面，从远处看，就像一棵大树躺在水上一样。”

1933年，巴金南下广东，在江门市新会县天马河的河心沙洲上看到了一大片榕树林，有感而发，写下了《鸟的天堂》。根据当地的传闻，天马河中的榕树林源于一棵明朝时种下的水榕树，历经300多年才形成了如今10多亩的奇景。

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在这篇脍炙人口的散文中，巴金一开始认为这片榕树林由很多棵树组成，但马上就被朋友纠正，有人说树林是一棵树，但也有人说是两棵。其实到今天，也没有哪位科学家去做一做实验，告诉咱们鸟的天堂里有几棵树。

不过，在美国犹他州，科学家们真真切切地发现了一棵树，独木成林，占地43公顷，将自己长成了一个传奇。

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这片树林真的只是一棵树

这棵树叫做潘多（Pando），学名为美洲山杨 Populus tremuloides，主要生长在北方温带地区的森林中。潘多由40000多棵看似独立的“树”组成，但实际上它们共享一个根系，只是同一棵杨树的不同克隆而已。

独木成林的潘多。图片来源：earthdate.org

1976年，科学家们第一次发现了潘多，当时科学家们通过航拍照片，结合叶片、树皮和茎干的特征确定了犹他州塞维尔县鱼湖盆地的一片杨树林可能是一颗杨树的克隆个体。

大家可能会想，只看叶片等形态特征，就确定这些杨树互为克隆是不是有一些草率了，这一点科学家们当然也已经想到。在潘多被初次发现的20多年后，科学家们通过遗传数据，确定了这片树林真的只是一棵树！

鱼湖盆地的“潘多”林（绿色区域）。图片来源：friendsofpando.org

具体而言，有两项研究对潘多进行了遗传上的检测：

其中一批科学家们在美国犹他州的天鹅滩和鱼湖的800多个样点采集了杨树的叶片，其中就包括著名的潘多，他们提取了样品的DNA，并通过9个微卫星的基因座去判断不同样品之间的关系（微卫星是一种中性分子标记，其突变速率较快，常用于种群遗传学的分析）。

结果和科学家预料的一样，在256个从潘多林中收集到的分株样品中，仅仅检测到6个在遗传上不同的变体，且这些变体和其他个体之间的遗传关系十分接近。

夜空下的潘多。图片来源：friendsofpando.org

在另一项独立的研究中，科学家们采集了209个根茎样品，用7个微卫星的位点进行了分析，确定了一个与先前形态鉴别对应的遗传实体，并划定了潘多的范围为43.6公顷。

看到这，大家是不是想感慨一句，这树是真大啊！

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生长在冰与火的土地上

潘多的发现除了让人们大为震撼，还给科学家们提供了一个研究植物无性繁殖的大好机会，究竟是什么因素促使这些杨树从有性繁殖转为无性繁殖，成为了大家关心的问题。

虽然科学家们还没有真正搞清楚潘多为什么放弃有性繁殖，选择通过无性繁殖来延续自己的生命，但他们认为，动荡的环境或许对潘多林的出现起到了关键作用。

潘多生长的区域并不像前文图片中展现的那样岁月静好，这片土地上经历过火山喷发的遮天蔽日，也在冰河时代草木无存。鱼湖盆地发生的各种灾难性事件，诸如地震，山体滑坡、火山和洪水，都给植物的生存带来了不小的挑战。

鱼湖盆地的地质构造图。图片来源：friendsofpando.org

人们推测，最后一个冰河时代结束之后的数千年，在一个温暖的春日，一颗山杨种子在空中颤颤悠悠，最终落在了鱼湖盆地的东南边缘。

这片土地散落着巨大的火山石，遍布冰川蚀刻的痕迹，对于很多人来说可能寸步难行，但对于种子来说，却是不可多得的完美家园：没有其他植物竞争阳光，冰川的刨蚀让土地更利于根系伸展。

潘多的根系。图片来源：friendsofpando.org

作为一颗雄性山杨，潘多只能产生花粉，并不能产生种子，如果没有意外，它或许会在这片土地上顺利成长成为一棵大树，仅此而已。

但是，在潘多成长的过程中，一种未知的力量扰乱了潘多的生长，潘多开始不断通过根茎产生新的分株，在广袤的土地上行进，一个传奇的故事也就此展开。

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潘多的故事会终结吗？

庄子在《逍遥游》中曾写道：“上古有大椿者，以八千岁为春，八千岁为秋”，对于潘多而言，春秋不过弹指一挥间，似乎属于潘多的故事永远都不会结束。

但随着人类活动的增加，潘多的生存迎来了最大的挑战。牧场主的牛群以及野生的植食性动物（比如鹿和麋鹿）对潘多幼茎的啃食让潘多的范围开始萎缩。

针对潘多面临的困境，科学家们展开了研究，通过对不同时期航拍照片的分析，他们发现潘多的面积确实在不断萎缩，原本葱郁的树林出现了斑驳的空窗。

潘多的范围变化。图片来源：参考文献

为了更好地保护潘多，林业部门建起了围栏，防止麋鹿等动物进入啃食潘多的嫩茎，这一举措也确实缓解了潘多遇到的危机。

小鹿漫步在潘多林的围栏之外。图片来源：friendsofpando.org

人生百年入土，草木岁岁轮回，我们不知道潘多还可以存在多久，但我们希望这个生命奇迹书写的故事，不要因为人类的影响而仓促结束。

参考文献：

[1].DeWoody J, Rowe CA, Hipkins VD, Mock KE. “Pando” lives: molecular genetic evidence of a giant aspen clone in central Utah. Western North American Naturalist. 2008 Dec;68(4):493-7.

[2].Mock KE, Rowe CA, Hooten MB, Dewoody J, Hipkins VD. Clonal dynamics in western North American aspen (Populus tremuloides). Molecular Ecology. 2008 Nov;17(22):4827-44.

[3].Rogers PC, McAvoy DJ. Mule deer impede Pando’s recovery: Implications for aspen resilience from a single-genotype forest. PloS one. 2018 Oct 17;13(10):e0203619.

出品｜科普中国

作者｜EVEE（北京大学生命科学学院）

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