这些让人惊叹的树

2019-05-29钱栎屾

知识就是力量 2019年5期

中国最毒的树：见血封喉

正如武侠小说中刺客们经常使用的毒药一样，现实生活中就有一种毒性极其猛烈的植物—见血封喉（Antiaris toxicaria）。

见血封喉是桑科见血封喉屬的乔木，俗称箭毒木，它的种加词toxicaria意为“有毒的”，生长在东南亚等地海拔1500米以下的雨林中。正如它的名字一样，由于划破树皮后流出的汁液含有剧毒，因此在它的原产地，猎人们会将汁液涂抹在箭尖，制成毒箭用于狩猎大型野生动物。在中国，它主要分布于广东、广西、海南、云南南部等地，目前是我国的保护植物。相传，在西双版纳民间有“七上八下九倒地”的说法，意思是说如果中了它的毒，往高处走能走七步，往低处走能走八步，但是走不了九步就会倒地身亡。

见血封喉乳汁有巨毒（供图 / PPBC 摄影 / 朱鑫鑫）

见血封喉的小枝和叶片（摄影 / 钱栎屾）

抛开这些民间传说，见血封喉为什么会那么毒？它的中毒症状又有哪些？

科学家对见血封喉进行了深入研究后，从见血封喉的乳汁和种子中分离鉴定出37种化合物，其中包含26种强心苷及其苷元以及10种黄酮类化合物和1种其他类型化合物。强心苷广泛存在于见血封喉的树皮及枝条中，其中，苷元均为五元内酯环型。目前已知的见血封喉强心苷的苷元结构类型有7种，包括常见的α-见血封喉苷、β-见血封喉苷、马来毒箭木苷、铃兰毒原苷以及洋地黄毒苷等。而其余的黄酮类化合物在其他绝大多数植物体内都有，其对植物的生长发育、抗菌防病起着巨大的作用。研究表明，用见血封喉乳汁猎杀致死的动物没有毒性，仍可安全食用，这表明见血封喉的强心苷毒性不能通过消化道产生作用，而是通过血液系统产生作用，通过抑制Na+，K+-ATP酶而减少心肌细胞内的钾离子，从而导致快速型的心律失常，严重情况下可导致心室颤动和停跳，造成中毒和死亡的发生。

轻木植株（摄影 / 钱栎屾）

轻木的花苞和花（摄影 / 钱栎屾）

除了剧毒的一面，见血封喉也有其自身的价值。强心苷是一类有药用价值的重要化合物，200年以来一直被作为正性肌力药，成为加强心肌收缩、治疗充血性心衰的重要药物。另外，见血封喉的树皮十分厚，富含细长柔韧的纤维，经过去毒处理后变得柔软而富有弹性，可以制作褥垫和衣服，成品的衣服既轻柔又保暖，褥垫有弹性又耐用。

中国最“轻”的树：轻木

轻木（Ochroma lagopus）是木棉科轻木属的唯一成员，原产热带美洲，目前亚洲、非洲很多热带国家都已引种栽培。它不仅是中国最“轻”的树，也是世界上最“轻”的树。说到“轻”，更准确的形容应该是“密度低”，因为“轻重”的概念涉及的是物质的质量（或重量），或轻或重和物质的多少有关，而密度这一属性和物质的多少无关。

我们常说的“轻”，是默认了物质在相同体积下有着更低重量。轻木的干重密度只有0.12克/立方厘米，大约是水密度（1克/立方厘米）的1/8，因其材质均匀、易加工，可用作多种轻型结构物的重要材料，如航空工业中的夹心板材料;由于木材结构变异小，收缩膨胀小，体积稳定性较好，轻木可以做各种展览的模型或塑料贴面板等材料;由于其导热系数较低，轻木还是一种很好的绝热材料;此外，轻木还可以做隔音设备、救生胸带、水上浮标等。因此轻木成为了世界上最轻的商品用材。那它为什么会这么“轻”？影响木材密度的因素又有哪些呢？

巨大的红杉林

望天树的小枝（摄影 / 钱栎屾）

轻木残花的雄蕊管内包裹的螺旋状扭曲的柱头（白色）（摄影 / 钱栎屾）

通过对木材微观结构的研究，科学家发现，阔叶树种木材主要的组成细胞为导管分子、木纤维、轴向薄壁细胞和木射线细胞，而其中的木纤维的长短、壁厚等指标直接影响木材密度的大小。无论是通过光学显微镜还是电子显微镜来观察木材构造，都可发现，细胞的存在造就了木材特有的多孔隙特征。木材孔隙的数量用体积孔隙度来计算，有研究发现轻木的体积孔隙度为83.9%，也就是说在相同的放大倍数下，轻木木材的细胞直径大，细胞腔大，轻木的孔隙无论是数量还是大小都比其他木材大。而孔隙越多，木材的密度越低，木材就轻，反之，木材的密度高，木材就重。

除了孔隙之外，木材最重要的部分就是细胞壁物质。对于一种木材来说，如果细胞壁越厚，实体部分越多，相应的木材密度也就越大。轻木生长在热带地区，但生长速度和其他树种差别很大。轻木生长速度快，五年即可成材砍伐利用，因此细胞壁物质堆积得少，细胞壁厚度小。再者，有些木材在生长过程中，细胞腔里会沉积如晶体、树脂及树胶等内含物，这些物质的存在也会增加木材的密度。但科学家在轻木木材细胞里并没有发现沉积物。综合以上许多因素，轻木名副其实地成为了世界上最“轻”的木材！

中国最高的树：望天树

望天树（Parashorea chinensis）是龙脑香科柳安属的高大阔叶乔木，生长在海拔300～1100米的云南南部、广西西南部等地的沟谷、坡地、丘陵及石灰山密林中。国内最高的记录高度在60米左右，按一层楼3米算的话相当于20层楼的高度，在热带雨林中一般会明显地比下面一层乔木高出二三十米，像一个巨人一样俯视着大地。

它为什么能长这么高呢？

一般来说，任何植物为了获得更好的光照，打败周围的竞争对手，都会优先保障生长高度足够高。但是周围环境中的水热条件组合会对植物的生长有一定限制，只有水热条件十分充足的地方才会有很高的大树，例如热带地区。

除了外界条件的限制之外，植物体自身也有限制条件，那就是水分运输。20世纪90年代就有科学家提出了树木生长高度的“水力限制假说”来解释树木为什么不能无限长高，这个高度的极限就是植物体内水分输送的能力。树木进行光合作用和蒸腾作用都需要水分，而这些水分的重要来源就是土壤中根系吸收的水分。这些水分从根部进入植物体后通过木质部的导管运输到顶端的叶片的过程中需要克服水的重力、导管的阻力等物理过程。如果一种树木的水分运输能力越强，那它的最大高度往往就能很高。除了“水力限制假说”外还有“碳饥饿假说”，该假说认为当树木生长到一定高度之后，其输送有机物、矿质养分的能力降低，限制了树的生长。

目前对望天树的研究还较少，或许正是因为它有着强大的水分运输能力才使得它成为了雨林中的巨人！值得一提的是，世界上最高的树是美国西部的一棵北美红杉（Sequoia sempervirens），其高度达到了115.92米。