一棵油豆蔻刚被雷击中 28 天后（左图）和 2 年后的样子（右图）（图片来源：Evan Gora / Cary Institute of Ecosystem Studies）
如果只看左边照片中最大的这棵树，你可能不会相信，在 28 天前，这棵树刚刚遭受了一次雷击。这是一棵油豆蔻（Dipteryx oleifera），在依然繁茂翠绿的树叶之间，隐约可以看到一点光秃秃的树枝，这处“斑秃”就是雷击的痕迹。
和几乎毫发无损的油豆蔻比起来，周围的邻居显得更加凄惨。离油豆蔻最近的两棵树叶片明显枯黄脱落。
雷击 2 年后，当研究团队再次到访时，发现这些树早已死亡，只留下了中间孤零零的一棵油豆蔻依然蓬勃生长。
拍下这张照片的是美国卡里生态系统研究所的森林生态学家埃文·戈拉（Evan Gora）和团队，最近，他们在《新植物学家》（New phytologist）上发表的研究特别关注了油豆蔻与闪电的关系。研究发现，油豆蔻不仅能够耐受雷击，它们还会“主动”吸引雷击，杀死周围的树种，从而为自己赢得更多生存空间。
图片来源：Evan Gora / Cary Institute of Ecosystem Studies
定位闪电
戈拉对油豆蔻的关注开始于 2015 年。当时他和同事正在巴拿马的森林中野外考察，注意到了一棵被雷击中的油豆蔻。这次雷击炸飞了树冠上寄生的藤本植物，油豆蔻周围的十几棵树也一同死亡。但直接被击中的油豆蔻却堪称毫发无损。
但研究闪电的生态影响并不容易。由于闪电持续时间短，发生的地点又非常随机，戈拉遇到的最大困难之一，就是精准定位是哪一棵树被闪电击中了。
根据《纽约时报》（New York Times）报道，起初，戈拉为了确定雷击的“第一受害者”，需要爬上每一棵树寻找雷击损伤的痕迹。但这种方法既低效又费力，有一次，戈拉爬到了一半，才发现真正被雷击中的其实是旁边的另一棵树。
因此，戈拉和合作者共同开发了一种更高效的方法，寻找被雷击的树。他们在森林中设置了多个监测站，这些监测站架设了摄像机和电磁传感器，可以第一时间拍到雷击场景，并通过电磁信号，将雷击地点定位到 30 米范围内。随后，无人机就可以从空中大展身手，观察每一次雷击的后果。
图片来源：Evan Gora / Cary Institute of Ecosystem Studies
从 2014 到 2019 年，在巴拿马中部的科罗拉多自然保护区（Barro Colorado Nature Monument）这套设备帮助戈拉和团队锁定了 94 次雷击。2021 年，研究团队再次来到这里，调查每一棵受雷击影响的树木的存活现状。
在这 94 次雷击中，有 10 次雷击击中了油豆蔻树，其中一棵油豆蔻在调查期间被击中了两次，但即使如此，这 9 棵油豆蔻依然全部存活，甚至受到的损伤都极其轻微，“几乎无法与（没有遭受雷击）的同物种区分开”。而无人机拍摄的照片也显示，在 2~3 年后，这些树无论是高度还是树冠的覆盖面积，也都没有减少。
然而其他 83 棵被雷直接击中的树木就没有这么好的运气了。在被雷击后的一年内，它们树冠覆盖面积的损失几乎是油豆蔻的 6 倍，并且其中 64%（53 棵）会在 2 年内迎来死亡。
主动引雷
如果你是一道闪电，你大概也会在森林里一眼看中油豆蔻。科罗拉多自然保护区的油豆蔻普遍比周边的树木高 4 米，树冠也更宽阔，这让它们就像一根根天然的避雷针。但这并不意味着它能避开雷击，因为避雷针从原理上看其实更像 “引雷针”。油豆蔻遭到雷击的概率也比其他树高 68%。
油豆蔻似乎可以承受这样的雷击频率，但对于生活在油豆蔻周边的树木来说，这简直是一个天大的坏消息。
当一棵树被雷击中时，这棵树本身并不是唯一的受害者。电流会传导到缠绕在树身上的寄生藤蔓、树枝相接的相邻的树木，甚至可以跳过树枝之间的小缝隙，传递到更远的树上。平均而言，在巴拿马的森林中，一次雷击会导致 9.2 棵相邻树木死亡，寄生藤本植物的数量平均也会减少 78%。
两相结合，这给油豆蔻周围划出了一片“死亡地带”。统计显示，油豆蔻周边树木的死亡率会高出 48%。在 2019 年研究者观察到的一次重大雷击中，油豆蔻周围的 57 棵树死亡，而中心那位“第一受害者”依然郁郁葱葱。
图片来源：原论文
这样看来，油豆蔻不仅几乎不会受到雷击的伤害，甚至还能从雷击中获得巨大的收益。毕竟每一次雷击都在帮油豆蔻清除寄生在树冠上的藤本植物，和周围长得太高、太近以至于与油豆蔻争夺光照的树。“任何靠得太近的树都会遭雷击死亡，”戈拉说道。
模型显示，通过减少寄生和竞争，雷击可以让油豆蔻的种子产量增加 14 倍，寿命延长到 280 年。（按照统计，一棵油豆蔻平均每 56.4 年会遭遇一次雷击，那么一棵油豆蔻在一生中大约会被雷击 5 次。）
每一次雷击都让油豆蔻长得更高、更大，并且变得更容易吸引雷击——这种植物与雷电似乎达成了某种合作关系。
图片来源：Stephen P. Yanoviak
闪电生态学
目前研究者仍然不能确定为什么油豆蔻可以如此耐雷击。2022 年，戈拉和团队在《自然·植物》（Nature Plants）发表的一项研究中，发现了一些热带植物耐雷击的共性：它们往往木质部更紧密、具有更粗的水分输送导管，而且叶片中更富含氮元素。研究者推测，可能是木质部高效的水分传输系统，让在相同电流强度下，这些树种的升温更少，遭受的损失也更小。
另一方面，木质部密度更高的树木往往寿命更长，这也意味着它们的碳储存能力更强。“能够更高效吸收大气中二氧化碳的树种似乎也更具备抵御雷击的的能力，”研究者在论文中写道。“我们近期的研究表明，雷击对热带森林具有重大影响——由于闪电会不成比例地击倒大型树木，因此对碳储存和生物多样性产生了超乎寻常的作用……随着气候变化导致闪电频次上升，理解闪电效应将变得至关重要。”
参考文献
[1]https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/nph.70062
[2]https://www.nature.com/articles/s41477-022-01230-x
[3]https://www.eurekalert.org/news-releases/1077969
[4]https://www.nytimes.com/2025/04/01/science/trees-lightning-rainforest.html
[5]https://www.caryinstitute.org/science/research-projects/ecology-lightning
策划制作
来源丨环球科学
审核丨王康 北京植物园科普中心主任 教授级高级工程师
责编丨甄曦
审校丨徐来、林林
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