想象一下，森林里的树木也有一套自己的“防身术”。除了难吃的叶子或者难闻的气味，很多树木还长着尖锐的刺。我们都知道这些刺能防止动物吃它们的叶子，但科学家最近发现，树干上的刺还有更多意想不到的妙用，特别是对付那些爱啃树皮或者爱爬树的“捣蛋鬼”。
美丽异木棉的树干刺
树干刺：不只是防吃叶那么简单
植物身上长刺很常见，刺的类型也多种多样。过去的研究大多集中在刺如何阻止动物吃树叶上。但有两个重要的方面被忽略了：
啃树皮怎么办？ 很多动物（比如鹿、兔子、甚至大象）会啃食树皮，这对树木本身和整个森林生态都有很大影响。树干刺能防住这种“扒皮”攻击吗？
攀爬动物怎么办？ 猴子、松鼠等动物会爬树，刺能阻止它们吗？
为了解决这些问题，科学家们在西双版纳热带植物园，对31种带刺的热带树木进行了详细的“体检”和研究。
图１. 植物树干刺的性状类型
１.刺的形态：直刺或弯刺；２.刺的分枝：分枝刺或不分枝刺；３.刺的排列：随机排列或与叶同生；４.刺的方向：同型刺或混合型刺；５.刺的垂直分布：只局限在３米以下或超出３米；６.刺的出现时间：与叶同时长出或晚于叶长出；７.刺的后期生长：加粗；基部加宽或持续生长；８.刺的更新方式：新刺着生在老的枝刺上，新的茎刺或叶刺从茎干上长出，二级刺在树干上长出。
科学家如何“破译”树刺的奥秘？
给刺“分门别类”： 研究者仔细观察了树干刺的样子——它们什么时候长出来？长在树干的什么位置？刺有多密？能维持多久？通过分析这些特征，他们想看看不同的刺是不是对应着不同的“防身战术”。
电脑模拟“攻防战”： 科学家们用电脑为树干刺建立了3D模型，模拟动物试图啃掉树皮或者沿着树干攀爬时会遇到什么情况。这就像在电脑里测试这些刺到底能不能有效阻挡“入侵者”。
比拼“营养”与“吸引力”： 他们还比较了带刺树和不带刺树的“内在品质”。比如叶子里的防御性化学物质（酚类）多不多？树皮有多厚？花和果实是不是又大又漂亮，容易吸引动物？
图２. 树干刺对哺乳动物啃食树皮和攀爬能力影响的模拟
对于嘴巴和爪子较大（体型较大）的哺乳动物，树干刺可以显著降低树皮被破坏的比例和可能性，同时增加动物上树的难度。
树干刺的“防身妙招”大揭秘！
研究发现了几个有趣的结果：
树干刺有“四种战术”：
其中两种我们比较熟悉：一种帮助藤蔓植物固定自己，另一种主要防御大型动物（比如防止大象撞树或蹭痒）。
但这次发现了两种全新的“战术”：
“防啃树皮盾牌”： 有一类刺的形态特征，专门用来防止动物啃食树皮。
“攀爬者障碍”： 另一类刺的形态，则能有效阻止猴子、松鼠等动物轻松爬树。
这意味着，树干刺不仅仅是简单的尖刺，它们有不同的“设计思路”来应对不同的威胁！
带刺树的“内在策略”：
叶子“少放毒”： 带刺树的叶子中，用来防御动物啃食的化学物质（酚类）浓度显著低于不带刺的树。这说明它们可能更依赖物理防御（刺） 来保护叶子，而不是化学防御。
树皮“加厚甲”： 带刺树木内层树皮的厚度至少是不带刺树木的两倍！这就像是给树干穿上了更厚的“软甲”。即使动物突破了外层刺的防御啃到了树皮，这层加厚的“内甲”也能提供更好的保护。
花果“大胆秀”： 带刺树往往拥有更大、更吸引人的花朵和果实。这暗示着，因为有了刺这道物理屏障，它们被吃掉的风险降低了，所以可以更“大方”地展示自己来吸引传粉者和种子传播者。
为什么这项研究重要？
这项研究是科学家们第一次系统性地从形态学（也就是刺长什么样）的角度，去探究树干刺的功能，特别是它们在防御啃树皮和攀爬行为方面的作用。它不仅揭示了树干刺多样的“防身战术”（尤其是新发现的防啃皮和防攀爬功能），还提出了研究这些刺的一套标准方法，为未来更深入地了解植物与动物之间的“攻防战”打下了基础。
相关结果以“Trunk spines of trees: a physical defence against bark removal and climbing by mammals?”为题，发表在Annals of Botany上。该研究得到了国家自然科学基金面上项目和博士CAS-TWAS院长奖学金的资助，在此一并致谢。
（作者：赵依然）
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