被雷劈，是它計劃的一部分

遭天打雷劈，對別人來說是詛咒，對它來說，是天賜良機(jī)。

被雷劈后，這棵樹贏麻了

被雷劈，是它計劃的一部分。

巴拿馬巴羅科羅拉多島（BCI）的熱帶雨林上空，一道閃電精準(zhǔn)地劈中了一棵高出周圍林冠約 4 米的大樹，宛如修仙界的天劫降臨，但對豆科的借雷香豆樹（Dipteryx oleifera）而言，遭遇雷擊并不是意外，而是它生存策略里寫好的一環(huán)。

遭受雷擊反而對借雷香豆樹有益 圖源：Cary Institute of Ecosystem Studies

被直接劈中的它幾乎毫發(fā)無損，只有樹冠邊緣出現(xiàn)了輕微的枯死。但它周圍的鄰居就沒那么走運(yùn)了——9棵樹在接下來的幾個月里陸續(xù)死亡，附近樹干上攀援的藤蔓大面積枯萎，地面一片狼藉。

被劈死的鄰居們

死道友，不死貧道在這里真實(shí)上演了。如果只看這一次，你可能會覺得它只是命硬。但當(dāng) Evan Gora 和他的團(tuán)隊(duì)梳理過去六年追蹤的94次雷擊數(shù)據(jù)后，他們發(fā)現(xiàn)這種樹并非只是被動承受雷擊，而是“主動利用”雷擊！

一篇2025年發(fā)表在《New Phytologist》上的研究，揭示了這種熱帶喬木將“雷劈”變成大招的清奇演化思路。

一道閃電有多狠？

在了解這棵樹的“渡劫術(shù)”之前，我們需要知道：雷擊對熱帶雨林的影響，遠(yuǎn)比大多數(shù)人想象的大。

在BCI島，每次雷擊平均影響 451 平方米——差不多一個標(biāo)準(zhǔn)籃球場的面積，會打開 304 平方米的林冠缺口，釋放 7.36 噸木本植物生物量。從生態(tài)尺度來看，雷擊貢獻(xiàn)了這座島上每年 20.1% 的林冠空隙和 16.1% 的木本植物生物量周轉(zhuǎn)。

森林上空的雷暴

而且閃電并不是隨機(jī)選擇打擊目標(biāo)的，它偏愛高個子。樹冠越大、越高出周圍林冠的樹，越容易被雷劈。在BCI島，胸徑超過 60 厘米的大樹，每年有將近 2% 的概率被閃電直接擊中或者受到二次傷害。對一棵能活幾百年的熱帶大樹來說，雷擊不是小概率事件，而是大概率要經(jīng)歷的“天劫”。

問題來了：如果長得更高，就更容易被劈，那長高還有什么意義？

借雷香豆樹的答案是：“被劈，但不死！”

天生的“雷靈根”

Gora團(tuán)隊(duì)追蹤了 94 次雷擊事件中 93 棵被直接擊中的樹。56% 的樹在被擊中后死亡，幸存的樹木也平均出現(xiàn)了 41% 的樹冠枯死。

借雷香豆樹卻是唯一的例外，研究中，它們的存活率是 100%。有 10次 直接雷擊打中了9棵借雷香豆樹（其中一棵在2016年和2019年被劈了兩次），無一死亡。且樹冠枯死程度僅 7.8%。和那些從未被雷劈過的同類并無顯著差異，差不多就是衣角微臟的程度。無人機(jī)拍攝的高精度地表模型進(jìn)一步證實(shí)，遭雷擊的香豆樹在 2-3 年內(nèi)樹高、樹冠面積均未縮減，依舊保持旺盛長勢。

借雷香豆樹與其他大型喬木遭受雷擊后的不同后果 圖源：Gora et al., 2025

作為對比，同一時期中另外 83 棵被劈中的其他樹種，有 64% 在兩年內(nèi)死亡。活下來的那些，一年后的樹冠枯死程度是香豆樹的 5.7 倍（41.5% vs 7.2%），樹冠損失量約 3 倍（26.9% vs 9.4%）。

借雷香豆樹周圍不少被劈死的鄰居 視頻來源：Evan Gora

十次被劈，九棵活得好好的（包括一棵被劈中兩次的倒霉蛋），零死亡。放到修仙小說里，這就是擁有先天雷靈根、完全免疫天劫傷害的天選之樹。

憑什么硬扛天雷

都是挨雷劈，借雷香豆樹憑啥就能獨(dú)善其身呢？

原來它的木材具有異常低的電阻率，當(dāng)閃電擊中樹干時，電流會沿著阻力最小的路徑迅速疏導(dǎo)——從樹冠沿著樹干一路導(dǎo)入地下，整個過程在極短的時間內(nèi)完成。電流不在樹體內(nèi)滯留、不大面積擴(kuò)散，因此就不會把內(nèi)部組織燒壞。

更巧妙的是，這種低電阻特性不僅有效地保護(hù)了自己，還特別方便“送道友赴死”！

閃電擊中借雷香豆樹后，電流并不會老老實(shí)實(shí)走樹干一條路。它還會沿著一切可能的導(dǎo)體擴(kuò)散出去——而在熱帶雨林里，藤蔓就是最好的導(dǎo)體。

依靠大樹生長的藤蔓 圖源：Beth King/Smithsonian Tropical Research Institute

藤蔓是熱帶雨林的老“白嫖黨”了，它們依靠附生大樹來獲取陽光。一棵被藤蔓嚴(yán)重覆蓋的樹，光合效率可以下降 30-40%。對借雷香豆樹來說，藤蔓既是日常競爭者，也是它最高效的“天劫傳導(dǎo)介質(zhì)”。

高含水量的藤蔓導(dǎo)電性遠(yuǎn)強(qiáng)于木質(zhì)化的樹干，而且它們的枝條往往連接著好幾棵相鄰的樹，形成了一張?zhí)烊坏膶?dǎo)電網(wǎng)絡(luò)。借助天雷消滅藤蔓，同時利用藤蔓的導(dǎo)電特性將天劫的傷害轉(zhuǎn)移到鄰近的樹木，真可謂是一石二鳥的絕佳策略！

渡過雷劫之后，攀附在借雷香豆樹上的藤蔓數(shù)量減少 78% ，造成 9.2 棵鄰居樹木死亡，釋放 2.1 噸競爭者生物量。在借雷香豆樹周圍10米范圍內(nèi)，被閃電殺死的生物量是歷史年均死亡量的196%。

一時渡劫一時爽，一直渡劫一直爽

清除藤蔓與鄰近樹木后，林冠被撕開巨大缺口，陽光毫無遮擋地傾瀉而下。

2019年一棵借雷香豆樹被閃電擊中后（左圖）與兩年后的對比（右圖）。這棵樹在雷擊后存活下來，損傷極小，雷擊清除了寄生藤蔓和競爭性的鄰近植物。圖源：Evan Gora / Cary Institute of Ecosystem Studies

成功渡劫的借雷香豆樹，迎來了天劫帶來的豐厚饋贈：林冠空隙讓它的終生繁殖率提升 14.1 倍。其中，減少藤蔓與鄰近樹木競爭帶來的間接收益，貢獻(xiàn)了其壽命增長的 31.4%、種子產(chǎn)量增長的 60.4%，生存與繁殖優(yōu)勢大大增加。

借雷香豆樹的花和葉 圖源：Stephanie Lyon / inaturalist

若這套“借雷清場”的流程只發(fā)生一次，或許是偶然，但數(shù)據(jù)揭示了更驚人的規(guī)律：借雷香豆樹的年死亡率只有 0.357%（基于2537個樹年的追蹤數(shù)據(jù)），這意味著一棵胸徑 60 厘米的借雷香豆樹，其剩余預(yù)期壽命還有約 280 年。結(jié)合其樹冠面積與暴露程度，這類大樹平均每 56 年就會被直接雷擊一次，意味著一棵樹一生大概率要渡劫至少5次。

差不多每 56 年一次天劫，每次都扛過去就能順便清掉一圈對手，并迎來一波繁殖高峰。然后安安靜靜長幾十年，等待下一次渡劫。

模擬數(shù)據(jù)顯示，具備雷擊耐受能力的借雷香豆樹，預(yù)期壽命從 259 年延長至 451 年，較不抗雷個體增加 74%。

雨林中的修仙流

這種 “雷靈根” 體質(zhì)其實(shí)也并非借雷香豆樹獨(dú)有。

Gora 團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)錦葵科的吉貝、山欖科的星蘋果、大戟科的響盒子等植物均表現(xiàn)出類似的雷擊耐受特征。

其中吉貝尤其值得一提。研究區(qū)域的吉貝種群中，單株個體終生平均會遭受約 8.1 次直接雷擊。但它也修煉了植物界的“乾坤大挪移”——通過樹體結(jié)構(gòu)將電流從樹干轉(zhuǎn)移到周邊樹木，把天劫傷害“轉(zhuǎn)嫁”給道友。最終也能實(shí)現(xiàn)自己存活、對手消亡的最高生存奧義。

在BCI島 30 個被追蹤的物種中，有 27%（約 8 個物種）的雷擊存活率顯著高于隨機(jī)預(yù)期。這說明雷擊耐受并不罕見——它可能是熱帶大樹普遍面臨的一個選擇壓力，而不只是某一兩個物種的特殊技能。

天災(zāi)還是天梯？

在閃電生態(tài)學(xué)相關(guān)研究開展之前，科學(xué)界普遍將雷擊視為森林生態(tài)系統(tǒng)中的隨機(jī)擾動因素—— 如同火災(zāi)一般，是外界強(qiáng)加的偶然事件，生物只能被動承受其帶來的后果（當(dāng)然，植物中也有能利用火災(zāi)的高手）。

但借雷香豆樹挑戰(zhàn)了這個框架——它的箴言是“我命由我不由天”！

憑借異常的高度、寬大的樹冠、低電阻的木材，它們讓自身被雷擊的概率顯著高于隨機(jī)水平，比同徑級樹木高出 49%–68%，并借助“雷劫”，讓自己在競爭中獲益。這樣一來，雷擊便不再是單純的隨機(jī)天災(zāi)，而是深度融入其生命史的核心生態(tài)策略。

當(dāng)然，這里還有一個未解之謎：這套策略到底是自然選擇的直接產(chǎn)物——也就是說雷擊本身作為選擇壓力，篩選出了更高、更導(dǎo)電的個體；還是說高度和導(dǎo)電性各自由其他壓力驅(qū)動演化，只是碰巧在雷擊場景下組成了有利的組合？要回答這個問題，需要對不同雷擊頻率地區(qū)的種群做遺傳學(xué)比較。這也是Gora團(tuán)隊(duì)正在推進(jìn)的方向。

最后，這個故事還有一個值得注意的時代背景：全球變暖正在讓雷暴變得更加頻繁。如果閃電真的越來越多，那些能扛住雷擊的物種可能在競爭中獲得越來越大的優(yōu)勢——競爭格局正在被氣候變化悄悄改寫。

PS: 文中的擬人化描述只是為了方便理解，當(dāng)然并非樹木真的“有心機(jī)”，而是長期自然選擇的結(jié)果。

參考文獻(xiàn)：

[1] Gora, E.M., Muller-Landau, H.C., Cushman, K.C., et al. (2025). How some tropical trees benefit from being struck by lightning: evidence for Dipteryx oleifera and other large-statured trees. New Phytologist, 246: 1554-1566.

[2] Gora, E.M., Bitzer, P.M., Burchfield, J.C., et al. (2021). The contributions of lightning to biomass turnover, gap formation and plant mortality in a tropical forest. Ecology, 102: e03541.

[3] Gora, E.M., Muller-Landau, C.H., Burchfield, J.C., et al. (2020b). A mechanistic and empirically-supported lightning risk model for forest trees. Journal of Ecology, 108: 1956-1966.

[4] Gora, E.M. & Yanoviak, S.P. (2015). Electrical properties of temperate forest trees: a review and quantitative comparison with vines. Canadian Journal of Forest Research, 45: 236-245.

[5] Gora, E.M., Bitzer, P.M., Burchfield, J.C., et al. (2017). Effects of lightning on trees: a predictive model based on in situ electrical resistivity. Ecology and Evolution, 7: 8523-8534.

[6] García León, M.M., Martinez Izquierdo, L., et al. (2018). Lianas reduce community-level canopy tree reproduction in a Panamanian forest. Journal of Ecology, 106: 737-745.

[7] Richards, J.H., Gora, E.M., Gutierrez, C., et al. (2022). Tropical tree species differ in damage and mortality from lightning. Nature Plants, 8: 1007-1013.

[8] Romps, D.M. (2019). Evaluating the future of lightning in cloud-resolving models. Geophysical Research Letters, 46: 14863-14871.

[9] Harel, M. & Price, C. (2020). Thunderstorm trends over Africa. Journal of Climate, 33: 2741-2755.

[10] Noxon, J.F. (1976). Atmospheric nitrogen fixation by lightning. Geophysical Research Letters, 3(8): 463-465.

[11] Maxwell, H. (1793). Observations on trees, as conductors of lightning. Memoirs of the American Academy of Arts and Sciences, 2: 143-144.

來源：博物

編輯：小赫Amy

轉(zhuǎn)載內(nèi)容僅代表作者觀點(diǎn)

不代表中科院物理所立場

如需轉(zhuǎn)載請聯(lián)系原公眾號