在一个深谷里在智利的Alerce Costero国家公园的海岸山脉中,有一棵巨大的树。巴塔哥尼亚的一种柏树被称为“千年树”(Alerce Milenario),它被苔藓和地衣所掩盖,在层层迷雾和潮湿的空气中上升了196英尺。数千年来,时间和自然因素剥落了它又长又薄的树皮,留下了13英尺宽的树干,上面有绿色、灰色和红褐色的条纹。这棵树的大部分都死了;有生命的部分很大程度上包含在脆弱的根系中——如果人们太靠近这棵可能是世界上最古老的树,它很容易被破坏。

乔纳森·巴里奇维奇(Jonathan Barichivich)在公园附近长大,他的祖父是公园管理员,几十年前在那里发现了“千年之神”。2020年,在东安格利亚大学(University of East Anglia)完成环境科学博士学位后,巴里奇维奇回到那里研究柏树,并与同事安东尼奥·劳拉(Antonio Lara)一起确定了它的年龄。Barichivich说:“自从我祖父发现它以来,将近50年了,我们对它一无所知。”

当树木年代测定时,树木年代学家通常在树干上钻一个洞,提取铅笔薄的样本或核心,然后用显微镜数年轮。但巴里奇维奇不愿一直往柏树里钻,因为他担心会损坏柏树,于是转向了统计建模。利用附近其他火山的岩心和环境数据,他计算出了一个可能的年龄范围。根据他的模型,这只鹦鹉最可能的年龄是5484岁这棵树超过5000岁的概率为80%。

如果模型是正确的,这意味着智利的这棵树比目前公认的世界上最古老的树的头衔持有者更年长:玛士撒拉这是一种干枯的狐尾松,位于加州的怀特山脉。亚利桑那大学的树木年代学家埃德蒙·舒尔曼花了近20年的时间寻找世界上最古老的树木,直到1953年根据一名公园管理员的线索发现了玛士撒拉。1957年,舒尔曼和他在亚利桑那大学的同事汤姆·哈兰(Tom Harlan)将其年龄确定在4850岁左右。但是,要确定哪棵树是世界上最古老的树——甚至哪些生物应该被认为是竞争者——比你想象的要复杂得多。

玛士撒拉与这棵狐尾松属于同一物种,通常被认为是世界上最古老的树木,但这种情况可能很快就会改变。
玛士撒拉与这棵狐尾松属于同一物种,通常被认为是世界上最古老的树木,但这种情况可能很快就会改变。阎超,CC BY-ND 2.0/Flickr

树木年轮的形成是因为树皮下的新生长物通常在春天开始时是浅棕色的,然后随着冬天的到来,由于细胞壁变厚,颜色会变深。大多数树木每年都长出一个年轮(尽管有些物种,尤其是热带树木,没有年轮,需要其他方法来确定年份)。内华达大学的树木学家Franco Biondi说,树木年代学使用年轮模式来确定单个树木的年龄,但它也提供了一种方法来重建环境变化的时间轴,这些环境变化通过影响树木生长而留下了印记。通过分析诸如宽度和颜色等方面,以及比较一棵树和另一棵树的年轮模式——这一过程被称为交叉测年——树木年轮可以揭示干旱、火灾和其他大规模事件的证据。

虽然千禧树的估计年龄不是通过传统的树木年轮年代测定法计算出来的,但其他世界上最古老树木的竞争者都经受住了铅笔薄钻头的入侵。它们包括Sarv-e Abarkuh一棵高耸的伊朗柏树,以及威尔士的蔓生植物欧兰格纳紫杉据估计,它们都有4000到5000年的历史。2012年,几十年前帮助确定玛士撒拉年代的哈兰描述了另一棵他估计是的狐尾松5062岁;然而,树木年代学家在分享这棵树的位置之前就去世了,这棵树的位置仍然未知。

从另一种古老的狐尾松中采集树芯的尝试失败了普罗米修斯导致这棵树在1964年灭绝。在美国林务局的允许下,这棵树被砍倒了,因为一名研究生在该地区进行地质研究,无法提取样本,而是想要一个完整的横截面。完整的切片显示,普罗米修斯大约有4900岁。

所有这些竞争者的共同之处在于它们都是独立的、基因上独一无二的实体。狐尾松、松树和紫杉都是科学家所说的非克隆生物。另一方面,克隆生物是单一祖先的基因副本,就寿命而言,它们每次都赢。世界上的最古老的生物——除了在永久冻土层中发现的深海微生物和休眠细菌之外——可能就是克隆生物潘多省这是一片基因相同的白杨林,与一个共享的根系相连,占地超过107英亩。有人估计这种生物的历史超过8万年。

Pando是一种克隆生物,可能有8万多年的历史。
Pando是一种克隆生物,可能有8万多年的历史。J Zapell,公共领域/维基媒体

另一种特别古老的树是老Tjikko: 2008年在瑞典*发现,这棵树很粗糙,只有16英尺高,但这种克隆生物的根系已经有9500多年的历史了。“没有人相信这些树有那么老,”萨皮恩扎大学教授劳拉·帕尔杜奇(Laura Parducci)说,她一直在研究老Tjikko。为了确定它的年龄,科学家们在树下挖掘,挖掘出古老的球果和化石材料,然后用碳测定样本的年代。帕杜奇指出,老Tjikko几乎肯定不是最古老的克隆树。她说,这是“我们约会过的最古老的一个。”

虽然老Tjikko有时被称为世界上最古老的树,但从技术上讲,它并不是一个竞争者,Pando也不是。根据Biondi的说法,对于“克隆或非克隆生物”,树的年龄通常是通过树干年龄来计算的。尽管它们的根系已经很老了,但老Tjikko和Pando现在的树干最多只有几个世纪的历史。

如果Barichivich关于千年树的计算是正确的,那么巴塔哥尼亚柏树就拥有了最古老的树的头衔,它静静地看着人类书写、钟表和氢弹的发展。然而,一些树木年代学家质疑他使用统计建模而不是传统的物理样本。哥伦比亚大学年轮实验室的创始主任埃德·库克说科学准确的年轮测定“要求所有年轮都存在并被解释清楚。”

Barichivich的基于统计的方法只是科学家们创新古树研究的方法之一。例如,正如最近所描述的自然通讯Parducci和她的团队使用了从泥炭和湖床中保存的树木碎片中获得的古代DNA,确定了挪威云杉(Old Tjikko的物种)比之前认为的要早几千年进入该地区。

在瑞典,好斗的Old Tjikko只有16英尺高,但它的根系已经有9500多年的历史了。
在瑞典,好斗的Old Tjikko只有16英尺高,但它的根系已经有9500多年的历史了。Laura Parducci提供

最终,对于Parducci, Barichivich和他们的同行来说,确定世界上最古老的树并不重要,重要的是了解保存在所有这些古老生物中的信息,这也意味着保护它们。尽管Barichivich还没有在同行评议的期刊上发表他关于千禧树的发现,但这棵树估计年龄的消息已经引起了媒体对公园的关注。Barichivich担心,越来越多的游客,特别是在这棵树脆弱的根部及其周围的行人,会破坏这棵柏树及其生态系统。

巴里奇维奇说,千禧钟是“森林强大的精神保护者”,承载着重要的智慧。“我们刚刚开始用科学解码这一信息的一部分,”他说,并补充说,“但很可能,这一信息将留给子孙后代。”这就是为什么保护这棵树如此重要。”

更正:这个故事之前说Old Tjikko位于挪威。虽然这是一棵挪威云杉,但这棵树位于瑞典,靠近挪威边境。