绞破粉碎机、挤死工人全因这树有地表最长寿细胞
发布时间:2022-09-16 10:02:01 来源:万博官网登录 作者:万博手机网站登陆

  新冠疫情以来,许多人的旅行计划被搁置了。在家待久了,总想着去别处看看。当你在幻想暑假出行去海边旅行时,可能没有考虑过滨海和热带城市一直存在的一个世界性难题:如何处理棕榈叶。

  是的,棕榈虽然看起来普普通通,但却是世界上最难分解的物质之一。菜叶子放在垃圾桶里会自己烂掉,但是棕榈叶却不会。因为这个原因,棕榈叶是回收产业最讨厌的垃圾之一。但是,棕榈叶这么强悍,却和它超越其他生物的长寿细胞有关。今天我们就来了解一下这种能搞破粉碎机的植物。

  棕榈是棕榈目棕榈科(Arecaceae)植物的统称,椰子树(Cocos nucifera L.)就是棕榈科的。棕榈很耐旱,因此很好养活,许多地方用棕榈当行道树或景观树,一些棕榈甚至成了入侵物种。可是一段时间后,许多城市大呼上当,因为不管是活着还是死掉的棕榈,都给城市维护带来了麻烦。

  美国亚利桑那州的凤凰城就种着许多棕榈,这个城市每年要处理约4万吨棕榈叶。可是,垃圾处理厂却拒收棕榈叶。凤凰城政府的专家对此毫无办法,甚至只能向全社会求助。

  2016年,凤凰城社区和经济发展处的项目经理 Gretchen Wolfe 就对媒体表示:“如果你知道怎么回收处理棕榈叶,我们希望得到你的专业知识。”

  因为即使被撕成小块,变成细得像电话线一样的纤维,棕榈纤维依然具有很高的强度。这些纤维连能碾压汽车的工业粉碎机都搞不定,甚至还会缠住机器,造成破坏,难怪垃圾回收站看到棕榈叶就摇头。

  加州资源回收与再利用局(CalRecycle)的有机物处理部门官员 Robert Horowitz 也肯定了棕榈叶能破坏粉碎机的说法:“棕榈叶的纤维太多了”。他还指出:“从各方面来说,棕榈叶都超级强悍。但从另外一方面来说,它们也是很神奇的材料。用棕榈做的海滩阳伞不会坏。”

  所以,一般情况下棕榈只能被丢在垃圾填埋场。但是这也不是一个好方法,因为棕榈像塑料那样很难分解。

  棕榈纤维很难分解,因此可以制作成耐用的家庭用具。图片来源:wikimedia

  洛杉矶固体废物资源处(Los Angeles’ Department of Solid Waste Resources)的主管 Manuel Gomez 表示:“棕榈绝不会分解。”亚利桑那索诺兰沙漠博物馆的植物学馆长 Mark Fleming 也肯定了这种说法。他解释道,棕榈叶的纤维会让生物降解速度显著放缓。

  Fleming 说,要让棕榈叶堆肥,关键是湿度,但是即使在合适的条件下,棕榈叶也需要大约50年才会自行分解。

  这种至少要花掉两代人的时间才会降解的有机物显然会占据垃圾填埋场的有限空间和时间,因此垃圾填埋场对棕榈标出的价格是普通垃圾的两倍。

  洛杉矶城市卫生部门的工程师 John Chung 说,一般园艺绿色垃圾拉到填埋场的费用是37美元,但棕榈叶至少要58美元。承包了加州200多个城市行道树修剪的公司 West Coast Arborists 的副总 Andy Trotter 也表示,虽然棕榈叶只占他们处理的垃圾中的一小部分,但却是“垃圾处理中最昂贵的部分”。

  他说,普通植物修剪下来的枝条只要放在堆肥的地方自然腐烂就好了,成本几乎可以忽略不计,但是棕榈叶只能拉到垃圾填埋场填埋,在垃圾填埋点,一吨收费大概为35-50美元。

  此外,棕榈是会“掉毛”的,掉下来的棕榈叶会砸坏挡风玻璃,砸伤行人。在热带和亚热带地区,被一片硕大的棕榈叶子砸到住院并不是笑线月,海口现代花园小区就有棕榈叶片砸坏业主汽车的报道。为了防止棕榈砸人,海口一些小区直接把棕榈“剃了光头”。

  洛杉矶消防部门的林务员 Keith Condon 还提到,修建棕榈树也很危险,每年都有一两个人在修剪过程中丧命,因为致密而坚硬的棕榈叶处理不当的话,有时会压迫工人,使其窒息。

  对于木本植物,如我们平常见到的松树来说,没有任何一个细胞能活得比本体更久。大盆地刺果松(Pinus longaeva)虽然可以活三千岁,但是它的活组织的寿命不超过一百年。

  因此著名奥地利植物学家 Hans Molisch 曾发出这样的感叹:“毫不夸张的说,老树的大部分都是死细胞,就像一片只有少数房屋还有人住的废墟。”

  世界上最长寿的植物可活20万年,这个纪录是海神草属(Posidonia)的植物保持的。不过,它是靠不断克隆自己实现长生,单个细胞的寿命远短于整体。

  比如人体内,除了大脑中的神经元,没有任何一个细胞能伴随你一生。体细胞中最短命的是血液中的红细胞,它们一般只有5天寿命。最长寿的是脑神经元。当然了,因为成人脑神经元无法再生,这些长寿细胞是死一个少一个。

  美国国家热带植物园(the National Tropical Botanical Garden)的植物学教授 P. Barry Tomlinson 和哈佛大学的植物学研究者 Brett Huggett 在2012年提出,棕榈树是最长寿的植物,这并不是说它们的寿命是最长的,而是说它们的细胞寿命可能是所有植物,甚至所有多细胞生物中最长寿的,而这恰恰是因为棕榈树的老细胞不会被新细胞更新。

  棕榈树的细胞在一生中大都保持不死的状态。和松树相比,棕榈树几百年的寿命可能不算什么,但是棕榈的每个细胞都见证了本体的死亡,这一点是其他植物做不到的,有点像我们的脑中神经元。

  要知道棕榈的准确年纪,最好知道它们的栽种时间。种在法属几内亚的Place de Palmiers 的王棕(Roystonea regia)有明确的种植记录,它们的年龄超过200岁。图片来源:wikimedia

  刚才说过,棕榈植物的老细胞不会被新细胞替代,你肯定会好奇新细胞去了哪里。实际上,棕榈的新细胞都沿着上升通道去了上头。

  没错,棕榈组织的年龄是按高度递减的,越接近树冠的细胞越年轻,根部的最老,而同一个横截面的细胞都是“同一届”的。

  这和木本植物有本质区别:木本植物除了往上长,还会往外长,同一个横截面面的细胞年龄不同,因此才会有年轮。

  由于棕榈没有年轮,在判断棕榈的年龄时,一般是记录每年长的叶子数量,然后根据它的叶片数进行估算。一些棕榈可以活近八百岁,如图中的蓬草树(Kingia australis)。图片来源:pixabay

  实际上,棕榈植物的茎干在萌发出土前就长得很粗了,并且还会在叶片长开的过程中逐渐变粗。这就好比人类为了支撑上半身的重量,在婴儿期就长出了小学生的大。这种“超前发育”模式被植物学家称为“establishment phase”(创立期)。

  而为了在成长过程中底部不“塌房”,棕榈还会不断增加旧组织的机械强度,实践“终身学习”。

  具体来说,随着年龄的增长,棕榈树干的每个横截面上的同龄细胞都会逐渐变硬,也就是木质化。而且这个过程是从中心向外围呈辐射状发生的。

  这就是为什么,年龄越大的棕榈植物就越硬,而且根部和芯子最粗最硬。这树可真是越老越皮。

  与此相反,木本树树干里负责搞运输的导管以及负责支撑的厚壁组织都是死细胞,显然做不到随年龄进步,因为强度和硬度在细胞死去时就不再发生变化。只有具有棕榈这样长生的细胞,植株才可以在一生中逐渐变强。

  木本植物负责搞运输的导管以及负责支撑的厚壁组织都是死细胞(主要是3)。图片来源:wikipedia

  棕榈这种“新人不断向上晋升,老人则终身学习”的生长模式就叫做棕竹模型(Rhapis model)。上文提到的 Tomlinson 和 Huggett 认为,这种生长方法为棕榈植物带来了终身呵护,让它们不用担心因为长个而变得拉垮。

  总而言之,棕榈树的地表最长寿细胞让它们变得很难分解,并且随时准备砸下来爆锤人类。

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