第2节

森林中蕴藏的资源

我们逐渐意识到树木生长能够提供宝贵的资源，吸收二氧化碳，造福全世界，与此同时，人类又在以惊人的速度摧毁这样的资源。森林的消失速度可能很快，但恢复却需要数千年的时间。值得注意的是，撒哈拉沙漠的大部分地区在5000多年前还是一片森林，但由于气候发生了微小的变化，森林迅速消失。太平洋和南美洲的丛林也在大量减少，很可能在短时间内导致类似的沙漠化。在陷入不可逆转的灾难之前，我们需要了解森林中蕴藏的资源。

树木需要适应天气变化或寄生生物的攻击才能生存下来，它们的部分防御机制意味着树木中的化学物质能够应对表面的损害。因此，我们可以在不破坏树木的情况下提取其化学物质或寄生生物。一个常见的例子就是利用树皮提炼药材，如防腐剂提取于金缕梅；从紫杉树皮中提取的紫杉醇具有抗癌的作用；柳木中的成分可以用于制作阿司匹林；此外还有很多树木成分的衍生物可以用来制作消毒剂或糖浆。直到19世纪末，大多数药物的成分可能都来自树木和植物。总的来说，数百种熟悉的化学物质和药物最初都从树木中提取而来。许多具有保护功能的植物树脂对人体有毒，最典型的例子是南美一种名为“箭毒”的树脂。它是一种极为强效的药物，可以攻击肌肉，常用作毒药和狩猎。

用于治疗与预防疟疾的药物奎宁已有悠久的使用历史，它提取自金鸡纳树的树皮。中国药学家屠呦呦从中草药中研制出青蒿素和双氢青蒿素，在疟疾治疗方面取得了重大突破。这项成果为她赢得了2015年的诺贝尔奖。有趣的是，一些中国古籍记载了她所使用的原材料的有益作用，但在现代复制同样的过程却难以成功，因为现代技术使用了不同的化学分离策略。她意识到，在中国古籍中记载的过程没有现代设备采样技术（包括热水）的缺陷。在防治疟疾方面，全世界约24万种化合物的测试都以失败告终，这一事实很可能意味着自动测试的方法在对适用于其他疾病的天然药物进行取样时同样会失败。

有些树木会分泌具有保护功能的有毒物质，其数量和强度会随着纬度的降低而增加，因为热带地区更易遭受昆虫和疾病的侵袭。因此我们应当更加谨慎地保护热带雨林，同时寻找存在于大自然中的天然化学物质。这些防御性的毒素具有一个意想不到的缺点，那就是木材工人，特别是那些要将各种热带木材制成物品的工人，他们在处理木材时可能会接触到有害的病原体。

宝贵的树木寄生生物与树皮损伤

树木遭受损伤并出现缺陷，这对我们具有广泛的积极作用。这些损伤和缺陷包括寄生损伤，可能形成树瘤那样的漂亮图案，用于制作装饰品；此外还有寄生生物，如圣诞装饰中用到的槲寄生。树皮受损后，在自然愈合和疤痕形成过程中会流出渗液，这种人为损伤已被广泛使用。在遥远的过去，流出的树液变成黄色物质，凝结成琥珀。它不仅可以用于制作漂亮的首饰，有些琥珀中还封进了各种昆虫，它们为许多早已灭绝的物种提供了历史记录。我们现在也会将树脂擦在小提琴琴弓上，用来增大弓毛对琴弦的摩擦。雪松木的树脂和蒸汽可用于制作防蛀剂，也可用于制作熏香。其他类型的树木切口渗液也有多种用途。例如有一种枫树，它能提供枫糖浆的甜味物质，在北美地区的年产量约为数百吨（1吨=1000千克）。

18世纪，在南美洲进行考察的科考队从现在被称为橡胶树的树木中采集了树液，即乳胶。乳胶的渗出成为天然橡胶生产的基础，它是一种具有极高价值的防水剂和柔韧的密封材料。有人秘密地从巴西获取了橡胶树的种子，将其传播到其他国家和地区，从而打破了巴西和葡萄牙最初的垄断。“橡胶”这一树名与它在当地的名称无关，而是因为它能去除纸上的铅笔痕迹。很多案例表明，人类并不愿意接受新的想法和产品，包括乳胶。最初在乳胶被用来制作防水布时，弗朗索瓦·弗雷斯诺（François Fresneau）首次展示了该布料的防水效果，结果被指控为巫术。

在生产软木时，人们也采用了对树木表皮造成可控损害的方法，使树皮可以再生长。对树木而言，更猛烈的侵袭是修剪幼树：砍断幼树用作燃料，或用柔韧的幼树木材制作栅栏或编织篮子等。实际上，经过修剪后，植物在生长过程中经历了一次不同寻常的有益转变，与未经修剪的普通树木相比，修剪后的树木根茎的寿命能够延长数倍。

大火对树皮造成的表面损伤同样会产生积极的影响，比如提高种子的发芽率；或者清除一些植物，从而使剩余植物能够在过度拥挤的森林环境中生长。这一点现在看来显而易见，但最初它是违反人类直觉的（人们一度认为大火只能造成损害和缺陷），因此林业管理一直在试图阻止任何森林火灾，直到近几年管理方式才有所调整。现在，人们更加充分地认识到，通过有控制的火烧来清除灌木丛，可以带来诸多好处。

藏在树木生长过程中的历史与气候记录

即便不是科学家，我们也能理解温带地区的树木和植物生长会随气候的变化而变化。我们不能忽略这样一个事实，即大多数树木都有非常清晰的年轮，它标志着冬季和夏季生长速度的变化。因此，这些年轮的宽度和间隔是地球气候的历史记录。要估算一棵树的树龄，我们只需计算年轮的数量。这就是树轮年代学。年轮的变化（在本书的论述中也将其视为一种缺陷）不仅能体现近期的气候变化，如果能构建模型，我们也可以利用它追溯几千年前的气候变化。幸运的是，整个北半球的树木生长模式相对一致。我们可以从现代的树木开始，通过更古老的木板进行回溯，从而建立一个长时间尺度的参考模式。在欧洲以及早期的地中海文明中，人们可以通过简单的年轮计数法推测木制品的年代，结果基本符合历史记录中的年代。即使是埃及王朝早期的文物，对历史年代的交互参照也是一种可靠的方法。在这样的时间尺度上（比如跨越4000年），我们可以在多种树木中分别选取一个样本，跟踪调查其年轮模式。在北美地区有一些生长非常缓慢的古老刺果松，我们可以在它的一个样本中看到其生长期间的气候变化模式。特别是借助又小又干瘪的刺果松以及令人印象深刻的红杉树，可以建立至少横跨8000年的年轮序列。

在南半球，人们以生长缓慢但体形巨大的贝壳杉为基础，进行详细的树轮年代学研究。这些贝壳杉可以存活超过1000年，并且已经存在超过50000年。根据人们在沼泽地区发现的树木，通过年轮计数法可以追溯到4000多年以前。

年轮与小提琴

有一则传说中称，意大利北部的制琴大师之所以能制作出伟大的小提琴，是因为他们有一种早已失传的“神奇”清漆。其实这是无稽之谈。他们的秘诀在于所处的地理位置与技艺。意大利阿尔卑斯山脉的高海拔与寒冷冬季导致树木的生长季节十分短暂，有利于形成紧密堆积的木材纹理，因此克雷莫纳（Cremona）及周边地区制造的小提琴的传声效果非常理想。图3.2中的小提琴照片显示，即使是经过精心挑选用于制作小提琴的木材，其纹理也不够均匀。通过一把小提琴，我们无法分辨出这棵树被砍伐与小提琴制作的确切日期，但由于早期的制琴师会使用相似时间段内成熟的木材，因此不难估算出乐器的制作时间。这意味着，我们可以判断出一个木制品（如小提琴）的年代，从而区分原件和后期的复制品。但是，一些制造师会在复原乐器时重复使用旧的小提琴板，因此仍需要十分谨慎。我有一把音色很好的小提琴，制造者的标签是“瓜内里”（Guarnerius） ，从风格上看，它可能是1900年左右的作品；但对琴身一半的木材进行树龄测定后发现，木材来自瓜内里时期。