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跨越两千余年的“切菜墩”


□ 王洪鹏 谢柯欣

  在中国科技馆“探索与发现”B厅里,有一个直径达3.8米、酷似切菜墩的植物茎干截面标本,这可是中国科技馆的镇馆之宝,是1979年冬季从美国加利福尼亚州一场暴风雨中倒下的一株巨杉上截取的,被人们亲切的地称为“切菜墩”。这株巨杉高65米,根部直径5米。1997年,“美中人民友好协会”从树干的30米高处横截下一部分茎干,并捐赠给中国科技馆。据“美中人民友好协会”的玛丽·珍·曼女士描述,这个“切菜墩”捐赠到中国的过程是很艰辛的。美国国务院官员曾不无夸张地对她说:“这可是最大型的电脑啊!”(当时的美国政府因担心被用于军事目的,一直拒绝向中国出口超大型计算机。)

  这棵巨杉的树龄长达2550年,也就是说,它在公元前571年就生活在地球上了。7000万年前的北半球到处生长着巨杉,此后由于第四季冰川活动,巨杉的分布范围缩小,在地球上的很多地区逐渐消失了。如今,自然生长的巨杉只分布于美国加利福尼亚州内华达山脉西部的约塞米蒂国家公园( Yosemite National Park)和国王峡谷国家公园(Kings CanyonNational Park),是非常稀有的树种,堪称“活化石”。巨杉亦称“世界爷”,年龄可达4000年,是北美洲的单种属,其枝叶奇特,树干粗大挺直、高耸入云,树高可谓世界之最。目前人们测量到的最高的巨杉高达142米,树干最粗的部位直径达12米。100多年前,人们初次在加利福尼亚州发现这种巨大树木。1859年,英国人将其命名为“威灵顿巨树”,用来纪念在滑铁卢战役中击败拿破仑的英军统帅威灵顿将军。但随后又有美国人将其命名为“华盛顿巨树”。后来经植物学家研究,将其正式命名为Sequoiadendron giganteum,其中文名为“巨杉”。

  这棵巨杉历经了数十万个日日夜夜和风雨雷电的考验,见证了地球上几度沧海桑田的变迁,伴随着人类从茹毛饮血的时代一步步发展到现代文明。不仅如此,它躯干中那2550道年轮还忠实记录了自然的各种信息:气象、水文、地理、植被、地震、火山以及太阳黑子的爆发……站立在这个巨大而历史悠久的“切菜墩”面前,我们不得不抬头仰视,在惊叹大自然神奇造化的同时,心里不禁由衷感慨自己的渺小。

  跨越千年的“时光之轮”

  司马迁十年磨一剑,著就“史家之绝唱”——《史记》,记载了我国从传说中的黄帝到汉武帝近3000年的峥嵘岁月,这是人类的史记。自然界也有属于自己的“史记”,树的年轮便是其中一种。

  我们不妨比照巨杉的年轮,看一看人类的历史进程。2550年前,这颗巨杉从泥土中发芽,迎来了它生命中的第一缕阳光。在年轮生长了20圈后,它那经过光合作用释放的一些氧分子有可能会随着大气环流移动到地球的另外一端,并被一个叫做孔丘的新生儿吸入,帮助他发出人生的第一声啼哭。那时的这株巨杉还只是一棵小树。等到了“自然和自然的法则在黑夜中隐藏”的1642年,上帝说:“让牛顿诞生!于是一切都被照亮。”牛顿出生了,此时的这株巨杉已经相当粗壮了。再到了1879年,爱因斯坦诞生了,这株巨杉依然枝繁叶茂。给人类历史上带来转折点的伟大事件都可以在这株有着2550年树龄的巨杉年轮上找到相应的时间点。“切菜墩”就像一部无字天书,读懂它,就会知道自然界的许多秘密。

  “切菜墩”的秘密

  树木的年轮是自然界的活档案,记录了树木度过的每一个春秋,反映了树木与大自然搏斗的艰辛历程。“切菜墩”北侧的年轮窄而南侧年轮宽,.原因是“切菜墩”生长在北半球,树干的南侧因阳光照射充足而生长很快,而北侧接受阳光照射少,甚至难以见到阳光,所以生长缓慢。

  年轮的生长受到光照、热量、水分和空气成分等多种环境因素的影响。例如,年轮的宽窄疏密不仅反映了树木生长速度的快慢、木材的年生长量的多少和质地的优劣,还记录了气候变化的情况。年轮研究还能为考古鉴定提供佐证。英国有一张珍贵的大圆桌,科学家煞费苦心,力图确定其确切制作年代。物理学家试图采用放射性碳同位素测年的方法,考古学家依据对木材的加工技术的分析来确定,历史学家翻阅大量典籍……但都没有得到满意的结果。最后牛津大学的植物学家研究了桌面的纹理,即年轮,并结合碳同位素的测定资料进行综合分析,终于确定这张大圆桌制作于1336年。

  年轮里还有什么其他的秘密?这仍是目前科研人员正在研究和探索的内容。几千年前,文字的发明使人类文明得以更好地传承,树木年轮这部“无字天书”则以自己的方式默默地将大自然的变迁记录并保存下来。经过科学工作者的研究和整理,这些自然奥秘终将昭示于世人面前。

  “切菜墩”:请勿摸我

  在科技馆里,“切菜墩”这个展品和其他动手操作的展品不同,是不允许观众动手触摸的。观众欣赏“切菜墩”的最佳方式是用眼观察、用心体会,如果能够带着问题去思考则会收获更多。在如此美妙的科学殿堂里,以独特的方式倾听“切菜墩”讲述那过去的故事,实在是一件美好的事。

  (作者单位:中国科技馆)

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摘自:大自然 2012年第05期  
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