เรือนยอดของต้นไม้ ช่วยป้องกันโรคระบาดในพืช

เรือนยอดของต้นไม้ ในป่าล้วนรักษาระยะห่างจนเกิดเป็นช่องว่าง เรียกว่า เรือนยอดไม่บดบังกัน (crown  shyness) ซึ่งช่วยให้ต้นไม้สามารถแบ่งปันทรัพยากร และควบคุมการระบาดของโรค

เดือนมีนาคม ค.ศ. 1982 ในวันที่อากาศอบอุ่น ฟรานซิส “แจ็ก” พุตซ์ (Francis “Jack” Putz) นักชีววิทยา เดินทางเข้าไปในป่าต้นโกงกางที่มี เรือนยอดของต้นไม้ เพื่อหลบหลีกจากความร้อนในช่วงบ่าย ด้วยความง่วงจากอาหารมื้อเที่ยง และการทำงานภาคสนามในอุทยานแห่งชาติ กัวนากัสเต ประเทศคอสตาริกา อย่างหนัก พุตซ์จึงตัดสินใจงีบหลับระหว่างวัน

ขณะที่เขามองขึ้นไปบนท้องฟ้า สายลมพัดยอดโกงกางที่อยู่เหนือเขาไหวเอนไปมา ทำให้กิ่งก้านสาขาของต้นไม้ที่อยู่ใกล้เคียงก่ายเข้าหากัน ใบไม้และกิ่งไม้ที่อยู่ขอบนอกสุดของเรือนยอดหักลง พุตซ์สังเกตเห็นว่าการตัดแต่งกิ่งซึ่งกันและกันนี้ทิ้งร่องรอยของพื้นที่ว่างบนเรือนยอด

เครือข่ายของยอดไม้ที่เรียกว่า Crown Shyness ได้รับการบันทึกไว้ในป่าทั่วโลก จากป่าโกงกางของคอสตาริกาไปจนถึงต้นการบูรบอร์เนียวที่สูงตระหง่านของมาเลเซีย มีช่องว่างระหว่างพุ่มไม้เขียวขจี แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่า เหตุใดยอดไม้จึงไม่ยอมให้เกิดการบดบังกัน

พุตซ์ให้เหตุผลว่า ต้นไม้ต้องการพื้นที่ว่างซึ่งกันและกัน เพื่อใช้ในแผ่กิ่งก้าน และดูเหมือนว่าลมจะมีบทบาทสำคัญในการช่วยให้ต้นไม้จำนวนมากรักษาระยะห่างระหว่างกันได้ การแบ่งแยกพื้นที่ว่างระหว่างกิ่งก้านของแต่ละต้น อาจช่วยเพิ่มการเข้าถึงทรัพยากรของพืช เช่น แสง อีกทั้งช่วยขัดขวางการแพร่กระจายของแมลงที่กัดกินใบ เถาวัลย์ กาฝาก หรือโรคติดเชื้ออื่น ๆ

เม็ก โลว์แมน (Meg Lowman) นักชีววิทยาป่าไม้และผู้อำนวยการมูลนิธิ TREE กล่าวว่า อาจเป็นรูปแบบของการรักษาระยะห่างทางสังคม “เมื่อเกิดการเว้นที่ว่างระหว่างกัน มันก็สามารถเพิ่มผลผลิตได้” เธอกล่าวและเสริมว่า “นั่นคือความงดงามของความโดดเดี่ยว… ต้นไม้กำลังปกป้องสุขภาพของตัวเอง”

เรือนยอดของต้นไม้, ป่าไม้, การปกคลุมเรือนยอด, เรือนยอด, ต้นไม้

การแข่งขันบนยอดไม้

แม้ว่าคำอธิบายเกี่ยวกับความ Crown Shyness ปรากฏในวรรณกรรมทางวิทยาศาสตร์ตั้งแต่ทศวรรษ 1920 หลายปีหลังจากนั้น นักวิทยาศาสตร์เริ่มเสาะหาสาเหตุของปรากฏการณ์นี้อย่างเป็นระบบ ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์บางคนตั้งสมมติฐานว่า ต้นไม้ไม่สามารถเติมเต็มช่องว่างระหว่างต้นได้ เนื่องจากขาดแสงแดด ซึ่งเป็นปัจจัยสำคัญต่อการสังเคราะห์แสง จึงส่งผลให้ยอดไม้ของแต่ละต้นไม่เจริญจนซ้อนทับกัน

อย่างไรก็ตาม ทีมงานของพุตซ์ได้ตีพิมพ์งานวิจัยใน ค.ศ. 1984 แสดงให้เห็นว่า ในบางกรณี Crown shyness อาจเป็นผลมาจากการแย่งชิงพื้นที่ระหว่างต้นไม้ ที่มีสายลมเป็นปัจจัยร่วม โดยการแตกกิ่งก้านใหม่ และปกป้องพื้นที่จากต้นข้างเคียง ในการวิจัยของพวกเขาที่สังเกตการปกคลุมเรือนยอดของต้นโกงกาง พบว่า ยิ่งต้นต้นโกงกางพริ้วไหวตามแรงลมมากเท่าไร ระยะห่างระหว่างเรือนยอดยิ่งมากขึ้นตามไปด้วย ซึ่งการค้นพบครั้งนี้ช่วยอธิบายเรื่องรูปทรงของเรือนยอด

ประมาณสองทศวรรษต่อมา ทีมงานที่นำโดยมาร์ก รุดนิกกิ (Mark Rudnicki) นักชีววิทยาจากมหาวิทยาลัยเทคโนโลยีมิชิแกน ได้สำรวจและวิจัยต้นสนลอดจ์ในอัลเบอร์ตา ประเทศแคนาดา พบว่า ป่าไม้ที่เผชิญลมแรงมักเต็มไปด้วยต้นไม้สูง และต้นไม้ที่สูงใกล้เคียงกันมักมี Crown shyness เมื่อรุดนิกกิและทีมงานของเขาทดลองใช้เชือกไนลอน เพื่อป้องกันไม่ให้พุ่มต้นสนที่อยู่ใกล้เคียงชนกัน พืชเหล่านั้นก็แตกยอดและแผ่กิ่งเข้าไปในพื้นที่ช่องว่างระหว่างต้น เพื่อให้เกิดระยะห่างที่พอดี

นักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ ตั้งข้อสังเกตว่า ต้นไม้อาจมีหลายวิธีในการแผ่กิ่งก้านในชั้นเรือนยอด และบางต้นอาจต้านทานแรงลมได้น้อยกว่าต้นอื่น ๆ ตัวอย่างเช่น Rudnicki กล่าวว่า ต้นไม้บางต้นอาจเรียนรู้ที่จะไม่เจริญส่วนปลายยอด เนื่องจากใบใหม่ที่งอกออกมา ต้องถูกลิดทิ้งไปตามแรงลมและเสียดสีกับต้นข้างเคียงจนหลุดร่อน

ต้นไม้หลีกเลี่ยงความเสียหายที่ไม่จำเป็นได้ Inés Ibáñez นักนิเวศวิทยาป่าไม้แห่งมหาวิทยาลัยมิชิแกน กล่าว “การงอกใหม่เป็นเหมือนค่าใช้จ่ายที่ต้องลงทุนสำหรับพืช… มันเหมือนกับการที่ต้นไม้ต้องแข่งขัน เพราะฉะนั้นอย่าเติบโต เพราะมันไม่คุ้มค่า”

ต้นไม้บางชนิดอาจใช้ประสาทสัมผัสพิเศษเพื่อตรวจจับสารเคมีที่ออกมาจากต้นใกล้เคียง “มีงานวิจัยที่อธิบายถึงเรื่องการรับรู้ของต้นไม้ต่อต้นอื่น ๆ ที่อยู่โดยรอบ” Marlyse Duguid นักป่าไม้ และพืชสวน แห่งมหาวิทยาลัยเยล กล่าว ข้อมูลเกี่ยวกับการสื่อสารทางเคมีในไม้ยืนต้นมีน้อยมาก แต่ถ้าต้นไม้สามารถรับรู้ หรือสื่อสารซึ่งกันและกันได้ พวกมันอาจสามารถหยุดการเติบโตของทรงพุ่มได้ก่อนเข้าปะทะกัน

ประโยชน์ของการมีพื้นที่ส่วนตัว

“ใบไม้เปรียบเสมือนอวัยวะที่ล้ำค่าที่สุดของต้นไม้ เพราะถ้าใบไม้ทั้งพวงหลุดร่วงออกไป นั่นถือเป็นหายนะที่เลวร้ายสำหรับต้นไม้” โลว์แมน กล่าว
ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะศึกษา Crown shyness ของป่า ซึ่งเป็นส่วนยอดของพืชที่สูงที่สุดในโลก โลว์แมนหนึ่งในนักวิทยาศาสตร์เพียงไม่กี่คน ที่ศึกษาการปกคลุมเรือนยอดของต้นไม้ สำรวจและเก็บข้อมูลยอดไม้ โดยใช้ทักษะการปีน การทรงตัว และความกล้าหาญไม่น้อย “ปัจจัยที่จำกัดคือ เราไม่สามารถจัดการกับแรงโน้มถ่วง เพื่อไปยังสถานที่เหล่านั้นได้ อย่างไรก็ตาม ถ้าเราไม่ศึกษาเรื่องนี้ ก็เปรียบได้ว่าเราไม่เข้าใจภาพของต้นไม้ทั้งหมด” โลว์แมน กล่าว

เรือนยอดของต้นไม้เต็มไปด้วยชีวิตและความหลากหลายทางชีวภาพ ส่วนใหญ่ยังไม่ถูกสำรวจ โดยเฉพาะอย่างยิ่งพื้นที่ป่าเขตร้อน “โชคดีที่เรื่องของ Crown shyness ไม่ใช่สิ่งที่คุณต้องขึ้นเครื่องบินเพื่อดู มันเกิดขึ้นรอบ ๆ ตัว และเป็นสิ่งที่ดีสำหรับผู้คน ที่จะแหงนหน้ามองขึ้นไปดูบ้าง” พุตซ์กล่าว

เรื่อง: KATHERINE J. WU
ภาพถ่าย: IAN TEH, เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก

***แปลและเรียบเรียงโดย พชร พงศ์ยี่ล่า

โครงการนักศึกษาฝึกงาน กองบรรณาธิการ นิตยสารเนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก ฉบับภาษาไทย


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ประเภทของป่าไม้

เรื่องแนะนำ

จากเชี่ยวหลานถึงแม่วงก์ : การลุกฮือเพื่อปกป้องป่า

“ในความรู้สึกของผม เราไม่ต้องมาเถียงกันหรอกว่า เราจะใช้ป่าไม้อย่างไร เพราะมันเหลือน้อยมากจนไม่ควรใช้ จึงควรจะรักษาส่วนนี้เอาไว้” – สืบ นาคะเสถียร ไม้ใหญ่ยืนต้นตายเป็นหย่อม ๆ ท่ามกลางผืนนํ้าสีดำเวิ้งว้างในหุบเขา คือภาพจำของผมเกี่ยวกับเขื่อนเชี่ยวหลาน (หรือชื่อทางการคือเขื่อนรัชชประภา) ผมมีโอกาสเดินทางไปที่นั่นครั้งแรกในฐานะเจ้าหน้าที่ฝ่ายวิชาการของมูลนิธิ สืบ นาคะเสถียร เมื่อปี พ.ศ. 2539 พร้อมกับวันชัย ตันติวิทยาพิทักษ์ ซึ่งในเวลานั้นเป็นบรรณาธิการนิตยสาร สารคดี โดยควบตำแหน่งเลขาธิการมูลนิธิสืบนาคะเสถียรด้วย ครั้งนั้น เราเดินทางไปมอบเงินช่วยเหลือให้ครอบครัวเจ้าหน้าที่พิทักษ์ป่าที่เพิ่งถูกยิงเสียชีวิต หลังจากที่มูลนิธิตั้งกองทุนเพื่อผู้พิทักษ์ป่า 10 ปีก่อนหน้านั้น ตอนที่ยังไม่มีเขื่อนกั้นขวางลำนํ้า “เชี่ยวหลาน” เป็นชื่อแก่งกลางนํ้าบริเวณคลองแสงที่มีนํ้าไหลเชี่ยว ตั้งอยู่ระหว่างเขตรักษาพันธุ์สัตว์ป่าคลองแสงและอุทยานแห่งชาติเขาสก จังหวัดสุราษฎร์ธานี เป็นป่าดิบที่ราบตํ่าอุดมสมบูรณ์ที่สุดแห่งหนึ่งของประเทศไทย และเป็นแหล่งอาศัยของสัตว์ป่าใกล้สูญพันธุ์หลายชนิด พอมีการสร้างเขื่อนและกักเก็บนํ้าเมื่อ พ.ศ. 2529 ป่าสมบูรณ์ผืนนี้จึงจมอยู่ใต้บาดาลตลอดกาล และทิ้งให้สัตว์ป่าไม่น้อยกว่า 338 ชนิดต้องติดอยู่ตามเกาะแก่งน้อยใหญ่ภายในอ่างเก็บนํ้า ในตอนนั้น สืบ นาคะเสถียร ต้องรับหน้าที่เป็นหัวหน้าโครงการอพยพสัตว์ป่าจากโครงการสร้างเขื่อนขนาดใหญ่ครั้งแรกของเมืองไทย พูดได้ว่าการทำงานในคราวนั้นเป็นครั้งแรก ๆ ที่สังคมไทยเห็นสืบ นาคะเสถียร ในฐานะข้าราชการนํ้าดีที่ทำงานแบบถวายชีวิตช่วยเหลือสัตว์ป่า ผ่านทางรายการ ส่องโลก สารคดีโทรทัศน์ของสันติธร […]

1 ปี หลังไฟป่าครั้งประวัติศาสตร์ ชาวออสเตรเลียยังคงดิ้นรนเพื่อกอบกู้วิถีชีวิตกลับคืนมา

หนึ่งปีหลังจากไฟไหม้ครั้งใหญ่ในประวัติศาสตร์ เปลวไฟขนาดมหึมาที่โหมลุกไหม้พื้นที่ต่าง ๆ ทั่วประเทศ ยังคงทิ้งบาดแผลฉกรรจ์อันน่าเศร้า ชาวออสเตรเลียที่ได้รับผลกระทบจำนวนมาก ยังคงดิ้นรนเพื่อกอบกู้วิถีชีวิตกลับคืนมา วันที่ 30 ธันวาคม ค.ศ. 2019 Ron Corby วัย 88 ปี เข้านอนตามปกติในหมู่บ้านเล็ก ๆ บนชายฝั่งทางตะวันออกเฉียงใต้ของออสเตรเลียที่ชื่อ Cobargo จากนั้นเวลาตี 2 ครึ่ง เขาก็ตื่นขึ้นด้วยเสียงโทรศัพท์ เสียงลูกสาวที่ดังมาตามสาย บอกให้เขาอพยพออกจากบ้านของตัวเองทันที เมื่อ Corby ขนข้าวของออกมา เพื่อเตรียมขึ้นรถลูกสาวที่มารอรับหน้าบ้าน เขาเห็นเปลวเพลิงขนาดใหญ่ลุกไหม้อยู่ไม่ไกล บ้านของเธอที่อยู่ห่างออกไปไม่กี่ช่วงถนนถูกมันกลืนกินไปแล้วทั้งหลัง Corby อาศัยอยู่ในหมู่บ้าน Cobargo มานานนับทศวรรษ ดำรงชีพด้วยการทำเกษตรกรรม เขาเผชิญหน้ากับภัยพิบัติและสภาพอากาศอันเลวร้ายของออสเตรเลียมานับครั้งไม่ถ้วน ตั้งแต่วิกฤติความแห้งแล้ง ไปจนถึงน้ำท่วมและไฟป่า แต่ไม่มีครั้งใดรุนแรงเทียบเท่าเปลวไฟมหึมาที่ลุกไหม้ทุกอย่างที่ขวางหน้า รวมถึงบ้านของเขาในครั้งนี้มาก่อน 1 ปีที่แล้ว ไฟไหม้รุนแรงเกิดขึ้นทั่วประเทศออสเตรเลีย คร่าชีวิตคนไป 33 คน ทำลายบ้านเรือนหลายพันหลังและทำให้สัตว์ป่ามากกว่า 1 พันล้านตัว ต้องจบชีวิตลงกับเศษเถ้าธุลี พื้นที่มากกว่า 100 […]

ภาพถ่ายบุคคลแห่งความหวังและการฟื้นตัวหลังจากเฮอร์ริเคนฮาร์วีย์

ภาพถ่ายบุคคลแห่งความหวังและการฟื้นตัวหลังจาก เฮอร์ริเคนฮาร์วีย์ ทุกวันนี้ ผู้คนราว 40,000 คนอาศัยอยู่ในศูนย์พักพิงทั่วรัฐเทกซัส ลุยเซียนา และเทนเนสซี หลังจาก เฮอร์ริเคนฮาร์วีย์ พัดถล่ม วิลเลียม วิดเมอร์ ช่างภาพ เดินทางไปยังศูนย์การประชุมจอร์จ อาร์. บราวน์ ในเมืองฮิวสตัน เพื่อบันทึกเรื่องราวเหล่านั้นบางส่วนให้เนชั่นแนล จีโอกราฟฟิก พายุลูกนี้พัดถล่มเมืองฮิวสตันและภูมิภาคโดยรอบเมื่อวันที่ 25 สิงหาคม ที่ผ่านมา ทำให้เกิดน้ำท่วมรุนแรง และมีผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 60 ราย ตอนนี้นอกจากผู้คนหลายพันคนที่อยู่ในศูนย์พักพิง คนอีกมากยังต้องการความช่วยเหลือในการสร้างที่พักอาศัยขึ้นใหม่ หน่วยงาน Federal Emergency Management Agency กล่าวว่า ผู้คนกว่า 500,000 คนลงทะเบียนขอรับความช่วยเหลือด้านภัยพิบัติ ซึ่งรวมถึงการซ่อมแซมและการสูญเสียทรัพย์สิน ตอนที่วิดเมอร์มาถึง น้ำลดลงจากย่านใจกลางเมืองฮิวสตันแล้ว ผู้คนนับหมื่นส่วนใหญ่ซึ่งมาหลบภัยที่ศูนย์การประชุมในช่วงที่ภัยพิบัติรุนแรงที่สุดได้เริ่มย้ายออกไปแล้ว ส่วนคนที่ยังอยู่ล้วนมีความบอบช้ำในระดับต่างๆกัน ภาพถ่ายบุคคลของวิดเมอร์คือบทพิสูจน์ของประสบการณ์แห่งความโศกเศร้า ความสูญเสีย และความอยู่รอด ที่มนุษย์แบ่งปันกัน ภาพถ่าย วิลเลียม วิดเมอร์, National Geographic อ่านเพิ่มเติม : เมื่อพายุมาทุกคนวิ่งหนี […]