เรือนยอดของต้นไม้ ในป่ามักไม่บดบังกัน เหตุผลที่อยู่เบื้องหลังเรื่องนี้คืออะไร

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


เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ : ประเภทของป่าไม้

เรื่องแนะนำ

A B C…ภาพถ่ายดาวเทียมเหล่านี้มีครบทุกตัวอักษร

งานอดิเรกของ อดัม วอยแลนด์ นักวิทยาศาสตร์จากนาซ่า ผู้เก็บรวบรวมตัวอักษรภาษาอังกฤษจากภูมิประเทศต่างๆ ผ่านภาพถ่ายดาวเทียม ปัจจุบันเขารวบรวมได้มากพอจนตีพิมพ์ออกมาเป็นหนังสือเลยทีเดียว

รอยเท้าคาร์บอนเบื้องหลังเทศกาลลอยกระทง

ทางที่ดีในการไม่ก่อขยะเลยทั้งขยะที่ย่อยสลายได้ และย่อยสลายไม่ได้คือ การเลือกลอยกระทงแบบออนไลน์ ลอยกระทงปีนี้มาช่วยกันปกปักรักษาสายน้ำด้วยกระทงออนไลน์กันเถอะ

ต้นแบบ หอฟอกอากาศ ระดับเมือง “ฟ้าใส”

ศูนย์วิจัยและนวัตกรรมเพื่อความยั่งยืน (RISC) โดย บริษัทแมกโนเลีย ควอลิตี้ ดีเวล็อปเม้นต์คอร์ปอเรชั่น จำกัด (MQDC) เปิดตัวต้นแบบ หอฟอกอากาศ ระดับเมือง ชื่อ “ฟ้าใส” นำร่องภาคอสังหาริมทรัพย์รายแรกของประเทศไทย เรื่องปัญหามลพิษทางอากาศเป็นปัญหาระดับมหภาค ซึ่งส่งผลกระทบต่อคุณภาพของชีวิตผู้คนเป็นจำนวนมาก หลายฝ่ายเริ่มเห็นถึงผลกระทบที่เกิดขึ้น และตระหนักถึงการแก้ปัญหาเรื่องมลพิษทางอากาศในระยะยาว “RISC โดยบริษัท แมกโนเลีย ควอลิตี้ ดีเวล็อปเม้นต์ คอร์ปอเรชั่น จำกัด (MQDC) ทำการศึกษาและวิจัยภายใต้หลักการนวัตกรรมเพื่อความยั่งยืน ซึ่งพยายามค้นคว้าวิจัยให้บรรลุเป้าหมายทางสุขภาวะและความยั่งยืนด้านสิ่งแวดล้อม และขณะเดียวกันก็ช่วยส่งเสริมชีวิตความเป็นอยู่ให้ดีขึ้น รวมทั้งเพื่อการพัฒนาทางด้านสังคมและเศรษฐกิจ” รศ.ดร.สิงห์ อินทรชูโต หัวหน้าคณะที่ปรึกษา ศูนย์วิจัยและนวัตกรรมเพื่อความยั่งยืน กล่าวและเสริมว่า “ด้วยเหตุนี้จึงมุ่งตอกย้ำแนวคิดการดำเนินงานเพื่อส่งเสริมสุขภาพและความเป็นอยู่ที่ดีของทุกสรรพสิ่งบนโลก หรือ ‘for all well-being’ และมุ่งมั่นขยายแนวคิดนี้สู่สาธารณชนเป็นวงกว้าง” ต้นแบบ หอฟอกอากาศ ระดับเมือง ภายใต้ชื่อ “ฟ้าใส” มีที่มาจากแนวคิดการฟอกอากาศที่เต็มไปด้วยมลภาวะให้ใสสะอาด ปลอดฝุ่นพิษ PM 2.5 ด้วยเทคโนโลยีที่มีประสิทธิภาพสูง โดย RISC คิดค้นและพัฒนาร่วมกับบริษัท เนสเทค ประเทศไทย […]

สภาพอากาศรุนแรงสุดขั้ว ตัวการคร่าชีวิตในอนาคต?

นักวิทยาศาสตร์ระบุว่าในอนาคตภัยพิบัติจากการเปลี่ยนแปลงของสภาพอากาศแบบสุดขั้วจะยิ่งทวีความรุนแรงขึ้น พายุ น้ำท่วม ตลอดจนไฟป่าจะยิ่งเกิดบ่อยครั้ง และเป็นสาเหตุการเสียชีวิตของผู้คนจำนวนมาก