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　　來源：把科學(xué)帶回家

　　撰文七君

　　新冠疫情以來，許多人的旅行計(jì)劃被擱置了。在家待久了，總想著去別處看看。當(dāng)你在幻想暑假出行去海邊旅行時(shí)，可能沒有考慮過濱海和熱帶城市一直存在的一個(gè)世界性難題：如何處理棕櫚葉。

　　是的，棕櫚雖然看起來普普通通，但卻是世界上最難分解的物質(zhì)之一。菜葉子放在垃圾桶里會(huì)自己爛掉，但是棕櫚葉卻不會(huì)。因?yàn)檫@個(gè)原因，棕櫚葉是回收產(chǎn)業(yè)最討厭的垃圾之一。但是，棕櫚葉這么強(qiáng)悍，卻和它超越其他生物的長壽細(xì)胞有關(guān)。今天我們就來了解一下這種能搞破粉碎機(jī)的植物。

圖片來源：wikimedia

　　棕櫚是棕櫚目棕櫚科（Arecaceae）植物的統(tǒng)稱，椰子樹（Cocos nucifera L。）就是棕櫚科的。棕櫚很耐旱，因此很好養(yǎng)活，許多地方用棕櫚當(dāng)行道樹或景觀樹，一些棕櫚甚至成了入侵物種。可是一段時(shí)間后，許多城市大呼上當(dāng)，因?yàn)椴还苁腔钪€是死掉的棕櫚，都給城市維護(hù)帶來了麻煩。

　　美國亞利桑那州的鳳凰城就種著許多棕櫚，這個(gè)城市每年要處理約4萬噸棕櫚葉。可是，垃圾處理廠卻拒收棕櫚葉。鳳凰城政府的專家對此毫無辦法，甚至只能向全社會(huì)求助。

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　　2016年，鳳凰城社區(qū)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展處的項(xiàng)目經(jīng)理 Gretchen Wolfe 就對媒體表示：“如果你知道怎么回收處理棕櫚葉，我們希望得到你的專業(yè)知識。”

　　垃圾回收處理站不收棕櫚，主要是因?yàn)樽貦叭~的纖維會(huì)把機(jī)器搞破。

　　因?yàn)榧词贡凰撼尚K，變成細(xì)得像電話線一樣的纖維，棕櫚纖維依然具有很高的強(qiáng)度。這些纖維連能碾壓汽車的工業(yè)粉碎機(jī)都搞不定，甚至還會(huì)纏住機(jī)器，造成破壞，難怪垃圾回收站看到棕櫚葉就搖頭。

垃圾回收站的粉碎機(jī)是很強(qiáng)悍的。

　　加州資源回收與再利用局（CalRecycle）的有機(jī)物處理部門官員 Robert Horowitz 也肯定了棕櫚葉能破壞粉碎機(jī)的說法：“棕櫚葉的纖維太多了”。他還指出：“從各方面來說，棕櫚葉都超級強(qiáng)悍。但從另外一方面來說，它們也是很神奇的材料。用棕櫚做的海灘陽傘不會(huì)壞。”

　　所以，一般情況下棕櫚只能被丟在垃圾填埋場。但是這也不是一個(gè)好方法，因?yàn)樽貦跋袼芰夏菢雍茈y分解。

棕櫚纖維很難分解，因此可以制作成耐用的家庭用具。圖片來源：wikimedia

　　洛杉磯固體廢物資源處（Los Angeles’ Department of Solid Waste Resources）的主管 Manuel Gomez 表示：“棕櫚絕不會(huì)分解。”亞利桑那索諾蘭沙漠博物館的植物學(xué)館長 Mark Fleming 也肯定了這種說法。他解釋道，棕櫚葉的纖維會(huì)讓生物降解速度顯著放緩。

　　Fleming 說，要讓棕櫚葉堆肥，關(guān)鍵是濕度，但是即使在合適的條件下，棕櫚葉也需要大約50年才會(huì)自行分解。

　　這種至少要花掉兩代人的時(shí)間才會(huì)降解的有機(jī)物顯然會(huì)占據(jù)垃圾填埋場的有限空間和時(shí)間，因此垃圾填埋場對棕櫚標(biāo)出的價(jià)格是普通垃圾的兩倍。

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　　洛杉磯城市衛(wèi)生部門的工程師 John Chung 說，一般園藝綠色垃圾拉到填埋場的費(fèi)用是37美元，但棕櫚葉至少要58美元。承包了加州200多個(gè)城市行道樹修剪的公司 West Coast Arborists 的副總 Andy Trotter 也表示，雖然棕櫚葉只占他們處理的垃圾中的一小部分，但卻是“垃圾處理中最昂貴的部分”。

　　他說，普通植物修剪下來的枝條只要放在堆肥的地方自然腐爛就好了，成本幾乎可以忽略不計(jì)，但是棕櫚葉只能拉到垃圾填埋場填埋，在垃圾填埋點(diǎn)，一噸收費(fèi)大概為35-50美元。

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　　此外，棕櫚是會(huì)“掉毛”的，掉下來的棕櫚葉會(huì)砸壞擋風(fēng)玻璃，砸傷行人。在熱帶和亞熱帶地區(qū)，被一片碩大的棕櫚葉子砸到住院并不是笑話。

　　今年2月，海口現(xiàn)代花園小區(qū)就有棕櫚葉片砸壞業(yè)主汽車的報(bào)道。為了防止棕櫚砸人，海口一些小區(qū)直接把棕櫚“剃了光頭”。

　　海口某小區(qū)的大王棕葉片掉下來，可以砸壞汽車和路人。圖片來源：m.yunnan.cn/system/2022/02/11/031917291.shtml

　　洛杉磯消防部門的林務(wù)員 Keith Condon 還提到，修剪棕櫚樹也很危險(xiǎn)，每年都有一兩個(gè)人在修剪過程中喪命，因?yàn)橹旅芏鴪?jiān)硬的棕櫚葉處理不當(dāng)?shù)脑挘袝r(shí)會(huì)壓迫工人，使其窒息。

修剪棕櫚植物是個(gè)技術(shù)活，而且會(huì)帶來生命危險(xiǎn)。圖片來源：pixabay

　　那么，為什么棕櫚纖維能搞破粉碎機(jī)，還不會(huì)腐爛呢？

　　歸根結(jié)底，這是因?yàn)樽貦皹鋼碛惺澜缟献铋L壽的細(xì)胞。

　　對于木本植物，如我們平常見到的松樹來說，沒有任何一個(gè)細(xì)胞能活得比本體更久。大盆地刺果松（Pinus longaeva）雖然可以活三千歲，但是它的活組織的壽命不超過一百年。

大盆地刺果松（Pinus longaeva）。圖片來源：wikipedia

　　因此著名奧地利植物學(xué)家 Hans Molisch 曾發(fā)出這樣的感嘆：“毫不夸張的說，老樹的大部分都是死細(xì)胞，就像一片只有少數(shù)房屋還有人住的廢墟。”

　　其他植物也是如此。

　　世界上最長壽的植物可活20萬年，這個(gè)紀(jì)錄是海神草屬（Posidonia）的植物保持的。不過，它是靠不斷克隆自己實(shí)現(xiàn)長生，單個(gè)細(xì)胞的壽命遠(yuǎn)短于整體。

大洋海神草（Posidonia oceanica）的壽命可達(dá)數(shù)十萬年。圖片來源：wikipedia

　　其實(shí)這一點(diǎn)放在動(dòng)物身上也適用。

　　比如人體內(nèi)，除了大腦中的神經(jīng)元，沒有任何一個(gè)細(xì)胞能伴隨你一生。體細(xì)胞中最短命的是血液中的有核紅細(xì)胞（一般只在嬰兒身上和成人骨髓中有），它們一般只有5天壽命。最長壽的是腦神經(jīng)元。當(dāng)然了，因?yàn)槌扇四X神經(jīng)元無法再生，這些長壽細(xì)胞是死一個(gè)少一個(gè)。

　　要論細(xì)胞壽命，棕櫚樹的細(xì)胞是所有多細(xì)胞生物之冠。

　　美國國家熱帶植物園（the National Tropical Botanical Garden）的植物學(xué)教授 P。 Barry Tomlinson 和哈佛大學(xué)的植物學(xué)研究者 Brett Huggett 在2012年提出，棕櫚樹是最長壽的植物，這并不是說它們的壽命是最長的，而是說它們的細(xì)胞壽命可能是所有植物，甚至所有多細(xì)胞生物中最長壽的，而這恰恰是因?yàn)樽貦皹涞睦霞?xì)胞不會(huì)被新細(xì)胞更新。

　　棕櫚樹的細(xì)胞在一生中大都保持不死的狀態(tài)。和松樹相比，棕櫚樹幾百年的壽命可能不算什么，但是棕櫚的每個(gè)細(xì)胞都見證了本體的死亡，這一點(diǎn)是其他植物做不到的，有點(diǎn)像我們的腦中神經(jīng)元。

　　要知道棕櫚的準(zhǔn)確年紀(jì)，最好知道它們的栽種時(shí)間。種在法屬幾內(nèi)亞的Place de Palmiers 的王棕（Roystonea regia）有明確的種植記錄，它們的年齡超過200歲。圖片來源：wikimedia

　　為什么棕櫚細(xì)胞這么長壽？這和棕櫚的獨(dú)特生長模式有關(guān)。

　　剛才說過，棕櫚植物的老細(xì)胞不會(huì)被新細(xì)胞替代，你肯定會(huì)好奇新細(xì)胞去了哪里。實(shí)際上，棕櫚的新細(xì)胞都沿著上升通道去了上頭。

　　沒錯(cuò)，棕櫚組織的年齡是按高度遞減的，越接近樹冠的細(xì)胞越年輕，根部的最老，而同一個(gè)橫截面的細(xì)胞都是“同一屆”的。

　　這和木本植物有本質(zhì)區(qū)別：木本植物除了往上長，還會(huì)往外長，同一個(gè)橫截面面的細(xì)胞年齡不同，因此才會(huì)有年輪。

　　由于棕櫚沒有年輪，在判斷棕櫚的年齡時(shí)，一般是記錄每年長的葉子數(shù)量，然后根據(jù)它的葉片數(shù)進(jìn)行估算。一些棕櫚可以活近八百歲，如圖中的蓬草樹（Kingia australis）。圖片來源：pixabay

　　實(shí)際上，棕櫚植物的莖干在萌發(fā)出土前就長得很粗了，并且還會(huì)在葉片長開的過程中逐漸變粗。這就好比人類為了支撐上半身的重量，在嬰兒期就長出了小學(xué)生的大屁股。這種“超前發(fā)育”模式被植物學(xué)家稱為“establishment phase”（創(chuàng)立期）。

　　而為了在成長過程中底部不“塌房”，棕櫚還會(huì)不斷增加舊組織的機(jī)械強(qiáng)度，實(shí)踐“終身學(xué)習(xí)”。

　　具體來說，隨著年齡的增長，棕櫚樹干的每個(gè)橫截面上的同齡細(xì)胞都會(huì)逐漸變硬，也就是木質(zhì)化。而且這個(gè)過程是從中心向外圍呈輻射狀發(fā)生的。

　　這就是為什么，年齡越大的棕櫚植物就越硬，而且根部和芯子最粗最硬。這樹可真是越老越皮。

　　與此相反，木本樹樹干里負(fù)責(zé)搞運(yùn)輸?shù)膶?dǎo)管以及負(fù)責(zé)支撐的厚壁組織都是死細(xì)胞，顯然做不到隨年齡進(jìn)步，因?yàn)閺?qiáng)度和硬度在細(xì)胞死去時(shí)就不再發(fā)生變化。只有具有棕櫚這樣長生的細(xì)胞，植株才可以在一生中逐漸變強(qiáng)。