Badanie wykazało, że rośliny wydają dźwięki, gdy są zestresowane

Badanie wykazało, że rośliny wydają dźwięki, gdy są zestresowane Naukowcy wykryli dźwięki o wysokiej częstotliwości emitowane przez rośliny, które zostały ścięte lub odwodnione.

Zestresowane rośliny, które zostały uszkodzone lub są odwodnione, nie są cicho - niektóre emitują wysokie dźwięki, zgodnie z badaniem opublikowanym w zeszłym tygodniu w czasopiśmie Cell.

W eksperymencie naukowcy odmówili wody niektórym sadzonkom pomidorów i tytoniu oraz przycięli łodygi innych, a następnie umieścili w pobliżu mikrofony. Urządzenia wychwyciły odgłosy pochodzące z roślin, które znajdowały się poza zakresem słyszalnym przez ludzi. Naukowcy twierdzą jednak, że inne zwierzęta mogłyby teoretycznie wykryć dźwięki z odległości około 10 do 15 stóp, według artykułu.

Naukowcy nie znaleźli dowodów na to, że rośliny wydawały dźwięki celowo - odgłosy mogą być roślinnym odpowiednikiem skrzypienia stawów człowieka, mówi Meghan
Rosen z Science News, Tom Bennett, biolog roślin z University of Leeds w Anglii, który nie brał udziału w badaniu. "Nie oznacza to, że wołają o pomoc".

Ale dźwięki wydawane przez rośliny wskazywały na konkretne rodzaje stresu, których doświadczały. Algorytm maszynowego przetwarzania danych był w stanie odróżnić dźwięki wydawane przez ściętą roślinę od dźwięków wydawanych przez roślinę odwodnioną w 70 procentach przypadków. "To, że rośliny wydają różne dźwięki, które zawierają pewne informacje, wydaje się być głównym elementem tego badania" - powiedział Darren Incorvaia z New York Times, Richard Karban, ekolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis, który nie brał udziału w badaniu. "Myślę, że popchnie to tę dziedzinę nauki do przodu".

Wcześniejsze badania wykazały, że zestresowane rośliny wysyłają inne sygnały - uwalniają substancje chemiczne zwane lotnymi związkami organicznymi i wibrują, gdy doświadczają suszy. Wcześniejsze eksperymenty szukające wibracji i dźwięków wykorzystywały czujniki przymocowane do roślin, ale ten zespół naukowców chciał sprawdzić, czy mogą wykryć dźwięki roślin w powietrzu.

Naukowcy umieścili mikrofony w odległości około czterech centymetrów od roślin i odkryli, że zestresowane rośliny wydawały dźwięki częściej niż ich niezestresowane odpowiedniki. Odwodnione rośliny pomidora i tytoniu emitowały średnio około 35 i 11 dźwięków na godzinę. Ścięte rośliny pomidora i tytoniu wydawały 25 i 15 dźwięków na godzinę. Z kolei zdrowe rośliny emitowały znacznie mniej dźwięków, mniej niż jeden na godzinę.

Ludzie jednak nie słyszą tych dźwięków - możemy odbierać częstotliwości tak wysokie jak 20 kiloherców (kHz), ale rośliny wydawały dźwięki głównie między 40 a 80 kHz, jak Lilach Hadany, współautorka badania i biolog ewolucyjny na Uniwersytecie w Tel Awiwie, powiedzała Marianne Guenot z Business Insider. Kiedy naukowcy obniżyli częstotliwość dźwięków do zakresu słyszalnego dla ludzi i usunęli ciszę pomiędzy nimi, brzmiały one jak trzaskanie. "To trochę jak popcorn - bardzo krótkie kliknięcia" - Hadany mówi Emmie Marris z
Nature News. "To nie jest śpiew".

Naukowcy przypuszczają, że dźwięki są spowodowane procesem zwanym kawitacją, w którym pęcherzyki powietrza tworzą się i pękają w ksylemie roślin, tkance, która przenosi wodę z korzeni do liści. Jest to ten sam proces, który powoduje wibracje zarejestrowane w poprzednich badaniach z czujnikami przymocowanymi do roślin.

Dźwięki wydawane przez zestresowane rośliny wydają się być wiarygodne - algorytm maszynowy może nawet odróżnić spragnione rośliny od tych rannych pośród innych hałasów w szklarni, takich jak rozmowy i prace budowlane, pisze Science News.

"Byliśmy szczególnie szczęśliwi, że dźwięki okazały się przydatne - zawierały informacje na temat rodzaju rośliny i rodzaju stresu" - Hadany powiedział Becky Ferreira z Vice za pośrednictwem poczty elektronicznej. "Kiedy coraz więcej obszarów jest narażonych na suszę z powodu zmian klimatycznych, efektywne wykorzystanie wody staje się jeszcze bardziej istotne, zarówno dla bezpieczeństwa żywności, jak i ekologii" - piszą autorzy. Oprócz pomidorów i tytoniu, zespół nagrał dźwięki innych roślin, w tym pszenicy, kukurydzy i winorośli Cabernet Sauvignon.

Chociaż nie jesteśmy w stanie ich wykryć, dźwięki te mieszczą się w zakresie częstotliwości słyszalnych przez niektóre zwierzęta, takie jak myszy i ćmy. "Selekcja naturalna może działać na inne organizmy (zwierzęta i rośliny), dla których dźwięki są istotne, aby móc je usłyszeć i zinterpretować" - powiedział Hadany w wywiadzie dla Vice.

Graham Pyke, emerytowany biolog z Macquarie University w Australii, który nie brał udziału w badaniach, powiedział Nature News, że jego zdaniem dźwięki byłyby zbyt słabe, aby zwierzęta mogły je odebrać. "Jest mało prawdopodobne, aby te zwierzęta naprawdę były w stanie usłyszeć dźwięk z takiej odległości" - powiedział w publikacji.