Shutterstock

Якщо ви схожі на мене, вам вдалося вбити навіть найвитриваліші кімнатні рослини (так, незважаючи на докторський ступінь з біології рослин). Але уявіть собі світ, де ваші рослини насправді повідомляли вам, коли саме їх потрібно полити. Ця думка, як виявилося, може й не така безглузда.

Можливо, ви знайомі зі зростаючою кількістю робіт, які надає докази для рослини здатні відчувати звуки навколо них. Тепер нові дослідження показують, що вони також можуть генерувати повітряні звуки у відповідь на стрес (наприклад, через посуху або порізку).

Команда під керівництвом експертів з Тель-Авівського університету показала, що рослини помідорів і тютюну, зокрема, не тільки видають звуки, але й роблять це достатньо голосно, щоб інші істоти могли їх почути. Їх висновки, опубліковано сьогодні у журналі Cell, допомагають нам налаштуватися на багатий акустичний світ рослин, який звучить навколо нас, але ніколи не в межах чутності людини.

Рослини можуть слухати, але тепер вони можуть говорити!

Рослини – це «сидячі» організми. Вони не можуть втекти від стресових факторів, таких як травоїдні тварини або посуха.

Натомість вони розвинули складні біохімічні реакції та здатність динамічно змінювати свій ріст (і відрощувати частини тіла) у відповідь на сигнали навколишнього середовища, включаючи світло, силу тяжіння, температуру, дотик і летючі хімічні речовини, що виробляються навколишніми організмами.

Ці сигнали допомагають їм максимізувати свій ріст і репродуктивний успіх, підготуватися до стресу та протистояти йому, а також створити взаємовигідні стосунки з іншими організмами, такими як гриби та бактерії.

У 2019, дослідники показали дзижчання бджіл може змусити рослини виробляти солодший нектар. інші показали відтворюється білий шум Арабідопсис, квіткова рослина родини гірчичних, може спровокувати посуху.

Зараз команда під керівництвом Лайлаха Хадані, який також керував вищезгаданим дослідженням бджолиного нектару, записала повітряні звуки, які створюють рослини томатів і тютюну, а також п’ять інших видів (виноградна лоза, тупик, кактус, кукурудза та пшениця). Ці звуки були ультразвуковими в діапазоні 20-100 кілогерц, тому їх неможливо виявити. людськими вухами.

Рослини, які перебувають у стані стресу, більше балакають

Щоб провести своє дослідження, команда розмістила мікрофони на відстані 10 см від стебел рослин, які або були піддані впливу посухи (менше 5% вологості ґрунту), або були відрізані біля ґрунту. Потім вони порівняли записані звуки зі звуками рослин без стресу, а також із порожніми горщиками, і виявили, що рослини під стресом видають значно більше звуків, ніж рослини без стресу.

У класному доповненні до своєї статті вони також включили звуковий фрагмент запису, зменшений до діапазону чутності та прискорений. Результатом є помітний «поп» звук.

Звуки рослин. Khait та ін, CC BY-SA282 KB (Завантажити)

 Кількість плівок збільшувалась із збільшенням стресу від посухи (перш ніж почала зменшуватися, коли рослина висихала). Крім того, звуки можна було виявити на відстані 3-5 метрів, що свідчить про можливість зв’язку на великій відстані.

Але що насправді викликає ці звуки?

Хоча це залишається непідтвердженим, висновки команди свідчать про те, що «кавітація» може бути принаймні частково відповідальною за звуки. Кавітація – це процес, під час якого бульбашки повітря розширюються та лопаються всередині водопровідної тканини рослини, або «ксилеми». Це пояснення має сенс, якщо ми врахуємо, що стрес від посухи та зрізання змінюють динаміку води в стеблі рослини.

Незалежно від механізму, здається, звуки, які виробляють рослини під впливом стресу, були інформативними. Використовуючи алгоритми машинного навчання, дослідники змогли розрізнити не тільки який вид видає звук, але й від якого типу стресу він страждає.

Тепер у нас є перші дослідницькі докази того, що рослини можуть видавати повітряні звуки, чутні на відстані до кількох метрів. Shutterstock

Залишається з'ясувати, чи можуть і як ці звукові сигнали бути задіяні в комунікації рослина-рослина або рослина-довкілля.

Дослідження поки що не виявили жодних звуків від деревних стебел деревних порід (до яких входить багато видів дерев), хоча вони могли виявити звуки від недерев’янистих частин виноградної лози (деревної породи).

Що це може означати для екології та для нас?

Спокусливо припустити, що ці повітряні звуки можуть допомогти рослинам ширше передати свій стрес. Чи може така форма спілкування допомогти рослинам і, можливо, більш широким екосистемам краще адаптуватися до змін?

Або, можливо, звуки використовуються іншими організмами для визначення стану здоров’я рослини. Мелі, наприклад, чують в ультразвуковому діапазоні і відкладають свої яйця на листя, як вказують дослідники.

Крім того, виникає питання, чи можуть такі відкриття допомогти у майбутньому виробництві їжі. The глобальний попит бо їжа тільки підніметься. Пристосування використання води до окремих заводів або ділянок поля, які створюють найбільший «шум», може допомогти нам більш стійко інтенсифікувати виробництво та мінімізувати відходи.

Особисто для мене, якби хтось міг дати мікрофон моїй занедбаній вегетаріанській ділянці та надіслати сповіщення на мій телефон, це було б дуже вдячно!

Про автора

Еліс Хейворд, молекулярний біолог, Університет Квінсленду

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.

ІНГ