Израильские ученые обнаружили, что в стрессовых условиях растения способны издавать звуки, незаметные для человеческого уха. Возможно, эти звуки могут использоваться для коммуникации с животными или насекомыми. Исследование опубликовано в журнале Cell.
Человеческое ухо способно воспринимать звуки в диапазоне частот от 20 до 20 000 Гц. Даже если человек находится в тихом поле, нельзя быть уверенным в том, что никаких звуков действительно нет. Ранее ученые уже регистрировали ультразвуковые вибрации, издаваемые растениями.
Ученые использовали микрофоны для записи звуков, которые издавали томаты и табак как в норме, так и в стрессовом состоянии. Сначала запись проводили в звуконепроницаемой камере, затем в парнике. Стресс у растений вызывали двумя способами: несколько дней не поливали их или подрезали стебли. После записи ученые использовали машинное обучение, чтобы компьютер мог видеть разницу между здоровыми, сухими и обрезанными растениями. Как оказалось, растения, находящиеся в стрессе, издают больше звуков по сравнению с обычными растениями. Эти звуки похожи на хлопки или щелчки, которые не слышны человеческому уху. В стрессе растение издает около 30–50 таких щелчков в час в случайных интервалах. Если растение не поливали, то оно начинало издавать звуки до того, как появились визуальные признаки обезвоживания. Частота звуков достигла пика через пять дней без воды, но затем снова упала, так как растения полностью засохли. При этом тип звуков отличался в зависимости от вида стресса, и алгоритм машинного обучения мог замечать эти различия. Помимо томатов и табака ученые получили те же результаты при записи кукурузы, пшеницы, винограда и кактусов.
Механизм, с помощью которого растения издают звуки, пока неясен. Ученые предполагают, что причиной звуков может быть явление кавитации, при котором в васкулярной системе растений образуются и лопаются пузырьки воздуха.
Пока еще неясно, являются ли эти звуки методом взаимодействия растений с насекомыми и животными, потенциально способными их слышать. Тем не менее ранее ученые уже выясняли, что растения способны реагировать на звуки и вибрации. Например, некоторые виды повышают уровень сахара в нектаре, когда «слышат» звуки, издаваемые опылителями. Кроме того, растения могут менять уровень экспрессии генов в ответ на звуки. В будущем ученые планируют понять, какие организмы способны слышать звуки, издаваемые растениями, и как это влияет на их поведение. Кроме того, этот феномен может быть использован для улучшения автоматизированных сельскохозяйственных систем, которые используются, например, для полива растений.
Подписывайтесь на InScience.News в социальных сетях: ВКонтакте, Telegram, Одноклассники.
