Shutterstock

Jos olet minun kaltainen, olet onnistunut tappamaan kaikkein sitkeimmätkin huonekasvit (kyllä, huolimatta kasvibiologian tohtorin tutkinnosta). Mutta kuvittele maailma, jossa kasvisi todella kertoivat sinulle tarkalleen, milloin ne tarvitsivat kastelua. Tämä ajatus, kuten käy ilmi, ei ehkä olekaan niin typerä.

Saatat tuntea kasvavan työn tarjoaa todisteita kasvit pystyvät aistimaan ääniä ympärillään. Nyt uusi tutkimus viittaa siihen, että ne voivat myös tuottaa ilmassa kulkevia ääniä vastauksena stressiin (kuten kuivuudesta tai leikkauksesta).

Tel Avivin yliopiston asiantuntijoiden johtama ryhmä on osoittanut, että muun muassa tomaatti- ja tupakkakasvit eivät vain pitele ääntä, vaan myös riittävän kovaa, jotta muut olennot kuulevat sen. Heidän löytönsä, julkaistu tänään Cell-lehdessä, auttavat meitä virittymään kasvien rikkaaseen akustiseen maailmaan – joka soi ympärillämme, mutta ei kuitenkaan koskaan aivan ihmisen kuuloetäisyydellä.

Kasvit voivat kuunnella, mutta nyt ne voivat puhua!

Kasvit ovat "istumattomia" organismeja. He eivät voi paeta stressitekijöitä, kuten kasvinsyöjiä tai kuivuutta.

Sen sijaan he ovat kehittäneet monimutkaisia ​​biokemiallisia reaktioita ja kykyä muuttaa dynaamisesti kasvuaan (ja kasvattaa ruumiinosiaan) vasteena ympäristön signaaleille, kuten valolle, painovoimalle, lämpötilalle, kosketukselle ja ympäröivien organismien tuottamille haihtuville kemikaaleille.

Nämä signaalit auttavat heitä maksimoimaan kasvunsa ja lisääntymismenestyksensä, valmistautumaan ja vastustamaan stressiä sekä muodostamaan molempia osapuolia hyödyllisiä suhteita muihin organismeihin, kuten sieniin ja bakteereihin.

Vuonna 2019, tutkijat osoittivat mehiläisten surina voi saada kasvit tuottamaan makeampaa nektaria. muut on näyttänyt valkoista kohinaa Arabidopsis, sinappiperheen kukkiva kasvi, voi laukaista kuivuusreaktion.

Nyt Lilach Hadanyn johtama ryhmä, joka johti myös edellä mainittua mehiläisnektaritutkimusta, on tallentanut tomaatti- ja tupakkakasvien sekä viiden muun lajin (viiniköynnöksen, nokkosen, neulatyynykaktuksen, maissin ja vehnän) tuottamia ääniä. Nämä äänet olivat ultraääniä, välillä 20-100 kilohertsiä, joten niitä ei voida havaita ihmisen korvien kautta.

Stressaantuneet kasvit puhuvat enemmän

Suorittaakseen tutkimuksensa ryhmä asetti mikrofonit 10 cm:n etäisyydelle kasvien varresta, jotka olivat joko alttiina kuivuudelle (alle 5 % maaperän kosteudesta) tai jotka oli irronnut lähelle maaperää. Sitten he vertasivat tallennettuja ääniä stressaamattomien kasvien sekä tyhjien ruukkujen ääniin ja havaitsivat, että stressaantuneet kasvit säteilivät huomattavasti enemmän ääniä kuin stressaamattomat kasvit.

Viileänä lisänä paperiinsa he sisälsivät myös äänitteen äänityksestä, alennettu äänialueelle ja nopeutettu. Tuloksena on erottuva "pop"-ääni.

Kasvien ääniä. Khait et ai, CC BY-SA282 KB (Lataa)

 Poppien määrä kasvoi, kun kuivuusstressi lisääntyi (ennen kuin alkoi laskea kasvin kuivuessa). Lisäksi äänet voitiin havaita 3-5 metrin etäisyydeltä, mikä viittaa mahdollisuuteen pitkän kantaman viestintään.

Mutta mikä todellisuudessa aiheuttaa nämä äänet?

Vaikka tätä ei ole vahvistettu, ryhmän havainnot viittaavat siihen, että "kavitaatio" saattaa olla ainakin osittain vastuussa äänistä. Kavitaatio on prosessi, jossa ilmakuplat laajenevat ja puhkeavat kasvin vettä johtavan kudoksen eli "ksylemin" sisällä. Tämä selitys on järkevä, jos otamme huomioon, että kuivuusstressi ja leikkaus muuttavat molemmat kasvin varren vesidynamiikkaa.

Mekanismista huolimatta vaikuttaa siltä, ​​että stressaantuneiden kasvien tuottamat äänet olivat informatiivisia. Koneoppimisalgoritmeja käyttämällä tutkijat pystyivät erottamaan paitsi mitkä lajit tuottivat äänen, myös millaista stressiä se kärsi.

Meillä on nyt ensimmäiset tutkimustodisteet siitä, että kasvit voivat päästää ilmassa olevia ääniä, jotka kuuluvat jopa muutaman metrin päähän. Shutterstock

Jää nähtäväksi, voivatko nämä äänisignaalit olla mukana kasvien välisessä tai kasvien välisessä viestinnässä ja miten.

Tutkimuksessa ei ole toistaiseksi onnistuttu havaitsemaan ääniä puumaisten lajien (johon kuuluu monia puulajeja) puumaisista varresta, vaikka ne pystyivät havaitsemaan ääniä rypäleen (puumainen laji) ei-puumaisista osista.

Mitä se voisi tarkoittaa ekologialle ja meille?

On houkuttelevaa spekuloida, että nämä ilmaäänet voisivat auttaa kasveja viestimään stressistään laajemmin. Voisiko tämä viestintämuoto auttaa kasveja ja ehkä laajempia ekosysteemejä sopeutumaan paremmin muutokseen?

Tai ehkä muut organismit käyttävät ääniä kasvin terveydentilan havaitsemiseen. Esimerkiksi perhoset kuulevat ultraäänen alueella ja munivat lehtiä, kuten tutkijat huomauttavat.

Sitten on kysymys siitä, voisivatko tällaiset havainnot auttaa tulevaa elintarviketuotantoa. The maailmanlaajuinen kysyntä sillä ruoka vain nousee. Vedenkäytön räätälöiminen yksittäisiin kasveihin tai pellon osiin, jotka aiheuttavat eniten "melua", voisi auttaa meitä tehostamaan tuotantoa kestävämmin ja minimoimaan jätettä.

Minulle henkilökohtaisesti, jos joku voisi antaa mikrofonin laiminlyötyyn kasvislaastarini ja saada ilmoitukset puhelimeeni, se olisi erittäin tervetullutta!

kirjailijasta

Alice Hayward, molekyylibiologi, Queenslandin yliopisto

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.

ta