Вчені заявили, що рослини також вміють "кричати"

Вчені виявили, що рослини також можуть "кричати", коли зазнають стресу. Це не в прямому розумінні крик, а  швидше звуки тріскання або клацання на ультразвукових частотах за межами діапазону людського слуху, які посилюються, коли рослина переживає стрес. На думку науковців, це може бути одним зі способів, якими рослини повідомляють про своє лихо навколишньому світу. Тобто, хоч це й не крик у фізичному розумінні, але дуже схоже до крику в його функціональному розумінні.

• Математики відкрили нову фігуру з унікальними властивостями й назвали її "Капелюх"

Деталі

Біолог-еволюціоність Лілах Хадані з Тель-Авівського університету в Ізраїлі зазначає:

Навіть у тихій місцевості насправді є звуки, які ми не чуємо, і ці звуки несуть інформацію. Є тварини, які можуть чути ці звуки, тому існує ймовірність того, що відбувається велика акустична взаємодія. Рослини постійно взаємодіють з комахами та іншими тваринами і багато з цих організмів використовують звук для спілкування, тому для рослин було б дуже неоптимально не використовувати звук взагалі.

Рослини в умовах стресу не такі пасивні, як люди звикли думати. Вони зазнають досить драматичних змін, одна з яких, принаймні для людей, доволі помітна – виділення потужних ароматів. Рослини також можуть змінювати свій колір і форму у стані стресу.

Ці зміни можуть сигналізувати про небезпеку для інших рослин поблизу, які у відповідь посилюють свій власний захист. Проте питання про ймовірне видавання звуків у рослин є маловивченим. Кілька років тому Хадані та її колеги виявили, що рослини можуть сприймати звук. Наступним логічним питанням було, чи можуть вони також його виробляти.

Фото: Angèle Kamp/Unsplash

Щоб з’ясувати це, вони фіксували поведінку томатів і тютюну в кількох умовах. Спочатку вони записали звуки рослин без стресу, щоб отримати базову лінію. Потім вони записали рослини, які були зневоднені і рослини, стебла яких були обрізані. Ці записи спочатку відбувалися у звукоізольованій акустичній камері, а потім у звичайній теплиці.

Потім дослідники навчили алгоритм машинного навчання розрізняти звуки, які створюють рослини без стресу, зрізані та зневоднені рослини.

Звуки, які видають рослини, схожі на тріскання чи клацання з частотою, надто високою, щоб люди її розрізнили, їх можна зареєструвати в радіусі понад метр. Нестресові рослини взагалі не шумлять, а просто займаються своїми звичними справами.

Рослини, які перебувають у стані стресу, набагато шумніші, виробляючи в середньому близько 40 клацань на годину, залежно від виду. А рослини, позбавлені води, мають помітний звуковий профіль. Вони починають ще більше клацати, перш ніж з’являться видимі ознаки зневоднення, посилюючись у міру того, як рослина пересохне, а потім цей "крик" затихає, коли рослина в’яне.

Алгоритм зміг розрізнити ці звуки, а також види рослин, які їх видавали. І це не тільки рослини помідорів і тютюну. Команда протестувала різні рослини та виявила, що видавання звуків є досить поширеною діяльністю рослин. Було зафіксовано, що "кричати" вміє пшениця, кукурудза, виноград, кактус і глуха кропива (не така вона уже й глуха, мабуть).

Але є ще кілька невідомих. Наприклад, незрозуміло, як створюються звуки. У попередніх дослідженнях було виявлено, що зневоднені рослини відчувають кавітацію – процес, коли у стеблі формуються повітряні бульбашки, розширюються та згортаються. Це створює гучний тріск, коли люди, наприклад, хрускають кістками. Щось подібне може відбуватися і з рослинами.

Поки невідомо чи інші "страшні" для рослин умови, такі як патогени, ультрафіолетове опромінення чи екстремальні температури, можуть викликати їх "крик". Також неясно, чи є виробництво звуку адаптивним розвитком рослин, чи це просто щось, що просто відбувається. Однак команда показала, що алгоритм може навчитися ідентифікувати та розрізняти звуки рослин. Цілком можливо, що інші організми могли зробити те саме.

Крім того, ці організми могли навчитися по-різному реагувати на шум постраждалих рослин. Хадані пояснює:

Наприклад, моль, яка має намір відкласти яйця на рослині, або тварина, яка має намір з’їсти рослину, може використовувати звуки, щоб допомогти їм прийняти рішення. 

Для людей наслідки відкриття "крику" рослин досить зрозумілі: ми могли б налаштуватися на такі сигнали від спраглих рослин і полити їх, перш ніж це стане проблемою.

Але чи інші рослини відчувають і реагують на ці звуки, невідомо. Попередні дослідження показали, що рослини можуть підвищити свою стійкість до посухи у відповідь на звук, тому це виглядає правдоподібно. Хадані зазначає:

Тепер, коли ми знаємо, що рослини справді видають звуки, постає наступне питання: "хто може їх слухати?". Зараз ми досліджуємо реакцію інших організмів, як тварин, так і рослин, на ці звуки, а також досліджуємо нашу здатність ідентифікувати та інтерпретувати звуки в цілком природному середовищі.

Раніше учені виявили корисні властивості в поширеному бур'яні. Виявляється, рослина, на яку раніше не звертали уваги, може омолоджувати та сприяє загоєнню ран.