Във времена на силен стрес хората понякога изпускат гнева си с писък - и ново проучване предполага, че растенията могат да направят същото.
За разлика от човешките писъци обаче, растителните звуци са твърде високочестотни, за да ги чуем, сочат проучванията, публикувани на 2 декември в базата данни bioRxiv. Но когато изследователи от университета в Тел Авив в Израел поставиха микрофони близо до стресирани домати и тютюневи растения, инструментите вдигнаха ултразвуковите крясъци на посевите от около 4 инча (10 сантиметра). Шумовете попадат в обхвата от 20 до 100 килогерца, обем, който е възможно „да бъде открит от някои организми на разстояние до няколко метра”, отбелязват авторите. (Документът все още не е проверен.)
Животните и растенията може да слушат и да реагират на безшумните писъци на растенията, а може би и хората биха могли, с подходящите инструменти в ръка, добавиха авторите. Идеята, че „звучи, че растенията, стресирани от суша, биха могли да се използват в прецизно земеделие, изглежда осъществима, ако не е твърде скъпо да се създаде запис в полева ситуация“, Ан Вишер, сътрудник от катедрата по сравнителна растителна и гъбична биология в Кралските ботанически градини във Великобритания, каза пред New Scientist.
Подобно на животните, растенията реагират на стрес по различни начини; проучвания предполагат, че растенията могат да отделят миризливи химически съединения или да променят цвета си и формата си в отговор на суша и ухапвания от гладните тревопасни животни. Животните сякаш разпознават и реагират на тези ботанически сигнали за стрес, а дори и други растения изглежда се надигат на ароматите във въздуха, които се носят от напрегнатите им съседи. Някои предишни изследвания предполагаха, че растенията също реагират на звук, но остават въпроси дали самите растения излъчват засичащи се шумове.
В предишни проучвания изследователите прикрепяха записващите устройства директно към растенията, за да слушат тайни звуци вътре в стъблата им. В растенията, стресирани от суша, въздушните мехурчета се образуват, изскачат и задействат вибрации в тъканта, която обикновено носи вода нагоре по стъблата на растенията. Процесът, известен като кавитация, е взет от прикачените устройства за запис, но изследователите от Тел Авив искат да разберат дали звуците на растенията могат да пътуват във въздуха.
Така екипът постави микрофони в близост до стресирани растения за домати и тютюн, поставени или в звукоизолирана кутия, или в открито оранжерийно пространство. Изследователите са подложили един набор от култури на условия на засушаване, а друг - на физически щети (нарязано стъбло). Трета недокосната група послужи за точка за сравнение.
Записите разкриха, че различните видове растения издават различни звуци с различна скорост, в зависимост от техния стрес. Засушените от суша домати са излъчвали средно около 35 ултразвукови шкембета на час, докато тези с нарязани стъбла правят около 25. Засадените от суша тютюневи растения издават около 11 писъка на час, а отрязаните култури издават около 15 звука за едно и също време. За сравнение средният брой звуци, излъчвани от недокоснати растения, паднаха под един на час.
Като се има предвид различията в шумовете сред групите, изследователите се чудеха дали могат да идентифицират всяко растение въз основа единствено на неговите писъци. Използвайки машинно обучение - вид алгоритъм за изкуствен интелект - екипът подбра отделни характеристики във всеки набор от звуци и успешно сортира растенията си в три категории: „сухи, нарязани или непокътнати“. Някой ден земеделските производители биха могли да използват подобна технология, за да слушат за суша, засегнат от суша, в своите полета, предполагат авторите.
В това проучване авторите не са тествали дали растенията, изложени на болести, излишните нива на сол или неблагоприятните температури също излъчват звук, така че остава неизвестно дали всички стресирани растения пищят. Въпреки това, изследователите са записвали подобни звуци в други растения, подстригани или подложени на суша, включително бодливи кактуси, и кокоши плевели. Насекомите, като молци, могат да слушат звуци, излъчвани от стресирани растения, за да оценят състоянието им, преди да снасят яйца на листата си, предполагат авторите.
Докато учените не наблюдават как и дали молците реагират на шумове в растенията, това заключение остава спекулативно, добавят авторите - всъщност един външен експерт заяви, че идеята може да е "твърде твърде спекулативна".
Едуард Фармър, професор по растителна молекулярна биология в университета в Лозана в Швейцария, заяви пред New Scientist, че е известно, че насекомите предпочитат определени растения по различни причини и че се съмнява, че прекомерният шум е една от тези причини. Освен това новото изследване не успя да отчете звуците, които изсушаването на почвата може да издава самостоятелно, както и други смущаващи шумове, които микрофоните на изследователите може да са взели, добави Фармър.
