Nieznana strona roślin: wydają dźwięki pod wpływem stresu

Naukowcy dokonali niedawno zdumiewającego odkrycia, które może zmienić nasze wyobrażenie na temat roślin. Okazuje się, że pod wpływem stresu mogą one emitować niskie, niesłyszalne dla ludzi dźwięki.

Eksperci stwierdzili, że rośliny, kiedy zostają poddane stresowi, emitują dźwięki, które są nieuchwytne dla ludzkich uszu. Odkrycie to odsłania nowy aspekt zachowania roślin i jest ważne dla lepszego zrozumienia, jak reagują one na różne czynniki środowiskowe.

Czy kiedykolwiek zdarzyło ci się zaniedbać swoje rośliny domowe? Być może próbują one zwrócić twoją uwagę poprzez emitowanie dźwięków, jednak są one zbyt wysokie, aby je usłyszeć?

Niedawno opublikowane badanie, zamieszczone w renomowanym czasopiśmie „Cell”, wykazało, że rośliny mogą emitować wysokie dźwięki w sytuacjach stresowych, takich jak susza, infekcje czy nacięcia.

Dźwięki te mają głośność podobną do ludzkiej mowy, jednak z powodu wysokiej częstotliwości nie są słyszalne dla naszych uszu.

— Zazwyczaj ucho ludzkie jest w stanie wychwycić dźwięki o wysokości do 16 kiloherców, ale te dźwięki są znacznie wyższe, sięgając od 40 do 80 kiloherców — tłumaczy Lilach Hadany, biolog ewolucyjny i teoretyk z Uniwersytetu w Tel Awiwie.

Niektóre zwierzęta, takie jak nietoperze, ćmy i myszy, są w stanie użyć odgłosów wydawanych przez rośliny do identyfikacji jej gatunku i stanu. Zdrowe rośliny są praktycznie bezgłośne, ale kiedy są zestresowane, wydają więcej dźwięków.

Dlaczego dopiero teraz dowiadujemy się o tym zjawisku, skoro rośliny zawsze wydawały dźwięki? Hadany wyjaśnia, że trzeba ich po prostu poszukać, a do rejestrowania dźwięków jest potrzebny specjalny sprzęt, taki jak mikrofony ultradźwiękowe. Naukowcy z Uniwersytetu w Tel Awiwie, MIT i Harvardu odkryli, że pomidory, tytoń i kaktusy emitują „bardzo krótkie ultradźwiękowe kliknięcia”.

Zdrowe rośliny wydają średnio mniej niż jeden dźwięk na godzinę, ale kiedy są zestresowane, „wydają znacznie więcej dźwięków, zarówno podczas cięcia, jak i suszenia” – mówi Hadany. Gdyby te dźwięki były słyszalne dla ludzkiego ucha, brzmiałyby jak delikatne, ciągłe pikanie.

Mechanizm wydawania dźwięków przez rośliny nie jest jeszcze do końca jasny, ale naukowcy podejrzewają, że jest to proces związany z kawitacją. Polega on na tym, że zestresowane rośliny wyrzucają pęcherzyki powietrza w swoim systemie krążenia, co powoduje drgania wewnątrz rośliny.

— Nasze badania sugerują taką możliwość — informuje naukowiec.

Różne rośliny wydają różne dźwięki

Aby poznać informacje przekazywane za pomocą dźwięku, naukowcy nagrali odgłosy pomidora, tytoniu i kaktusa, kiedy były zdrowe i kiedy były „zestresowane” przez suszę, infekcje i cięcie.

Następnie, wprowadzili bibliotekę dźwięków do komputera i stwierdzili, że maszyna jest w stanie odróżnić zdrowe rośliny od zestresowanych. Komputer był również w stanie rozróżnić dźwięki pochodzące z różnych typów stresu oraz różnych gatunków roślin.

— Ta informacja może okazać się bardzo przydatna dla rolnictwa. Na przykład, rośliny pomidora wydają dźwięki stresu, zanim zaczną wyglądać na odwodnione — wyjaśnia Hadany.

— Celem nie jest zastąpienie wizualnego monitoringu roślin, ale połączenie monitorowania wizualnego i akustycznego, co może dać efektywniejsze wyniki — dodaje.

Badacze stworzyli patent na regulację nawadniania za pomocą informacji akustycznych.

Co odczuwają rośliny?

— Chociaż te dźwięki sugerują, że rośliny odczuwają stres, nie ma jeszcze jednoznacznych dowodów na to, że rośliny posiadają „uczucia” w ludzkim znaczeniu tego słowa — wyjaśnia Hadany.

— Jeszcze nie doszliśmy do tego punktu, by stwierdzić, że roślina odczuwa stres i wydaje dźwięki. Może być tak, że te dźwięki są wydawane pasywnie, jako rezultat procesu fizycznego. Jednak dzięki ostatnim badaniom, poznaliśmy wiele więcej na temat tego, jak rośliny wymieniają informacje z ich bezpośrednim środowiskiem — dodaje.

— Dzięki naszym badaniom dowiadujemy się coraz więcej o komunikacji roślin ze swoim środowiskiem. Wiedzieliśmy już, że rośliny potrafią reagować na bodźce zewnętrzne, takie jak substancje lotne i cień, ale teraz dodaliśmy do tego również akustykę — powiedziała Hadany.

Z drugiej strony, niektóre zwierzęta, takie jak nietoperze, ćmy i myszy, są w stanie usłyszeć dźwięki wydawane przez rośliny, co może mieć znaczenie w ich świecie.

— Musimy zrozumieć, jak te dźwięki są wykorzystywane przez te zwierzęta i jaką funkcję pełnią — powiedziała Hadany.

Naukowiec dodaje również, że same rośliny mogą reagować na dźwięki wydawane przez inne rośliny. W przeszłości ich zespół odkrył, że rośliny potrafią reagować na dźwięki zapylaczy, takich jak pszczoły, i produkować słodszy nektar. Teraz naukowcy badają, czy rośliny reagują na dźwięki swoich zestresowanych sąsiadów.