Shutterstock
Ha olyan vagy, mint én, a legszívósabb szobanövényeket is sikerült megölnie (igen, növénybiológiai doktorátus ellenére). De képzelj el egy olyan világot, ahol a növényeid pontosan megmondták, mikor kell öntözni. Ez a gondolat, mint kiderült, mégsem olyan ostoba.
Talán ismeri a munka egyre növekvő körét bizonyítékot szolgáltat arra a növények képesek érzékelni maguk körül a hangokat. Egy új kutatás azt sugallja, hogy stressz hatására (például aszály vagy vágáskor) levegőben szálló hangokat is generálhatnak.
A Tel Avivi Egyetem szakértői által vezetett csapat kimutatta, hogy többek között a paradicsom- és dohánynövények nemcsak hangokat adnak ki, hanem elég hangosan, hogy más élőlények is hallják. Megállapításaik, közzétették a Cell című folyóiratban segítenek nekünk ráhangolódni a növények gazdag akusztikus világára – egy olyan világra, amely körülöttünk játszódik, mégsem egészen emberi hallótávolságon belül.
A növények hallgathatnak, de most már beszélni is tudnak!
A növények „ülő” organizmusok. Nem tudnak elmenekülni az olyan stressztényezők elől, mint a növényevők vagy a szárazság.
Ehelyett összetett biokémiai válaszokat fejlesztettek ki, és képesek dinamikusan megváltoztatni növekedésüket (és testrészeiket újranöveszteni) a környezeti jelekre reagálva, beleértve a fényt, a gravitációt, a hőmérsékletet, az érintést és a környező szervezetek által termelt illékony vegyi anyagokat.
Ezek a jelek segítenek nekik maximalizálni növekedési és szaporodási sikerüket, felkészülni a stresszre és ellenállni annak, valamint kölcsönösen előnyös kapcsolatokat kialakítani más szervezetekkel, például gombákkal és baktériumokkal.
A 2019, kutatók kimutatták a méhek zümmögése miatt a növények édesebb nektárt termelhetnek. Mások kimutatták fehér zajt játszottak Arabidopsis, a mustárfélék családjába tartozó virágos növény, szárazságreakciót válthat ki.
Most egy Lilach Hadany vezette csapat, aki a fent említett méhnektár-vizsgálatot is vezette, rögzítette a paradicsom- és dohánynövények, valamint öt másik faj (szőlő, tyúkhús, tűpárna kaktusz, kukorica és búza) által keltett hangokat. Ezek a hangok ultrahangosak voltak, 20-100 kilohertz tartományban, ezért nem észlelhetők emberi fül által.
A stresszes növények többet fecsegnek
Kutatásuk elvégzéséhez a csapat mikrofonokat helyezett el 10 cm-re a szárazságnak (kevesebb, mint 5%-os talajnedvesség) kitett növényi száraktól, vagy a talaj közelében leszakadt. Ezután összehasonlították a rögzített hangokat a stressz nélküli növények hangjaival, valamint az üres edényekkel, és megállapították, hogy a stresszes növények lényegesen több hangot bocsátanak ki, mint a stressz nélküli növények.
Újságuk remek kiegészítéseként egy hangfelvételt is mellékeltek, amit egy hallható tartományra csökkentettek, és felgyorsítottak. Az eredmény egy megkülönböztethető „pop” hangzás.
Növényhangok. Khait et al, CC BY-SA282 KB (Letöltés)
A pattanások száma az aszályos stressz növekedésével nőtt (mielőtt csökkenni kezdett, ahogy a növény kiszáradt). Sőt, a hangok 3-5 méteres távolságból is érzékelhetők, ami nagy hatótávolságú kommunikáció lehetőségére utal.
De valójában mi okozza ezeket a hangokat?
Bár ez nem megerősített, a csapat eredményei azt sugallják, hogy a „kavitáció” legalább részben felelős a hangokért. A kavitáció az a folyamat, amelyen keresztül a légbuborékok kitágulnak és felrobbannak a növény vízvezető szövetében vagy „xilémjében”. Ennek a magyarázatnak van értelme, ha figyelembe vesszük, hogy az aszályos stressz és a vágás egyaránt megváltoztatja a növényi szár vízdinamikáját.
A mechanizmustól függetlenül úgy tűnik, hogy a stresszes növények által keltett hangok informatívak voltak. Gépi tanulási algoritmusok segítségével a kutatók nemcsak azt tudták megkülönböztetni, hogy melyik faj okozta a hangot, hanem azt is, hogy milyen típusú stressztől szenvedett.
Mostanra megvan az első kutatási bizonyíték arra vonatkozóan, hogy a növények levegőben szálló hangokat is kiadhatnak, akár néhány méterrel is. Shutterstock
Továbbra is meg kell vizsgálni, hogy ezek a hangjelek részt vehetnek-e a növények közötti kommunikációban vagy a növények közötti kommunikációban, és hogyan.
A kutatásnak ez idáig nem sikerült kimutatnia a fás szárú fajok fás szárából származó hangokat (amelyek sok fafajt is tartalmaznak), bár a szőlő (egy fás faj) nem fás részeiből származó hangokat tudtak kimutatni.
Mit jelenthet ez az ökológiának és nekünk?
Csábító az a feltételezés, hogy ezek a levegőben szálló hangok segíthetnek a növényeknek szélesebb körben kommunikálni a stresszt. Segíthet-e ez a kommunikációs forma a növényeknek és talán tágabb értelemben az ökoszisztémáknak is jobban alkalmazkodni a változásokhoz?
Vagy lehet, hogy a hangokat más organizmusok is felhasználják egy növény egészségi állapotának kimutatására. A lepkék például az ultrahang tartományán belül hallanak, és petéiket a levelekre rakják, ahogy a kutatók rámutatnak.
Aztán ott van a kérdés, hogy ezek az eredmények segíthetnek-e a jövőbeni élelmiszertermelésben. A globális kereslet mert az étel csak emelkedni fog. Ha a vízhasználatot az egyes üzemek vagy a legtöbb „zajt” okozó szántóföldi szakaszok céljára szabjuk, az segíthet a termelés fenntarthatóbb intenzitásának és a hulladék minimalizálásának érdekében.
Nekem személy szerint, ha valaki mikrofont tudna adni az elhanyagolt zöldségfoltomhoz, és az értesítéseket a telefonomra küldené, azt nagyon megköszönném!
A szerzőről
Alice Hayward, molekuláris biológus, A Queenslandi Egyetem
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
ING
