Shutterstock

Αν είστε σαν εμένα, έχετε καταφέρει να σκοτώσετε ακόμα και τα πιο ανθεκτικά φυτά εσωτερικού χώρου (ναι, παρά το διδακτορικό σας στη βιολογία φυτών). Φανταστείτε όμως έναν κόσμο όπου τα φυτά σας πραγματικά σας είπαν πότε ακριβώς χρειάζονταν πότισμα. Αυτή η σκέψη, όπως αποδεικνύεται, μπορεί τελικά να μην είναι τόσο ανόητη.

Ίσως να είστε εξοικειωμένοι με τον αυξανόμενο όγκο εργασιών που παρέχει στοιχεία για τα φυτά μπορούν να αισθανθούν τους ήχους γύρω τους. Τώρα, νέα έρευνα δείχνει ότι μπορούν επίσης να παράγουν αερομεταφερόμενους ήχους ως απόκριση στο στρες (όπως από ξηρασία ή κόψιμο).

Μια ομάδα με επικεφαλής ειδικούς στο Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ έδειξε ότι φυτά ντομάτας και καπνού, μεταξύ άλλων, όχι μόνο κάνουν ήχους, αλλά το κάνουν αρκετά δυνατά ώστε να μπορούν να ακούν άλλα πλάσματα. Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύθηκε σήμερα στο περιοδικό Cell, μας βοηθούν να συντονιστούμε στον πλούσιο ακουστικό κόσμο των φυτών – έναν κόσμο που παίζει παντού γύρω μας, αλλά ποτέ δεν ακούγεται καθόλου.

Τα φυτά μπορούν να ακούσουν, αλλά τώρα μπορούν να μιλήσουν!

Τα φυτά είναι «άμισχοι» οργανισμοί. Δεν μπορούν να ξεφύγουν από στρεσογόνους παράγοντες όπως τα φυτοφάγα ή η ξηρασία.

Αντίθετα, έχουν εξελίξει πολύπλοκες βιοχημικές αποκρίσεις και την ικανότητα να αλλάζουν δυναμικά την ανάπτυξή τους (και να αναγεννούν τα μέρη του σώματος) ως απόκριση σε περιβαλλοντικά σήματα, όπως φως, βαρύτητα, θερμοκρασία, αφή και πτητικές χημικές ουσίες που παράγονται από τους περιβάλλοντες οργανισμούς.

Αυτά τα σήματα τα βοηθούν να μεγιστοποιήσουν την ανάπτυξη και την αναπαραγωγική τους επιτυχία, να προετοιμαστούν και να αντισταθούν στο στρες και να σχηματίσουν αμοιβαία επωφελείς σχέσεις με άλλους οργανισμούς, όπως μύκητες και βακτήρια.

Σε 2019, έδειξαν οι ερευνητές το βουητό των μελισσών μπορεί να κάνει τα φυτά να παράγουν πιο γλυκό νέκταρ. Οι υπολοιποι έχουν δείξει λευκός θόρυβος που έπαιξε να Arabidopsis, ένα ανθοφόρο φυτό της οικογένειας της μουστάρδας, μπορεί να προκαλέσει αντίδραση στην ξηρασία.

Τώρα, μια ομάδα με επικεφαλής τον Lilach Hadany, ο οποίος ηγήθηκε επίσης της προαναφερθείσας μελέτης με το νέκταρ μελισσών, έχει καταγράψει αερομεταφερόμενους ήχους που παράγονται από φυτά ντομάτας και καπνού, και πέντε άλλα είδη (αμπέλι, τσουκνίδα, κάκτος, καλαμπόκι και σιτάρι). Αυτοί οι ήχοι ήταν υπερήχων, στην περιοχή 20-100 kilohertz, και επομένως δεν μπορούν να ανιχνευθούν από ανθρώπινα αυτιά.

Τα στρεσαρισμένα φυτά φλυαρούν περισσότερο

Για να πραγματοποιήσουν την έρευνά τους, η ομάδα τοποθέτησε μικρόφωνα 10 εκατοστά από στελέχη φυτών που είτε ήταν εκτεθειμένα σε ξηρασία (λιγότερη από 5% υγρασία του εδάφους) είτε είχαν αποκοπεί κοντά στο έδαφος. Στη συνέχεια συνέκριναν τους ηχογραφημένους ήχους με αυτούς των άτονων φυτών, καθώς και με άδειες γλάστρες, και βρήκαν ότι τα στρεσαρισμένα φυτά εκπέμπουν σημαντικά περισσότερους ήχους από τα φυτά που δεν έχουν υποστεί πίεση.

Σε μια δροσερή προσθήκη στο χαρτί τους, συμπεριέλαβαν επίσης μια ηχογράφηση μιας ηχογράφησης, μειώθηκε το δείγμα σε ένα ακουστικό εύρος και επιτάχυνε. Το αποτέλεσμα είναι ένας διακριτός «ποπ» ήχος.

Ήχοι φυτών. Οι Khait et al, CC BY-SA282 KB (Λήψη)

 Ο αριθμός των σκασμάτων αυξήθηκε καθώς το άγχος της ξηρασίας αυξήθηκε (πριν αρχίσει να μειώνεται καθώς το φυτό στέγνωσε). Επιπλέον, οι ήχοι μπορούσαν να ανιχνευθούν από απόσταση 3-5 μέτρων – υποδηλώνοντας δυνατότητες επικοινωνίας μεγάλης εμβέλειας.

Τι προκαλεί όμως στην πραγματικότητα αυτούς τους ήχους;

Αν και αυτό παραμένει ανεπιβεβαίωτο, τα ευρήματα της ομάδας υποδηλώνουν ότι η «σπηλαίωση» μπορεί να είναι τουλάχιστον εν μέρει υπεύθυνη για τους ήχους. Η σπηλαίωση είναι η διαδικασία μέσω της οποίας οι φυσαλίδες αέρα διαστέλλονται και εκρήγνυνται μέσα στον υδατοαγώγιμο ιστό ενός φυτού, ή «ξύλεμα». Αυτή η εξήγηση έχει νόημα εάν λάβουμε υπόψη ότι το άγχος της ξηρασίας και η κοπή θα αλλάξουν τη δυναμική του νερού σε ένα στέλεχος φυτού.

Ανεξάρτητα από τον μηχανισμό, φαίνεται ότι οι ήχοι που παρήγαγαν τα στρεσαρισμένα φυτά ήταν κατατοπιστικοί. Χρησιμοποιώντας αλγόριθμους μηχανικής μάθησης, οι ερευνητές μπορούσαν να διακρίνουν όχι μόνο ποιο είδος παρήγαγε τον ήχο, αλλά και από ποιο είδος άγχους υπέφερε.

Τώρα έχουμε τα πρώτα ερευνητικά στοιχεία ότι τα φυτά μπορούν να κάνουν αερόφερτους ήχους, που ακούγονται σε απόσταση λίγων μέτρων. Shutterstock

Μένει να δούμε αν και πώς αυτά τα ηχητικά σήματα ενδέχεται να εμπλέκονται στην επικοινωνία φυτού με φυτό ή στην επικοινωνία φυτού με περιβάλλον.

Η έρευνα έχει αποτύχει μέχρι στιγμής να ανιχνεύσει ήχους από τους ξυλώδεις μίσχους ξυλωδών ειδών (που περιλαμβάνει πολλά είδη δέντρων), αν και μπορούσαν να ανιχνεύσουν ήχους από μη ξυλώδη μέρη ενός αμπέλου (ένα ξυλώδες είδος).

Τι θα μπορούσε να σημαίνει για την οικολογία και εμάς;

Είναι δελεαστικό να υποθέσουμε ότι αυτοί οι αερομεταφερόμενοι ήχοι θα μπορούσαν να βοηθήσουν τα φυτά να επικοινωνήσουν ευρύτερα το άγχος τους. Θα μπορούσε αυτή η μορφή επικοινωνίας να βοηθήσει τα φυτά, και ίσως τα ευρύτερα οικοσυστήματα, να προσαρμοστούν καλύτερα στην αλλαγή;

Ή ίσως οι ήχοι χρησιμοποιούνται από άλλους οργανισμούς για να ανιχνεύσουν την κατάσταση της υγείας ενός φυτού. Οι σκώροι, για παράδειγμα, ακούν εντός της περιοχής υπερήχων και γεννούν τα αυγά τους στα φύλλα, όπως επισημαίνουν οι ερευνητές.

Στη συνέχεια, υπάρχει το ερώτημα εάν τέτοια ευρήματα θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη μελλοντική παραγωγή τροφίμων. ο παγκόσμια ζήτηση για το φαγητό θα αυξηθεί μόνο. Η προσαρμογή της χρήσης του νερού για να στοχεύει μεμονωμένα φυτά ή τμήματα αγρού που κάνουν τον περισσότερο «θόρυβο» θα μπορούσε να μας βοηθήσει να εντείνουμε πιο βιώσιμα την παραγωγή και να ελαχιστοποιήσουμε τα απόβλητα.

Για μένα προσωπικά, αν κάποιος μπορούσε να δώσει ένα μικρόφωνο στο παραμελημένο έμπλαστρο λαχανικών μου και να στείλει τις ειδοποιήσεις στο τηλέφωνό μου, θα το εκτιμούσα πολύ!

Σχετικά με το Συγγραφέας

Άλις Χέιγουορντ, Μοριακός Βιολόγος, Το Πανεπιστήμιο του Κουίνσλαντ

Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.

ING