Kako zvuči biljka pod stresom? Pomalo kao da se otvori folijom. Istraživači u Izraelu izveštavaju u časopisu Cell od 30. marta da biljke paradajza i duvana koje su pod stresom – zbog dehidracije ili odsecanja stabljika – emituju zvukove koji su po jačini uporedivi sa normalnim ljudskim razgovorom. Učestalost ovih zvukova je previsoka da bi naše uši mogle da ih otkriju, ali ih verovatno mogu čuti insekti, drugi sisari, a možda i druge biljke.
„Čak i u tihom polju, zapravo postoje zvuci koje ne čujemo, a ti zvuci nose informacije“, kaže stariji autor Lilač Hadani, evolucioni biolog i teoretičar sa Univerziteta u Tel Avivu. „Postoje životinje koje mogu čuti ove zvukove, tako da postoji mogućnost da se dešava mnogo akustične interakcije.“
Iako su ultrazvučne vibracije ranije zabeležene sa biljaka, ovo je prvi dokaz da su one u vazduhu, što ih čini relevantnijim za druge organizme u okruženju. „Biljke su u interakciji sa insektima i drugim životinjama sve vreme, a mnogi od ovih organizama koriste zvuk za komunikaciju, tako da bi bilo veoma suboptimalno da biljke uopšte ne koriste zvuk“, kaže Hadani.
Istraživači su koristili mikrofone za snimanje zdravih i stresnih biljaka paradajza i duvana, prvo u zvučno izolovanoj akustičnoj komori, a zatim u bučnijem okruženju staklenika. Biljke su stresali na dva načina: ne zalivanjem nekoliko dana i rezanjem stabljika. Nakon snimanja biljaka, istraživači su obučili algoritam mašinskog učenja da razlikuju biljke bez stresa, žedne biljke i posečene biljke. Audio zapis zvukova biljaka. Frekvencija je spuštena tako da je čujna ljudskim ušima. Zasluge: Khait et al.
Tim je otkrio da biljke pod stresom emituju više zvukova nego biljke bez stresa. Zvukovi biljaka podsećaju na pucketanje ili klikove, a jedna biljka pod stresom emituje oko 30-50 ovih klikova na sat u naizgled nasumičnim intervalima, ali biljke bez stresa emituju mnogo manje zvukova. „Kada paradajz uopšte nije pod stresom, veoma je tih“, kaže Hadani.
Biljke pod stresom vode počele su da emituju zvukove pre nego što su bile vidljivo dehidrirane, a frekvencija zvukova dostigla je vrhunac nakon pet dana bez vode pre nego što se ponovo smanjila kako su se biljke potpuno osušile. Vrste zvuka koje se emituju razlikovale su se u zavisnosti od uzroka stresa. Algoritam mašinskog učenja bio je u stanju da precizno razlikuje dehidraciju i stres od sečenja i takođe je mogao da razazna da li zvuci dolaze iz biljke paradajza ili duvana.
Iako se studija fokusirala na biljke paradajza i duvana zbog njihove lakoće za uzgoj i standardizaciju u laboratoriji, istraživački tim je takođe zabeležio niz drugih biljnih vrsta. „Otkrili smo da mnoge biljke — na primer, kukuruz, pšenica, grožđe i kaktusi — emituju zvukove kada su pod stresom“, kaže Hadani.
Tačan mehanizam iza ovih zvukova nije jasan, ali istraživači sugerišu da bi to moglo biti zbog formiranja i pucanja vazdušnih mehurića u vaskularnom sistemu biljke, procesa koji se zove kavitacija.
Da li biljke proizvode ove zvukove da bi komunicirale sa drugim organizmima ili ne, takođe je nejasno, ali činjenica da ti zvuci postoje ima velike ekološke i evolucione implikacije. „Moguće je da su drugi organizmi mogli evoluirati da čuju i reaguju na ove zvukove“, kaže Hadani. „Na primer, moljac koji namerava da položi jaja na biljku ili životinja koja namerava da jede biljku mogla bi da koristi zvukove da pomogne u odluci.
Druge biljke bi takođe mogle da slušaju zvukove i da imaju koristi od njih. Iz prethodnih istraživanja znamo da biljke mogu da reaguju na zvukove i vibracije: Hadani i nekoliko drugih članova tima su ranije pokazali da biljke povećavaju koncentraciju šećera u svom nektaru kada „čuju“ zvukove oprašivača, a druge studije su pokazale da biljke menjaju ekspresiju gena kao odgovor na zvukove. „Ako druge biljke imaju informacije o stresu pre nego što se on zaista dogodi, mogle bi da se pripreme“, kaže Hadani.
Zvučni snimci biljaka mogli bi da se koriste u poljoprivrednim sistemima za navodnjavanje za praćenje stanja hidratacije useva i pomoć u efikasnijoj distribuciji vode, kažu autori.
„Znamo da postoji mnogo ultrazvuka – svaki put kada koristite mikrofon, otkrijete da mnogo stvari proizvodi zvukove koje mi ljudi ne možemo da čujemo – ali činjenica da biljke proizvode ove zvukove otvara potpuno novi put mogućnosti za komunikaciju, prisluškivanje i eksploataciju ovih zvukova“, kaže ko-stariji autor Iossi Iovel, neuro-ekolog sa Univerziteta u Tel Avivu.
„Dakle, sada kada znamo da biljke emituju zvukove, sledeće pitanje je – ‘ko bi mogao da sluša?'“, kaže Hadani. „Trenutno istražujemo odgovore drugih organizama, i životinja i biljaka, na ove zvukove, a takođe istražujemo našu sposobnost da identifikujemo i interpretiramo zvukove u potpuno prirodnom okruženju.“
