اگر گیاهی استرس داشته باشد، از خود صدا منتشر می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار،با نظارت بر گیاهان گوجه فرنگی و تنباکو، محققان دریافتند: گیاهانی که به دلیل شرایطی مانند بریده شدن یا کمبود آب تحت استرس هستند، یک سری صدا‌هایی از خود منتشر می‌کنند. اگرچه این صدا‌ها در سطوح مکالمه انسان تولید می‌شوند، اما در فرکانس بسیار بالایی که گوش ما نمی‌تواند آن را تشخیص دهد، منتشر می‌شود، اگرچه احتمالاً برای حشرات و طیف وسیعی از حیوانات دیگر اینطور نیست.

محققان گیاهان تنباکو و گوجه فرنگی را همراه با یک سری میکروفون‌های تخصصی ابتدا در اتاقک‌های صوتی عایق صدا و سپس در گلخانه‌هایی با عایق صوتی کمتر قرار دادند. سپس صدا‌هایی را که گیاهان هنگام قطع شدن و محرومیت از آب تولید می‌کردند ضبط کردند.

پژوهشگران دریافتند: گیاهان هنگام انجام این آزمایش‌ها صدا‌های کوبنده تولید می‌کنند، اما این صدا‌ها در فرکانس اولتراسونیک هستند، بنابراین در حالی که میکروفون‌ها می‌توانند آن‌ها را بگیرند، گوش‌های انسان نمی‌توانند آن را بشنوند. با این حال، محققان می‌گویند، این صدا توسط گونه‌های دیگر شنیده می‌شود که می‌تواند اطلاعات ارزشمندی را در اختیار آن‌ها بگذارد.

لیلاچ هادانی (Lilach Hadany) پژوهشگر ارشد این مطالعه، زیست‌شناس و نظریه‌پرداز تکاملی می‌گوید: این امکان وجود دارد که موجودات دیگر برای شنیدن و پاسخ به این صدا‌ها تکامل یافته باشند. برای مثال، پروانه‌ای که قصد دارد روی گیاهی تخم بگذارد یا حیوانی که قصد خوردن یک گیاه را دارد، می‌تواند از صدا‌ها برای تصمیم گیری خود استفاده کند.

گیاهان تحت تنش حدود ۳۰ تا ۵۰ صدای کلیک در هر ساعت تولید می‌کردند، در حالی که گیاهان بدون تنش نسبتاً ساکت بودند. صدا‌های تولید شده توسط گیاهانی که از آب محروم بودند حدود پنج روز پس از کم آبی به اوج خود رسید و پس از آن با شروع پژمرده شدن گیاه از بین رفت. صدا‌ها تا فاصله حدود پنج متری شنیده می‌شد.

در حالی که مشخص نیست گیاهان چگونه یا حتی چرا این صدا‌ها را تولید می‌کنند، یک نظریه در مورد تولید آنها، ترکیدن حباب‌های هوا در داخل گیاه از طریق فرآیندی به نام کاویتاسیون است. اگر چنین باشد، این کشف کمتر به هر نوع ارتباط فعال اشاره می‌کند، اما در عوض نشان دهنده واکنش مکانیکی به استرس است. با این حال، این واقعیت که محیط طبیعی پر از این صدا‌ها است به این معنی است که آن‌ها می‌توانند بخشی جدایی ناپذیر از عملکرد اکوسیستم‌ها باشند.

در حالی که کشف این که گیاهان در هنگام استرس صدا‌های صوتی تولید می‌کنند به اندازه کافی جالب بود، محققان می‌خواستند ببینند که آیا این صدا‌ها بین گونه‌های گیاهی متفاوت است یا زمانی که در معرض عوامل استرس زا قرار می‌گیرند.برای کشف این موضوع، آن‌ها از یک الگوریتم یادگیری ماشینی استفاده کردند که پس از آموزش، توانسته بود تفاوت بین صدا‌های تولید شده توسط دو نوع گیاه و اینکه آیا صدا‌هایی که منتشر می‌کنند ناشی از قطع شدن یا کم‌آبی بودن است، تشخیص دهد.

این یافته به این معنی است که می‌توان سیستم‌هایی را برای نظارت بر گیاهان در محیط‌های کشاورزی توسعه داد تا به سرنخ‌هایی درباره کم‌آبی یا سایر عوامل استرس‌زا گوش دهند. در واقع، در حالی که محققان بیشتر روی گیاهان تنباکو و گوجه فرنگی تمرکز کردند، مدتی را صرف گوش دادن به گیاهان زراعی رایج مانند ذرت، گندم و انگور کردند و دریافتند که این گیاهان در هنگام استرس نیز صدا تولید می‌کنند. همین امر در مورد کاکتوس‌ها نیز صدق می‌کند.

هادانی در خاتمه گفت: پس اکنون که می‌دانیم گیاهان صدا‌هایی از خود ساطع می‌کنند، سوال بعدی این است که چه کسی ممکن است صدا‌ها را گوش دهد؟ ما در حال حاضر در حال بررسی واکنش سایر موجودات، اعم از حیوانات و گیاهان، به این صدا‌ها هستیم و همچنین در حال بررسی توانایی خود برای شناسایی و تفسیر صدا‌ها در محیط‌های کاملا طبیعی هستیم.