گیاهان در هنگام تنش و استرس جیغ می‌کشند

به گزارش خبرنگار گروه دانش و فناوری خبرگزاری آنا، اگر گیاهی استرس داشته باشد اما کسی آن را نشنود آیا باز هم صدا می دهد؟ محققان دریافته اند که پاسخ به این سؤال یک "بله" قاطع است. محققان با نظارت بر گیاهان گوجه‌فرنگی و تنباکو دریافتند گیاهانی که تحت استرس هستند - به دلیل شرایطی مانند بریده شدن یا کمبود آب - یک سری صدا از خود منتشر می‌کنند. اگرچه این صداها در سطوح مکالمه انسان تولید می شوند، اما دارای فرکانس بسیار بالایی هستند که گوش ما نمی تواند آن را تشخیص دهد، اگرچه این امر احتمالاً برای حشرات و طیف وسیعی از حیوانات دیگر صدق نمی کند.

محققان گیاهان تنباکو و گوجه فرنگی را همراه با یک سری میکروفون های تخصصی ابتدا در اتاقک های صوتی عایق صدا و سپس در گلخانه هایی با عایق صوتی کمتر قرار دادند. سپس صداهایی را که گیاهان هنگام قطع شدن و محرومیت از آب تولید می کردند ضبط کردند. آنها متوجه شدند که گیاهان هنگام انجام این آزمایش‌ها صداهای کوبنده تولید می‌کنند، اما این صداها در فرکانس اولتراسونیک هستند، بنابراین در حالی که میکروفون‌ها می‌توانند این صداها را بگیرند، گوش‌های انسان نمی‌توانند.  

با این حال، محققان می گویند، این صدا توسط گونه های دیگر شنیده می شود که می تواند اطلاعات ارزشمندی را در اختیار آنها بگذارد.

لیلاچ هادانی، نویسنده ارشد، 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 کمک به تصمیم خود استفاده کند.»

گیاهان تحت تنش حدود 30 تا 50 کلیک یا پاپ در هر ساعت تولید کردند، 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 16 فوتی (حدود پنج متری) شنیده می شد.

در حالی که مشخص نیست گیاهان چگونه یا حتی چرا این صداها را تولید می کنند، یک نظریه در مورد تولید آنها ترکیدن حباب های هوا در داخل گیاه از طریق فرآیندی به نام کاویتاسیون است. اگر چنین باشد، این کشف کمتر به هر نوع ارتباط فعال اشاره می کند، اما در عوض نشان دهنده واکنش مکانیکی به استرس است. با این حال، این واقعیت که محیط طبیعی مملو از این صداها است به این معنی است که آنها می توانند بخشی جدایی ناپذیر از عملکرد اکوسیستم ها باشند.

**گوش دادن و یادگیری

 در حالی که کشف این که گیاهان در هنگام استرس صداهای صوتی تولید می کنند به اندازه کافی جالب بود، محققان می خواستند ببینند که آیا این صداها بین گونه های گیاهی متفاوت است یا زمانی که در معرض عوامل استرس زا قرار می گیرند. 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 بر روی گیاهان تنباکو و گوجه‌فرنگی 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 کاکتوس ها نیز صدق می کند.

 گام بعدی برای محققان این است که یافته های خود را در یک زمینه گسترده تر قرار دهند.

 هادانی گفت: "پس اکنون که می دانیم گیاهان صداها را منتشر می کنند، سوال بعدی این است که چه کسی ممکن است 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 محیط های کاملا طبیعی هستیم.