植物会“说话”,科学家已经录下了它们因口渴而死时发出的声音

科技 编辑精选

题图:植物在危难时会发出人类耳朵无法探测到的声音。(ABC阳光海岸:安妮·加夫尼)

【澳纽网编译】如果你像我一样,你杀死了最顽强的室内植物(是的,尽管有植物生物学博士学位)。但是想象一下,在这样一个世界里,你的植物会告诉你它们什么时候需要浇水。这种想法,事实证明,可能终究不是那么傻。

你可能对越来越多的研究很熟悉,这些研究提供了证据表明植物能够感知周围的声音。现在,新的研究表明,它们也可以产生空气中的声音来应对压力(如干旱,或被切割)。

由特拉维夫大学(Tel Aviv University)专家领导的一个研究小组发现,西红柿和烟草等植物不仅会发出声音,而且声音大得足以让其他生物听到。他们的发现发表今天的在《细胞》杂志上,他们帮助我们进入植物丰富的声学世界——一个在我们周围播放,但从来不在人类听力范围内的世界。

广告 | Advertisement

在澳纽网做广告 | Advertise with us

植物能听,但现在它们能说话了!

植物是“固定的”(“sessile”)有机体。它们无法逃避食草动物或干旱等压力源。

相反,它们进化出了复杂的生化反应和动态改变自身生长(和再生身体部位)的能力,以响应环境信号,包括光、重力、温度、触摸和周围生物产生的挥发性化学物质。

这些信号帮助它们最大限度地提高生长和繁殖成功率,为压力做好准备和抵抗压力,并与其他生物如真菌和细菌形成互利关系。

在2019年研究人员显示蜜蜂的嗡嗡声可以使植物产生更甜的花蜜。其他显示了白噪声对芥菜类开花植物的影响可以引发干旱反应。

现在,同样领导上述蜜蜂花蜜研究的里拉赫·哈达尼(Lilach Hadany)领导的一个研究小组,已经记录了番茄和烟草植物以及其他五种植物(葡萄、henbit dead nett、针垫仙人掌、玉米和小麦)发出的空气传播的声音。

这些声音是超声波,在20-100千赫的范围内,因此无法被人耳探测到。

A plant with round leaves in a clay pot
植物是“固着”的有机体,这意味着它们不能逃避诸如食草动物或干旱等压力源。(维基共享资源)

广告 | Advertisement

在澳纽网做广告 | Advertise with us

受到压力的植物会更加喋喋不休

为了进行他们的研究,研究小组将麦克风放置在距离植物茎10厘米的地方,这些植物茎要么暴露在干旱中(土壤湿度低于5%),要么在土壤附近被切断。然后,他们将录下的声音与未受压力的植物以及空花盆的声音进行了比较,发现受压力的植物发出的声音明显多于未受压力的植物。

除了他们的论文外,他们还包括一段录音的片段,将采样降低到可听范围,并加快速度。

其结果是一个可区分的“啪”的声音。

持久性有机污染物的数量随着干旱胁迫的增加而增加(在植物干枯开始下降之前)。此外,这些声音可以在3-5米的距离内被探测到——这表明它们有可能进行远距离通信。

但究竟是什么导致了这些声音呢?

虽然这一点尚未得到证实,但研究小组的研究结果表明,“气穴”(”cavitation” )可能至少是声音的部分原因。气蚀是气泡在植物的导水组织或“木质部”中膨胀和破裂的过程。如果我们考虑到干旱胁迫和切割都将改变植物茎中的水动力学,这种解释是有道理的。

不管是什么机制,压力植物发出的声音似乎是有信息的。通过使用机器学习算法,研究人员不仅可以分辨出是哪个物种发出了这种声音,还可以分辨出它所承受的压力类型。

这些声音信号是否以及如何参与植物与植物或植物与环境的通信,还有待观察。

这项研究到目前为止还没有检测到任何来自木本物种(包括许多树种)的木质茎的声音,尽管他们可以检测到葡萄藤(一种木本物种)非木质部分的声音。

这对生态和我们意味着什么?

有人推测,这些空气传播的声音可以帮助植物更广泛地传达它们的压力。这种交流方式能帮助植物,甚至更广泛的生态系统更好地适应变化吗?

或者这些声音被其他生物体用来检测植物的健康状况。例如,研究人员指出,蛾子能在超声波范围内听到声音,并将卵产在树叶上。

aerial view of green paddock
倾听植物的声音能帮助农民了解经济作物何时需要灌溉吗?(提供:LAWD)

接下来的问题是,这些发现是否有助于未来的粮食生产。全球对食物需求一直在上升。量身定制的用水量,以针对个别植物或领域的部分,使最大的“噪音”可以帮助我们更可持续地加强生产,最大限度地减少浪费。

广告

Alpilean 是一种纯天然减肥补充剂,旨在帮助个人自然减肥。试一下 Alpilean 

在澳纽网做广告 | Advertise with us

对我个人来说,如果有人能给我忽视的蔬菜地一个麦克风,并将通知发送到我的手机上,那将不胜感激!

爱丽丝·海沃德是昆士兰大学的分子生物学家,也是昆士兰农业与食品创新联盟米特实验室的植物分子生理学家。这首曲子最早出现在对话。

原文链接

https://theconversation.com/attention-plant-killers-new-research-shows-your-plants-could-be-silently-screaming-at-you-202833

广告 | Advertisement

在澳纽网做广告 | Advertise with us

 

 1,123 views