Nowe badanie wykazało, że pomidory i tytoń wydają charakterystyczne dźwięki, gdy są cięte lub suszone.

Dźwięki te zmieniają się w zależności od emitującej je rośliny oraz rodzaju i nasilenia zagrożenia, które je wywołuje, zgodnie z badaniem przeprowadzonym w Cell.

Odkrycia podważają powszechne postrzeganie roślin jako cichych, pasywnych graczy drugoplanowych dla życia zwierząt w ich środowiskach.

Zamiast tego pokazują, że te rośliny mogą wysyłać sygnały, które zwierzęta w ich otoczeniu mogą usłyszeć i wychwycić – i potencjalnie wykorzystać do zmiany swojego zachowania.

Pomidory pozostawione bez wody zaczynają hałasować „drugiego dnia – nawet jeśli pomidor nadal wygląda dobrze” – powiedział The Hill Lilach Hadany, matematyk z Uniwersytetu w Tel Awiwie, który jest współautorem badania.

Dźwięki, które nieco przypominały odgłos pękającej kukurydzy, osiągnęły szczyt po pięciu dniach niedoboru wody, a następnie zaczęły słabnąć, gdy roślina wysychała.

Badanie wykazało, że dźwięki pojawiają się z przybliżoną głośnością ludzkiej mowy, ale poza zasięgiem naszego słuchu.

Różniły się również w zależności od rośliny, która je wytwarzała, i formy uszkodzenia, przy czym ścięte i odwodnione rośliny wydawały różne dźwięki.

Badania otwierają kuszącą możliwość, że dla organizmów zdolnych do słyszenia tych tonów krajobraz roślinny jest również pejzażem dźwiękowym informacji – ujawniającym istotne informacje zarówno o roślinach, jak i szerszym środowisku.

Hadany prowadzi laboratorium na Uniwersytecie w Tel Awiwie w Izraelu, które wykorzystuje uczenie maszynowe do badania ewolucji roślin, w tym powstającej dziedziny akustyki roślin, a w szczególności sposobu, w jaki rośliny wykorzystują dźwięk.

Słowo „wykorzystanie” w zdaniu to mina w kręgach naukowych: może sugerować poziom intencji, którego naukowcy tradycyjnie niechętnie przypisywali roślinom.

Twardy konsensus w tej sprawie powoli jednak złagodniał w ostatnich latach. Znaczna liczba dowodów sugeruje obecnie, że rośliny emitują sygnały, które wychwytują inne rośliny i zapylacze – w szczególności poprzez uwalnianie unoszących się w powietrzu substancji chemicznych, jak odkrył Richard Karban z University of California, Davis.

To miało sens, że rośliny również używałyby dźwięku, Hadany powiedział The Hill w wywiadzie wideo – wytworzenie dźwięku wymaga niewielkiej ilości energii i niesie ze sobą długą drogę.

Ale kiedy Hadany zaczęła się zastanawiać na początku swojej kariery, czy zbadać, czy rośliny mogą słyszeć dźwięki w swoim otoczeniu – a nawet wysyłać własne sygnały dźwiękowe – koledzy ostrzegli ją, by poczekała z obawy przed zniszczeniem jej kariery.

Kolega powiedział: „Nie pracuj nad tym, zanim nie obejmiesz etatu” — powiedział Hadany, zauważając, że cały temat miał nieco złą reputację w środowisku akademickim.

„Ale teraz, kiedy jestem profesorem zwyczajnym, jest dobrze”, powiedziała, uśmiechając się do wideo Zoom.

Wcześniejsze badania przeprowadzone w jej laboratorium wykazały, że niektóre rośliny słyszą – i zmieniają swoje zachowanie w zależności od tego, co słyszą.

Kiedy jej zespół odtwarzał dźwięk brzęczących pszczół w pobliżu krzewów pierwiosnków, ich kwiaty w ciągu kilku minut zaczęły uwalniać słodszy nektar – coś, czego nie robiły, gdy były wystawione na działanie innych częstotliwości, zgodnie z badaniem jej zespołu z 2019 roku opublikowanym w Ecology Letters.

Krzewy wiesiołka „słyszały” pszczoły przez same kwiaty, co być może pomaga wyjaśnić, dlaczego pszczoły unoszą się i brzęczą w pobliżu kwiatów, powiedział Hadany.

Te odkrycia z 2019 roku otworzyły drzwi do szerszych pytań, powiedział Hadany. Dodała, że ​​istnienie jednego takiego kanału pomocnych, słyszalnych informacji – który daje zapylaczom sposób zasygnalizowania swojej obecności roślinom, a roślinom szansę na zdobycie ich – sugerowało rodzaj dwukierunkowej relacji, którą ewolucja często stara się wzmocnić.

„Kiedy już dojdzie do tej interakcji, następuje selekcja po obu stronach, aby poprawić słuch i emisję dźwięków” – powiedziała.

Słuchanie i interpretowanie takich informacji może być szczególnie ważne dla roślin, które mają jeszcze większą niż zwierzęta potrzebę „interakcji ze swoim środowiskiem, reagowania na środowisko – ponieważ nie mogą przejść do innego środowiska” – powiedział Hadany.

Rośliny wykorzystują informacje środowiskowe do wyzwalania produkcji nowych substancji chemicznych lub reakcji fizjologicznych, od generowania środków owadobójczych lub zatrzymywania wody po zwracanie się w stronę słońca.

Odkrycie, że rośliny mogą słyszeć unoszące się pszczoły, skłoniło zespół Hadany’ego do zapytania w czwartkowej gazecie, czy mogą również przekazywać wiadomości o suszy lub niebezpieczeństwie. Zespół odkrył, że jest to możliwe dzięki sposobom, które wciąż są słabo poznane, ale mogą obejmować uwalnianie bąbelków przez łodygi roślin.

Konieczne będą dalsze badania w celu ustalenia, czy inne rośliny – lub zwierzęta – słyszą odgłosy płaczących pomidorów lub tytoniu.

Jeśli tak się stanie, taka wiedza może skłonić inne pobliskie rośliny do podjęcia działań ochronnych, takich jak zamknięcie włazów przed utratą wody lub zagrożeniem bakteryjnym, powiedział Hadany.

Może również zapewnić zdecydowaną przewagę zwierzętom, które go słyszą. Na przykład ćmy, które składają jaja na pomidorach, mogą słyszeć częstotliwości w zakresie, w jakim transmitują pomidory.

Czy to oznacza, że ​​są mniej lub bardziej skłonni do składania jaj na roślinach ze stresem wodnym? Grupa Hadany’ego pracuje nad tym pytaniem.

Zauważyła jednak, że czwartkowe odkrycia pokazały korzyści naukowców, którzy doszli „do projektu z całkowicie otwartej ewolucyjnie kwestii”, zamiast zakładać, że rozumieją, jak działają systemy.