Kovan stressin aikana ihmiset toisinaan päästävät angstansa huutaen - ja uusi tutkimus ehdottaa, että kasvit saattavat tehdä samoin.
Toisin kuin ihmisen huudot, kasvien äänet ovat kuitenkin liian korkeataajuisia, jotta voimme kuulla niitä, tutkimuksen mukaan, joka julkaistiin 2. joulukuuta bioRxiv-tietokantaan. Mutta kun Israelin Tel Aviv -yliopiston tutkijat sijoittivat mikrofonit stressaantuneiden tomaatti- ja tupakkakasvien lähelle, instrumentit ottivat sadon ultraäänipuristukset noin 10 senttimetrin etäisyydeltä. Äänet kuuluivat alueelle 20 - 100 kilohertsiä, tilavuuden, jonka "jotkut organismit pystyivät havaitsemaan jopa useiden metrien päässä", kirjoittajat huomauttivat. (Paperi ei ole vielä vertaisarvioitu.)
Eläimet ja kasvit saattavat kuunnella kasvien hiljaisia huutoja ja reagoida niihin, ja ehkä ihmisetkin voisivat, oikeilla työkaluilla käsin, kirjoittajat lisäsivät. Ajatus siitä, että "kuivuudesta aiheutuvien kasvien soittamia ääniä voidaan käyttää tarkkuusviljelyssä, näyttää toteutettavalta, ellei tallenteen laatiminen pellotilanteessa ole liian kallista", vertailevan kasvi- ja sienibiologian laitoksen jäsen Anne Visscher. New Scientist kertoi Ison-Britannian kuninkaallisessa kasvitieteellisessä puutarhassa.
Kuten eläimet, kasvit reagoivat stressiin monin eri tavoin; tutkimukset viittaavat siihen, että kasvit voivat vapauttaa haisevia kemiallisia yhdisteitä tai muuttaa niiden väriä ja muotoa vasteena kuivuudelle ja nälkäisten kasvissyöjien puremille. Eläimet näyttävät tunnistavan nämä kasvitieteelliset stressisignaalit ja reagoivat niihin, ja jopa muut kasvit näyttävät poistuvan ilmassa olevista tuoksuista, jotka vaeltavat jännittyneiltä naapureiltaan. Jotkut aikaisemmat tutkimukset olivat ehdottaneet, että kasvit reagoivat myös ääneen, mutta kysymys jäi siitä, emittoivatko kasvit itse havaittavia ääniä.
Aikaisemmissa tutkimuksissa tutkijat kiinnittivät tallennuslaitteet suoraan kasveihin kuunnellakseen varren sisällä olevia salaisia ääniä. Kuivuuden vaurioittamissa kasveissa ilmakuplat muodostuivat, aukesivat ja aiheuttivat tärinää kudoksessa, joka normaalisti vetää kasvien varret. Kavitaatioksi tunnetun prosessin ottivat kiinni mukana olevat tallennuslaitteet, mutta Tel Avivin tutkijat halusivat tietää, voisiko kasvien äänet kulkea ilman läpi.
Joten joukkue perusti mikrofonit stressaantuneiden tomaatti- ja tupakkakasvien lähelle joko äänieristettyyn laatikkoon tai avoimeen kasvihuoneeseen. Tutkijat kohdistivat yhden kasvusarjan kuivuusolosuhteisiin ja toisen fyysisiin vaurioihin (katkaistu varsi). Kolmas koskematon ryhmä toimi vertailukohtana.
Tallennukset paljastivat, että eri kasvilajeista tuli erillisiä ääniä vaihtelevalla nopeudella stressitekijästään riippuen. Kuivuudesta aiheutuvat tomaattikasvit emittoivat keskimäärin noin 35 ultraäänihuutoa tunnissa, kun taas leikatut varret tekivät noin 25. Kuivuudesta koetut tupakkakasvit päästivät noin 11 huutoa tunnissa, ja leikatut satolajit tekivät samanaikaisesti noin 15 ääntä. Vertailun vuoksi koskemattomien kasvien keskimääräinen äänimäärä laski alle yhden tunnissa.
Ryhmien välisten meluvaihteluiden vuoksi tutkijat pohtivat, pystyisivätkö he tunnistamaan jokaisen kasvin pelkästään sen allekirjoitushuutojen perusteella. Koneoppimisen - erään tyyppisen tekoälyn algoritmin - avulla ryhmä valitsi jokaisesta äänisarjasta erilliset piirteet ja lajitti kasvit onnistuneesti kolmeen luokkaan: "kuiva, leikattu tai ehjä". Jonakin päivänä viljelijät voisivat käyttää samanlaista tekniikkaa kuivuudesta koituvien satojen kuunteluun pelloillaan, kirjoittajat ehdottivat.
Tässä tutkimuksessa kirjoittajat eivät testanneet, säteilevätkö kasvit myös ääntä, sairauksille alttiit, liialliset suolapitoisuudet tai epäsuotuisat lämpötilat, joten on edelleen tuntematonta, kutistuvatko kaikki stressaantuneet kasvit. Tutkijat kuitenkin nauhoittivat samanlaisia ääniä muihin leikattuihin tai kuivuusvaikutteisiin kasveihin, mukaan lukien piikkipuikkokaktukset ja henbit deadnettle-rikkakasvit. Hyönteiset, kuten koit, voivat kuunnella stressaantuneiden kasvien lähettämiä ääniä arvioidakseen niiden tilaa ennen munien asettamista lehtiille, kirjoittajat ehdottivat.
Siihen saakka, kun tutkijat tarkkailevat, miten ja reagoivat koiden reaktiot kasvien meluihin, tämä johtopäätös pysyy spekulatiivisena, kirjoittajat lisäsivät - itse asiassa eräs ulkopuolinen asiantuntija sanoi, että idea voi olla "hiukan liian keinottelullinen".
Sveitsin Lausannen yliopiston kasvien molekyylibiologian professori Edward Farmer kertoi New Scientistille, että hyönteisten tiedetään suosivan tiettyjä kasveja monista syistä ja että hän epäilee liiallista melua olevan yksi näistä syistä. Lisäksi uudessa tutkimuksessa ei otettu huomioon ääniä, joita kuivausmaa voi tehdä yksinään, samoin kuin muita hämmentäviä ääniä, jotka tutkijoiden mikrofonit ovat saattaneet noutaa, Farmer lisäsi.
