Shutterstock

ถ้าคุณเป็นเหมือนฉัน คุณสามารถฆ่าได้แม้แต่พืชในร่มที่ยากที่สุด (ใช่ แม้ว่าจะจบปริญญาเอกด้านชีววิทยาพืชก็ตาม) แต่ลองนึกภาพโลกที่ต้นไม้ของคุณบอกคุณว่าเมื่อไหร่ที่พวกเขาต้องการรดน้ำ ความคิดนี้ดูเหมือนจะไม่โง่นัก

คุณอาจคุ้นเคยกับการเติบโตของงานที่ แสดงหลักฐานสำหรับ พืชสามารถรับรู้เสียงรอบตัวได้ ขณะนี้ งานวิจัยใหม่ระบุว่าพวกมันสามารถสร้างเสียงในอากาศเพื่อตอบสนองต่อความเครียด (เช่น จากภัยแล้งหรือเสียงถูกตัด)

ทีมงานที่นำโดยผู้เชี่ยวชาญจากมหาวิทยาลัยเทลอาวีฟได้แสดงให้ต้นมะเขือเทศและต้นยาสูบ ไม่เพียงแต่ส่งเสียงเท่านั้น แต่ยังส่งเสียงดังพอที่สิ่งมีชีวิตอื่นๆ จะได้ยินอีกด้วย การค้นพบของพวกเขา เผยแพร่วันนี้ ในวารสาร Cell กำลังช่วยเราปรับเข้าสู่โลกอะคูสติกอันอุดมสมบูรณ์ของพืช ซึ่งเป็นสิ่งที่เล่นรอบตัวเรา แต่ไม่เคยอยู่ในสายตามนุษย์เลย

ต้นไม้ฟังได้ แต่ตอนนี้พูดได้!

พืชเป็นสิ่งมีชีวิตประเภท "นั่ง" พวกเขาไม่สามารถหนีจากความเครียดเช่นสัตว์กินพืชหรือภัยแล้ง

ในทางกลับกัน พวกมันได้พัฒนาการตอบสนองทางชีวเคมีที่ซับซ้อนและความสามารถในการเปลี่ยนแปลงการเจริญเติบโต (และการเติบโตของส่วนต่างๆ ของร่างกาย) แบบไดนามิกเพื่อตอบสนองต่อสัญญาณจากสิ่งแวดล้อม เช่น แสง แรงโน้มถ่วง อุณหภูมิ การสัมผัส และสารเคมีระเหยที่เกิดจากสิ่งมีชีวิตโดยรอบ

สัญญาณเหล่านี้ช่วยให้พวกมันเติบโตเต็มที่และประสบความสำเร็จในการสืบพันธุ์ เตรียมพร้อมและต่อต้านความเครียด และสร้างความสัมพันธ์ที่เป็นประโยชน์ร่วมกันกับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ เช่น เชื้อราและแบคทีเรีย

ใน 2019, นักวิจัยพบว่า เสียงหึ่งของผึ้งสามารถทำให้พืชผลิตน้ำหวานได้ คนอื่น ได้แสดง เสียงสีขาวเล่นไป Arabidopsisไม้ดอกในตระกูลมัสตาร์ดสามารถกระตุ้นการรับมือภัยแล้งได้

ตอนนี้ ทีมที่นำโดย Lilach Hadany ซึ่งเป็นผู้นำการศึกษาน้ำหวานจากผึ้งที่กล่าวถึงข้างต้น ได้บันทึกเสียงในอากาศที่เกิดจากต้นมะเขือเทศและยาสูบ และอีก 20 สายพันธุ์ (องุ่น เฮ็นบิตเดดเน็ตเทิล กระบองเพชรปัก ข้าวโพด และข้าวสาลี) เสียงเหล่านี้เป็นเสียงอัลตราโซนิกในช่วง 100-XNUMX กิโลเฮิรตซ์ ดังนั้นจึงไม่สามารถตรวจจับได้ ด้วยหูของมนุษย์.

พืชที่เครียดพูดพล่อยมากขึ้น

เพื่อดำเนินการวิจัย ทีมวางไมโครโฟน 10 ซม. จากลำต้นของพืชที่สัมผัสกับความแห้งแล้ง (ความชื้นในดินน้อยกว่า 5%) หรือถูกตัดใกล้กับดิน จากนั้นพวกเขาเปรียบเทียบเสียงที่บันทึกไว้กับเสียงของต้นไม้ที่ไม่เครียด เช่นเดียวกับกระถางที่ว่างเปล่า และพบว่าต้นไม้ที่เครียดจะปล่อยเสียงออกมามากกว่าต้นไม้ที่ไม่เครียดอย่างเห็นได้ชัด

นอกเหนือไปจากกระดาษของพวกเขา พวกเขายังรวมการบันทึกเสียง การสุ่มตัวอย่างไปยังช่วงเสียงที่ได้ยิน และเพิ่มความเร็ว ผลลัพธ์ที่ได้คือเสียง "ป๊อป" ที่แตกต่าง

เสียงพืช ไคท์และคณะ, CC BY-SA282 KB (ดาวน์โหลด)

 จำนวนป๊อปเพิ่มขึ้นเมื่อความเครียดจากภัยแล้งเพิ่มขึ้น (ก่อนที่จะเริ่มลดลงเมื่อพืชแห้ง) นอกจากนี้ยังสามารถตรวจจับเสียงได้จากระยะ 3-5 เมตร ซึ่งบ่งบอกถึงศักยภาพในการสื่อสารระยะไกล

แต่อะไรทำให้เกิดเสียงเหล่านี้?

แม้ว่าสิ่งนี้จะยังไม่ได้รับการยืนยัน แต่การค้นพบของทีมชี้ให้เห็นว่า "การเกิดโพรงอากาศ" อาจมีส่วนรับผิดชอบต่อเสียงอย่างน้อยบางส่วน โพรงอากาศเป็นกระบวนการที่ฟองอากาศขยายตัวและแตกออกภายในเนื้อเยื่อที่นำน้ำของพืชหรือที่เรียกว่า "ไซเล็ม" คำอธิบายนี้สมเหตุสมผลหากเราพิจารณาว่าความเครียดจากภัยแล้งและการตัดจะทำให้การเปลี่ยนแปลงของน้ำในลำต้นของพืชเปลี่ยนไป

โดยไม่คำนึงถึงกลไก ดูเหมือนว่าเสียงที่เกิดจากพืชที่เครียดนั้นเป็นข้อมูล ด้วยการใช้อัลกอริธึมการเรียนรู้ของเครื่อง นักวิจัยสามารถแยกแยะได้ไม่เพียงแค่สายพันธุ์ที่สร้างเสียงเท่านั้น แต่ยังแยกแยะได้ด้วยว่าเสียงนั้นเกิดจากความเครียดประเภทใด

ขณะนี้เรามีหลักฐานการวิจัยชิ้นแรกว่าพืชสามารถทำเสียงในอากาศได้ ซึ่งได้ยินได้ในระยะไม่กี่เมตร Shutterstock

ยังต้องติดตามกันต่อไปว่าสัญญาณเสียงเหล่านี้อาจเกี่ยวข้องกับการสื่อสารระหว่างพืชกับพืชหรือการสื่อสารระหว่างพืชกับสิ่งแวดล้อมอย่างไรและอย่างไร

การวิจัยยังไม่สามารถตรวจจับเสียงใด ๆ จากลำต้นของไม้ (ซึ่งรวมถึงต้นไม้หลายชนิด) แม้ว่าจะสามารถตรวจจับเสียงจากส่วนที่ไม่ใช่เนื้อไม้ของต้นองุ่น (พันธุ์ไม้)

มันมีความหมายอย่างไรต่อระบบนิเวศและพวกเรา?

การคาดเดาว่าเสียงในอากาศเหล่านี้อาจช่วยให้พืชสื่อสารความเครียดได้อย่างกว้างขวางมากขึ้น รูปแบบของการสื่อสารนี้จะช่วยให้พืชและระบบนิเวศที่กว้างขึ้นสามารถปรับตัวเข้ากับการเปลี่ยนแปลงได้ดีขึ้นหรือไม่?

หรือสิ่งมีชีวิตอื่นอาจใช้เสียงเพื่อตรวจจับสถานะสุขภาพของพืช ตัวอย่างเช่น แมลงเม่าได้ยินเสียงในช่วงคลื่นอัลตราโซนิกและวางไข่บนใบไม้ตามที่นักวิจัยชี้ให้เห็น

จากนั้นมีคำถามว่าการค้นพบดังกล่าวสามารถช่วยในการผลิตอาหารในอนาคตได้หรือไม่ เดอะ ความต้องการทั่วโลก เพราะอาหารจะฟูขึ้นเท่านั้น การปรับการใช้น้ำให้เหมาะกับพืชแต่ละชนิดหรือส่วนต่างๆ ของทุ่งที่มี "เสียงรบกวน" มากที่สุด สามารถช่วยให้เราเพิ่มการผลิตได้อย่างยั่งยืนมากขึ้นและลดของเสียให้เหลือน้อยที่สุด

สำหรับฉันเป็นการส่วนตัว ถ้ามีใครสามารถยื่นไมโครโฟนให้กับแผ่นผักที่ถูกละเลยของฉันและส่งการแจ้งเตือนไปยังโทรศัพท์ของฉันได้ นั่นจะเป็นการขอบคุณมาก!

เกี่ยวกับผู้เขียน

อลิซ เฮย์เวิร์ด,นักอณูชีววิทยา, มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์

บทความนี้ตีพิมพ์ซ้ำจาก สนทนา ภายใต้ใบอนุญาตครีเอทีฟคอมมอนส์ อ่าน บทความต้นฉบับ.

ไอเอ็นจี