نتایج پژوهشی که به تازگی منتشر شده نشان می دهد، گیاهان هنگام آسیب دیدن با صدای بلند فریاد می زنند، اگرچه ما این صدا را نمی شنویم.
به گزارش ایسنا به نقل از ساینس آلرت، این فریاد شبیه به فریاد انسان نیست، بلکه در فرکانس های فراصوت خارج از محدوده شنوایی انسان و شبیه به کوبیده شدن یا کلیک است که وقتی گیاه تحت فشار قرار می گیرد، افزایش می یابد.
به گفته دانشمندان، این صدا میتواند یکی از راه هایی باشد که گیاهان ناراحتی خود را به وسیله آن به دنیای اطرافشان منتقل می کنند.
لیلاچ هادانی (Lilach Hadany)، زیست شناس توضیح می دهد: حتی در یک محیط آرام، صداهایی وجود دارند که ما آنها را نمی شنویم، و آن صداها حامل اطلاعات هستند. حیواناتی وجود دارند که میتوانند این صداها را بشنوند، بنابراین این احتمال وجود دارد که تعامل صوتی زیادی رخ دهد.
گیاهان همیشه با حشره ها و سایر حیوانات تعامل دارند و بسياري از این موجودات از صدا برای برقراری ارتباط استفاده می کنند.
گیاهان تحت فشار آنقدرها که تصور می شد، منفعل نیستند. آن ها دستخوش تغییرات بسیار چشمگیری می شوند که یکی از قابل تشخیص ترین آنها دستکم برای انسانها، انتشار بوهای بسیار قوی است. گیاهان همچنین میتوانند رنگ و شکل خود را تغییر دهند.
این تغییرات می توانند خطرها را به گیاهان دیگر در نزدیکی آن ها اطلاع دهند تا در پاسخ، عملکرد دفاعی خود را تقویت کنند. همچنین میتوانند حیوانات را برای مقابله با آفاتی که امکان دارد به گیاه آسیب برساند، جذب کنند.
با این وجود، این که آیا گیاهان انواع دیگری از سیگنال ها مانند صدا منتشر می کنند، بطور کامل بررسی نشده بود. چند سال قبل ، هادانی و همکارانش دریافتند که گیاهان میتوانند صدا را تشخیص دهند. سوال منطقی بعدی این بود که آیا آنها هم میتوانند آنرا تولید کنند یا خیر.
برای پی بردن به این موضوع، آنها صدای گیاهان گوجه فرنگی و تنباکو را در شرایط مختلفی ثبت کردند. ابتدا صدای گیاهان بدون تنش ثبت شد تا یک خط مبنا به دست بیاید. سپس صدای گیاهانی را که کم آب شده بودند و گیاهانی که ساقه هایشان قطع شده بود، ثبت کردند. ضبط این صداها ابتدا در یک محفظه آکوستیک عایق صدا و سپس در یک محیط معمولی گلخانه ای انجام شد.
سپس، آن ها یک الگوریتم یادگیری ماشینی را آموزش دادند تا بین صدای تولیدشده توسط گیاهان بدون تنش، گیاهان بریده شده و گیاهان کم آب تمایز ایجاد کند.
صداهایی که گیاهان منتشر می کنند مانند صدای کوبیدن یا صدای کلیک در فرکانس های بسیار بالایی است که برای انسان قابل تشخیص نیست. این صداها از شعاع بیش از یک متر قابل دریافت است. گیاهان بدون تنش، سر و صدای زيادي تولید نمی کنند.
در مقابل، گیاهان تحت فشار، بسیار پر سر و صدا هستند و بسته به گونه تنش بطور متوسط تا حدود ۴۰ کلیک در ساعت منتشر می کنند. گیاهان محروم از آب دارای مشخصات صوتی قابل توجهی هستند. آن ها قبل از اینکه علایم قابل مشاهده کم آبی را نشان دهند، شروع به تولید صدای بیشتر می کنند که با خشک شدن گیاه افزایش می یابد و با پژمرده شدن گیاه، فروکش می کند.
این الگوریتم یادگیری ماشینی توانست بین این صداها و همچنین گونه های گیاهانی که آن ها را ساطع می کنند، تمایز قائل شود. این گروه پژوهشی، گیاهان مختلفی را آزمایش کردند و دریافتند که تولید صدا به نظر یک فعالیت گیاهی بسیار رایج است. گندم، ذرت، انگور و کاکتوس همگی صدا تولید می کردند.
ولی هنوز چند مورد ناشناخته وجود دارد. به طورمثال، نحوه تولید صداها مشخص نیست. در پژوهش های قبلی نشان داده شده بود که طی فرآیندی در گیاهان کم آب، حباب های هوا در ساقه شکل می گیرد، منبسط می شود و از بین می رود. این فرآیند هنگام شکستن قولنج در انگشت های انسان، باعث ایجاد صدایی مشابه شکستن می شود و ممکن است در مورد گیاهان نیز همین اتفاق رخ دهد.
هنوز نمی دانیم که آیا سایر شرایط تنش زا مانند عوامل بیماری زا، حمله، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، دمای نابسامان و سایر شرایط نامطلوب نیز میتواند باعث ترکیدن حباب و ایجاد صدا در گیاهان شود یا خیر.
همچنین مشخص نیست که آیا تولید صدا یک پیشرفت تطبیقی در گیاهان است یا اینکه تنها یک اتفاق است. با این حال، نتایج پژوهش های این گروه نشان داد که یک الگوریتم یادگیری ماشینی می تواند تشخیص و تمایز بین صداهای گیاهان را بیاموزد. مطمئناً ممکن است موجودات دیگر نیز بتوانند همین کار را انجام دهند. علاوه بر این، موجودات می توانند یاد بگیرند که به روش های مختلف به سر و صدای گیاهان آسیب دیده پاسخ دهند.
هادانی می گوید: برای مثال، پروانه ای که قصد دارد روی گیاهی تخم گذاری کند یا حیوانی که قصد خوردن یک گیاه را دارد، میتواند از این صداها برای تصمیم گیری استفاده کند. برای ما انسانها، پیامد این پژوهش کاملا واضح است. می توانیم صدای ناراحتی گیاهان تشنه را دریابیم و قبل از اینکه مشکلی ایجاد شود، آن ها را آبیاری کنیم.
نتایج این پژوهش در مجله Cell منتشر شده است.
- 17
- 2
