Оказалось, что издавать звуки могут не только люди и животные, но и растения. Исследователи из Тель-Авивского университета впервые в мире смогли записать и проанализировать издаваемые растениями высокочастотные звуки. Они не улавливаются человеческим ухом, но есть живые существа, которые их слышат. Результаты их работы опубликованы в журнале Cell, сообщает 31 марта Ynet.
"Мы обнаружили, что растения издают звуки, находясь в бедственном положении. Каждому растению и каждому виду проблем соответствует характерный звук, который можно распознать. Эти звуки подобны щелчкам при жарке попкорна, их громкость схожа с громкостью человеческой речи, но они находятся в ультразвуковом диапазоне частот, которые люди не слышат. Зато их могут слышать летучие мыши, обычные мыши и насекомые", – говорится в статье.
В этой видеозаписи, сделанной учеными, слышны звуки, издаваемые кустом томатов.
Так "разговаривает" помидор. Фото: shutterstock
Руководила исследованием проф. Лилах Хадани с кафедры ботаники и продовольственной безопасности биологического факультета, совместно с исследователем летучих мышей проф. Йоси Ювалем и сотрудниками кафедры зоологии и Музея природы им. Штайнхардта Ицхаком Хаитом и Охадом Левином-Эпштейном. Кроме них, в исследовании участвовали сотрудники математического факультета, института изучения злаковых и кафедры изучения мозга.
"Из прежних исследований, – сказала проф. Хадани, – нам известно, что приложенный к растению датчик обнаруживает вибрацию. Но до сих пор было неясно, преобразуется ли эта вибрация в звуковые волны, распространяющиеся в атмосфере, то есть звуки, которые можно услышать на расстоянии. Мы занялись изучением этого вопроса, долгие годы занимавшим ученых".
На первом этапе ученые поместили растения в акустический ящик в звукоизолированном подвале, а на расстоянии 10 см от них поставили микрофоны, воспринимающие звуки частотой 40–80 кГц (уши взрослого человека слышат звуки частотой до 16 кГц). Для эксперимента использовались помидоры и табак, а также пшеница, кукуруза, виноград, кактус и яснотка (низмит).
Проф. Хадани сказала, что есть связь между состоянием растения и числом случаев, когда оно издает звуки.
"Перед тем, как поместить растения в акустический ящик, мы проводили с ними ряд манипуляций, – сказала она. – Некоторые не поливали 5 дней, некоторым надрезали стебли, а другие остались неповрежденными. Мы хотели узнать, в каких ситуациях они издают звуки, если вообще делают это. Оказалось, что неповрежденные растения издавали звуки раз в час, а поврежденные – десятки раз в час".
Звукозаписи проанализировали на компьютере с использованием специального алгоритма, разработанного с этой целью и основанного на искусственном интеллекте. Алгоритм распознавал типы звуков, определял в каждой записи, какое растение их издавало, а также устанавливал серьезность проблем, с которыми оно столкнулось. Кроме того, алгоритм позволял классифицировать звуки растений, когда эксперимент проводился в теплице, не имевшей звукоизоляции. Там можно было изучать процесс высыхания растения. Оказалось, что вначале число звуков росло - до пересыхания пикового значения, - а затем начинало снижаться.
"В поле человек слышит тишину, но, возможно, на неслышимых частотах растения издают звуки, несущие много информации, - говорит проф. Хадани. – И те, для кого эта информация важна, ее слышит. Это могут быть травоядные животные, насекомые-опылители и даже другие растения
Самый интересный вопрос в этой связи – могут ли растения слышать? Может ли один помидорный куст уловить сигнал бедствия от другого, который пересыхает, и подготовиться к дефициту воды заблаговременно?
Возможно, в будущем человек сможет использовать эту информацию, например, датчики смогут оповестить фермера, что растения пересыхают, и надо их полить".
А можно ли считать эти звуки своеобразным языком? "Мы еще до этого не дошли, - говорит проф. Хадани. – Хотя это очень нас интересует. Пока мы доказали, что растения издают звуки. Но еще непонятно, кто их слушает".
Далее ученые станут выяснять другие аспекты, связанные с этими звуками. Например, как реагируют на них насекомые, и слышны ли они другим растениям.
Исследование проф. Хадани и коллег – это часть научных работ, проводящихся в последние годы. Они показывают всю сложность растительного мира, которая требует внимательного изучения.
В 2019 году проф. Хадани участвовала в исследовании, которое показало, что растения реагируют на звуки окружающей среды. В ходе этой работы, которая проводилась также в Тель-Авивском университете, ученые обнаружили, что цветок ослинника (нер ха-лайла) повышает концентрацию сахара в нектаре под действием жужжания приближающейся пчелы. Тем самым он увеличивает шанс на то, что пчела совершит его опыление, а это важно для размножения растения. Кроме того, прежние исследования показали, что растения контактируют между собой через химические соединения и через контакт корней. Они могут предупреждать друг друга о надвигающемся дефиците воды.
Президент университета им. Бен-Гуриона проф. Даниэль Хаимович, автор книги "Что знают растения?", наблюдавший за исследованием коллег из Тель-Авива, сказал, что оно носит революционный характер. "10 лет назад, когда я писал свою книгу, я пришел к выводу, что у растений нет слуха. Сейчас, видимо, придется выпустить ее новую редакцию, где будет написано, что они слышат и даже могут разговаривать!"
Перевод: Даниэль Штайсслингер