Во время стресса растения «кричат» ультразвуком
Многие животные, как и люди, начинают кричать когда испытывают боль. При этом мы знаем, что растения не могут ни испытывать боль, так как у них нет нервных окончаний, ни кричать. Такие выводы мы делаем исходя из того, что не слышим никаких издаваемых ими звуков. Однако человеческий слух не далеко не идеален — даже если он идеальный, то находится в пределах от 20 герц до 20 000 Гц. Соответственно все звуки ниже 20 Гц и выше 20 тысяч Гц мы не слышим. А значит и многие выводы, сделанные на основе нашего слуха, могут быть ошибочными. Недавнее исследование стало ярким тому подтверждением — ученые обнаружили, что растения тоже “кричат” от боли, только ультразвуком. Поэтому мы звуки растений услышать не можем, но зато их слышит специальное оборудование.
Какие звуки издают растения
Ранее ученые выяснили, что из-за засухи у растений начинается процесс, который называется кавитацией. В их сосудистой ткани образуются пузырьки воздуха, которые лопаются, в результате чего возникают хлопающие звуки в диапазоне ультразвука, то есть частота этих звуковых волн находится за пределами 20 000 Гц. Однако ученые не знали, можно ли услышать эти звуки на расстоянии.
Поэтому в нынешнем исследовании ученые поставили записывающие устройства рядом с растениями — томатом и табаком. Эксперимент проводился в специальном звукозаписывающем (звукоизоляционном) боксе, а также в обычной теплице. На всякий случай звукозаписывающее оборудование было установлено даже возле горшков с землей. Таким образом ученые хотели убедиться, что земля сама по себе не издает никаких звуков.
Одна часть растений, используемая в эксперименте, была абсолютно здоровой, не испытывающая недостатка влаги или каких-либо еще проблем. Другие же растения предварительно подвергалась стрессу — были обезвожены или их стебли обрезали ножницами.
 |
|---|
Как сообщают авторы работы, здоровые растения издают менее одного хлопка за час. Если же растение испытывает стресс, оно издает 11-35 хлопков за час, в зависимости от стресса и своего вида. Наиболее шумными оказались томаты, пострадавшие от засухи. Они щелкали более 40 раз в течение часа. К слову, во время засухи растения начинают не только кричать, но и сжимают свои поры, чтобы сэкономить запас влаги.
В разных ситуациях растения “кричат” по разному?
Записанный звук растений, если его понизить, чтобы мы могли его услышать, он будет напоминать хлопки лопающихся воздушных пузырьков упаковочной пленки. По словам ученых, этот звук без всяких технических хитростей могут слышать некоторые млекопитающие, насекомые и даже другие растения.
 |
|---|
Для анализа полученных данных, команда использовала алгоритм машинного обучения, то есть систему искусственного интеллекта, который способен выявлять закономерности. В итоге ИИ в 70% случаев смог отличить друг от друга звуки растений, которые подвергались различному стрессу. Это говорит о том, что в разных ситуациях растения издают разные звуки.
Другая система ИИ смогла отличать здоровые помидоры от тех, которые подверглись обезвоживанию с точностью 80%. Более того, искусственный интеллект смог по звуку растений определять на какой стадии обезвоживания находится растение с точностью тоже около 80%.
Дальнейшее исследование показало, что растения начинают “кричать” в самых разных ситуациях, к примеру, при заражении вирусом. Кроме того, исследования показали, что “кричать” способны все виды растений, в том числе кукуруза, пшеница и другие сельскохозяйственные культуры. Об этом исследователи сообщают в журнале Cell.
 |
|---|
Надо сказать, что ученые записывали звук на расстоянии 10 см от растения, однако по их словам, млекопитающие или насекомые с хорошим слухом могут услышать этот звук с расстояния 3-5 метров. Интересно, что ранее другие ученые обнаружили способность растений общаться между собой при помощи химических веществ, выделяемых в воздух. Теперь же выяснилось, что они могут еще и издавать звуки.
По словам ученых, результаты этих исследований могут изменить наши представления о мире растений. Он вовсе не такой безмолвный, как мы думали. Но самое главное, что при помощи специального оборудования и искусственного интеллекта теперь можно заранее выявлять, когда растения испытывают нехватку воды или начинают болеть. Это может существенно повысить эффективность сельского хозяйства.
В последнее время ученые находят все больше сходств между растениями и животными. К примеру, ранее было обнаружено, что на растения, такие как венерина мухоловка, наркоз действует так же, как и на людей. Это позволит использовать растения для тестирования препаратов, о чем мы рассказывали ранее.