«Кричащие» томаты: как ученым удалось записать звуки растений
Ученые из Израиля совершили настоящий прорыв. Им удалось доказать, что растения издают звуки и даже могут «кричать» при стрессе. Исследователи взяли выращенные в теплице томаты и табак и поднесли к ним специальные ультразвуковые микрофоны. Техника действительно смогла засечь «речь» растений.
Возможно, это просто физиологическая реакция на стресс, а может быть, и настоящая коммуникация – особый способ общения с другими растениями или даже животными. Например, с летучими мышами, у которых есть ультразвуковой слух.
Профессор Лилах Хадани из Школы растениеводства и продовольственной безопасности факультета о живой природе Тель-Авивского университета рассказала РЕН ТВ, на что похож звук «кричащих» томатов, можно ли различить «голоса» пшеницы и кактуса и способны ли животные слышать растения.
На что похож звук «кричащих» растений
Очевидно, для людей растения являются «молчаливыми», поэтому специалисты решили проверить ультразвуковой диапазон, неслышимый человеческим ухом. Они взяли выращенные в теплице томаты и табак и поднесли к ним специальные ультразвуковые микрофоны. Техника действительно смогла засечь «речь» растений.
Для того чтобы понять, как же «разговаривают» растения, ученым пришлось ускорить запись, а также понизить частоту звуков. В результате издаваемые растениями звуки стали напоминать треск.
«В этом исследовании мы впервые доказали, что растения издают звуки. Они ультразвуковые, поэтому мы не слышим их все время. Мы записываем эти звуки с помощью чувствительных ультразвуковых микрофонов. Это очень короткие, ультразвуковые щелчки. Во-первых, нам удалось записать звуки растений, не прикасаясь к ним. Во-вторых, мы проанализировали эти звуки и обнаружили, что они содержат информацию. Растения издают звуки в основном при стрессе. Большая часть наших исследований была посвящена томатам и табаку. Когда растения полностью здоровы, они издают очень мало звуков, они довольно тихие. Но когда растениям не хватает воды, либо когда их срезают, они создают звуки, по которым можно определить, помидор это или табак, сухой он или срезанный, слегка сухой или очень сухой», – пояснила профессор в комментарии корреспонденту РЕН ТВ Никите Кулюхину.
Как рассказала Хадани, в спокойном состоянии томаты лишь изредка издавали звуки в диапазоне от 40 до 80 кГц. Однако в случае стресса, будь то нехватка воды или порез, интервалы между «возгласами» существенно сокращались, словно растение начинало «кричать».
Могут ли животные и растения «слышать» друг друга
Специалисты также записали звуки пшеницы, кукурузы, виноградной лозы и кактуса, как рассказала Хадани, они заметно различаются. Профессор добавила, что ученые зафиксировали вибрации в растениях уже давно. Но записать отдельные звуки с помощью специальных микрофонов науке удалось впервые.
«Эти микрофоны изначально были созданы, чтобы записывать звуки летучих мышей, а мы использовали их для растений. Я еще не знаю, могут ли растения разговаривать. Но они издают звуки на похожих частотах, что и летучие мыши. И на самом деле щелчок растений немного похож на звук летучей мыши, с точки зрения формы. Если мы можем записать эти звуки, тогда животные, у которых тоже есть ультразвуковой слух, возможно, могут на них реагировать. Например, моли, мыши и летучие мыши. Когда моль откладывает яйца на помидоры, она может выбрать между кустом, который издает звуки, и кустом, который «молчит». Повлияет ли это на ее решение?» – говорит эксперт.
Сейчас ученых интересует, могут ли растения «слышать» друг друга и реагируют ли на эти звуки, рассказала профессор. По словам Хадани, следующий этап исследования – выяснить, какие еще виды стресса заставляют растения «кричать» и насколько звуки будут различаться.
Это открытие может стать настоящим прорывом в сельском хозяйстве – позволит следить за состоянием растений, просто «подслушивая» их, что даст возможность оперативно реагировать на болезни, нехватку влаги и прочие проблемы, заключила профессор.
Источник
Слышат ли нас растения
Многие садоводы и простые любители поухаживать за растительностью считают, что во время работы стоит разговаривать с растениями, чтобы те лучше росли. Однако в научном сообществе до сих пор идет противостояние: одни считают разговоры бесполезными, другие представляют доказательства того, что растения нас слышат.
Австралийский ученый уверяет, что слышала разговор растений, когда изучала их в лаборатории. Однако признала, что это за гранью научной области
Ученые все чаще стали делать открытия о сложности растений и их удивительных способностях. Есть вероятность, что растения действительно могут чувствовать вибрацию звуковых волн и реагировать на нее. В исследовании 2017 года австралийские ученые доказали, что зеленые «слышат» звуки воды, вибрирующей в их корнях, благодаря чему те тянутся к влаге.
Ранее, в 2012 году, под командованием Моники Гальяно, та же группа исследователей объявила, что услышала щелкающие звуки, издаваемые корнями растений. Ученые использовали лазерный виброметр, который был наведен на корни. Их погрузили в воду и создали полную тишину, чтобы убедиться, что звук идет оттуда. Гальяно позже признала, хоть щелчки и могут исходить от корней, неизвестно, выполняют ли они какую-либо коммуникативную функцию. Однако исследователь сообщила, что однажды даже слышала реальную речь растений с помощью лабораторных инструментов, но этот опыт находится «за пределами строго научной области». И пока рано просить лингвистов составить растение-русский словарь, израильские ученые доказали, что зеленые способны по-разному реагировать на звуки. Например, цветы увеличивали количество сахара в своем нектаре, когда слышали жужжание пчелы. Они делали это в качестве вознаграждения, считают исследователи, за то, что эти насекомые опыляют их. На других насекомых растения, кажется, обижены. Они не проявили схожей активности, потому что другие насекомые могут просто забрать нектар, не принеся пользы.
Острый слух, по-видимому, позволяет растениям подготовиться к атакам ползущих. Когда зеленые слышат звук жевания листьев (не своих, свои они чувствуют), они начинают производить больше химикатов, чтобы отпугнуть голодных гусениц противным вкусом.
Подобные исследования заставили людей задуматься, могут ли они влиять на растения с помощью специально подобранных звуков. Китайский исследовательский центр сельскохозяйственной инженерии Циндао разработал специальное устройство для передачи волн саженцам. Создатели утверждают, что аппарат снизил потребность в удобрениях и увеличил количество урожая.
Дэвид Робинсон из Гейдельбергского университета Германии критикует утверждения о том, что растения могут осознанно слушать и по-особенному реагировать. У растений нет нейронов, которые передавали бы информацию посредством электрических сигналов, да и в целом у зеленых отсутствуют мыслительные машины. Однако бразильские ученые недавно открыли, что растения имеют аналогичный нейронам набор химических и гормональных сигналов, которые передаются через сок. Благодаря этому, например, томаты сообщали всему кусту о начале атаки гусениц.
Все же растения не могут тренировать себя, кажется, все реакции сформированы в процессе эволюции. Один исследователь попытался воспроизвести работу Гальяно и послушать «разговор» корней, но у него ничего не получилось. Робинсон не сбрасывает со счетов возможность того, что растения умнее, чем кажется, но считает, что нам стоит изучать их способности, абстрагировавшись от коммуникативных систем человека и животного. «Я думаю, многие люди пытаются очеловечить растения, чтобы они больше походили на нас», — говорит он. Почетный профессор Эдинбургского университета Тони Тревавас говорит, что в широком смысле растения можно считать умными, потому что они явно реагируют на раздражители, повышая свои шансы на выживание.
Источник
Могут ли растения слышать? А говорить? Ученые получили интересные данные на этот счет
Растения — не такие уж и пассивные создания. Они реагируют на обстановку и обмениваются химическими сигналами. Но могут ли они, подобно животным, слышать звуки и сами их издавать?
Опылителей растения привлекают приятным запахом за счет летучих химических веществ, тем же способом справляются с паразитами. К примеру, маис, зараженный личинками совки, испускает терпеноиды, привлекающие паразитических пчел — врагов личинок. Огурцы и яблоки, пораженные паутинным клещом, выделяют соединения, привлекающие клещей-хищников, чтобы те дали отпор вредителям. Деревья могут обмениваться друг с другом углеродом с помощью «подземного интернета» — грибных нитей, оплетающих их корни и простирающихся на много километров. Почему бы им в таком случае не уметь реагировать на звуки? Теоретически это возможно. Кроме того, издавать звук энергетически дешевле, чем передавать сигналы химически, — неужели растения просто освоили более сложный вид коммуникации, не попробовав что-то попроще?
Подобные гипотезы восходят к дебатам биологов конца XIX века о том, «умнее» ли растения, чем нам кажется, реагируют ли они на сигналы, подобно животным, и можно ли говорить о каком-либо поведении у флоры. Возможно, с легкой руки бенгальского ученого-энциклопедиста того времени Джагдиша Боса, считавшего, что растения чувствуют боль и эмоции, появились городские легенды о способности фикуса на вашем подоконнике различать человеческий голос или лучше расти под классическую музыку.
Определенная связь между звуками и процессами в растениях все же есть. Недавно ученые выяснили, что звук на частоте 1 кГц, испускаемый в течение одного часа на расстоянии 20 см от растения, способствует делению его каллусных клеток (аналог стволовых клеток у растений) и повышает активность защитных ферментов и гормонов. Другие эксперименты продемонстрировали, что урожайность шпината, хлопка, риса и пшеницы увеличивается на 5–20%, если растения «слушают» громкие звуки по три часа несколько дней. Но могут ли растения реагировать на звуки еще быстрее? Это взялась выяснить группа ботаников и инженеров из Тель-Авивского университета.
Как не имеющий уши что-то услышит
Ученые рассудили просто: главные партнеры растений — опылители, о приближении многих из которых можно узнать только по жужжанию их крыльев. Растения стараются привлечь их сладким нектаром, но постоянно держать нектар сладким невыгодно – он может испортиться, в нем заведутся бактерии, и, наконец, случайные любители поесть сладкого могут добраться до цветка раньше полезных насекомых. Что, если растения могут усиливать сладость нектара, заслышав приближение опылителя?
Это и проверили в экспериментах с ослинником (Oenothera drummondii) — многолетним травянистым растением с небольшими желтыми цветами. В четырех испытаниях участвовало 667 растений. Их поделили на несколько экспериментальных групп.
Первая группа росла летом в естественной среде. Растениям давали в течение 30 секунд послушать тишину (никакого звука), затем включали сигнал с частотой, нарастающей от 50 до 1000 Гц и таким образом проверяли почти все звуки, которые могут сопровождать полет опылителей. Затем включали высокий звук (158–160 кГц) — за пределами возможностей насекомых.
Вторая группа росла летом, но уже в помещении, и «слушала», кроме тишины и двух звучков, еще и запись жужжания пчелы с пиком на уровне 200–500 Гц. Третью группу вырастили осенью, и, помимо контрольных высоких и низких звуков, она «слушала» еще один, «средний», на частоте 34–35 кГц. А для того, чтобы уточнить участие в «слухе» цветка, эту же группу проверили точно так же еще раз, но спрятав цветок в стеклянную колбу, выложенную звукопоглощающим материалом. Последняя группа тоже «слушала» звуки трех видов, но выращивали ее весной.
Из цветков до эксперимента извлекали нектар и измеряли уровень его сахара, затем немедленно давали «послушать» один из трех звуков, а еще три минуты спустя снова измеряли уровень сахара в их нектаре. Выяснилось, что концентрация сахара в нектаре растений, которые «слышали» пчел или эквивалентный их жужжанию звук, была на 20% выше, чем у тех, кто «слышал» слишком высокие звуки или «слушал» тишину.
Еще исследователям удалось зафиксировать и мелкую вибрацию цветов, причем только в ответ на жужжание пчелы, либо звук аналогичной частоты. В ответ на более высокие или низкие звуки цветы не вибрировали. Также они оставались в спокойном состоянии, когда цветок накрывали стеклянным куполом, — следовательно, «ушами» растения можно считать его цветы.
Как понимать результаты этого эксперимента и что еще делали ученые, чтобы разобраться со «слухом» и «речью» растений — читайте в полной статье на научно-популярном сайте «Чердак».
Евгения Щербина
Источник