گیاهان واقعاً با صدای بلند فریاد می زنند! ما فقط تا به حال آن را نشنیده بودیم - شاتر عکاسی

حتی در یک میدان آرام، در واقع صداهایی وجود دارد که ما نمی شنویم و آن صداها حامل اطلاعات هستند. حیواناتی هستند که می توانند این صداها را بشنوند، بنابراین این احتمال وجود دارد که تعامل صوتی زیادی رخ دهد.

گیاهان همیشه با حشرات و حیوانات دیگر تعامل دارند و بسیاری از این موجودات از صدا برای ارتباط استفاده می کنند، بنابراین برای گیاهان بسیار نابهینه است که اصلا از صدا استفاده نکنند.

گیاهان تحت استرس آنقدرها که فکر می کنید منفعل نیستند. آنها دستخوش تغییرات بسیار چشمگیری می شوند که یکی از قابل تشخیص ترین آنها (حداقل برای ما انسان ها) انتشار برخی از عطرهای قوی است. آنها همچنین می توانند رنگ و شکل خود را تغییر دهند.

این تغییرات می تواند خطری را برای گیاهان دیگر نزدیک نشان دهند، آنها هم در مقام پاسخ، دفاع خود را تقویت می کنند. یا حیواناتی را برای مقابله با آفاتی که ممکن است به گیاه آسیب برسانند، جذب کنند.

با این حال تا حالا، اینکه آیا گیاهان انواع دیگری از سیگنال ها را منتشر می کنند - مانند صداها - به طور کامل بررسی نشده است. چند سال پیش، هادانی و همکارانش دریافتند که گیاهان می توانند صدا را تشخیص دهند . سوال منطقی بعدی این بود که آیا آنها هم می توانند آن را تولید کنند یا خیر.

برای پی بردن به این موضوع، آنها گیاهان گوجه فرنگی و تنباکو را در شرایط مختلفی قرار دادند. ابتدا گیاهان بدون تنش را ثبت کردند تا یک خط مبنا بدست آورند.

سپس اطلاعات صوتی گیاهانی را که کم آب شده بودند و گیاهانی که ساقه هایشان قطع شده بود را ثبت کردند. این ضبط ها ابتدا در یک محفظه آکوستیک عایق صدا و سپس در یک محیط معمولی گلخانه ای انجام شد.

سپس، آنها یک الگوریتم یادگیری ماشینی را برای تمایز بین صدای تولید شده از طریق گیاهان بدون تنش، گیاهان ساقه بریده شده و گیاهان کم آب آموزش دادند.

صداهایی که گیاهان بیرون می دهند مانند صداهای کوبیدن یا صدای کلیک در فرکانس بسیار بالایی است که برای انسان قابل تشخیص نیست و در شعاع بیش از یک مترقابل تشخیص است. گیاهان بدون تنش اصلا سر و صدای زیادی تولید نمی کنند.

گیاهان تحت استرس بسیار پر سر و صدا هستند و بسته به گونه به طور میانه تا حدود 40 کلیک در ساعت منتشر می کنند. و گیاهان محروم از آب دارای تعیینات صوتی قابل توجهی هستند. آنها قبل از اینکه علائم قابل مشاهده کم آبی را نشان دهند شروع به پخش کلیک بیشتر می کنند که با خشک شدن گیاه افزایش می یابد و قبل از اینکه با خشک شدن گیاه فروکش کنند.

این الگوریتم توانست بین این صداها و همچنین گونه های گیاهی که آنها را پخش می کردند، تمایز قائل شود. و این فقط گیاه گوجه فرنگی و تنباکو نیست. این تیم گیاهان مختلفی را آزمایش کردند و دریافتند که تولید صدا به نظر یک فعالیت گیاهی بسیار رایج است. گندم، ذرت، انگور و کاکتوس همگی ضبط شده بودند که سر و صدا می کردند.

اما هنوز چند ناشناخته وجود دارد. به عنوان مثال، نحوه تولید صداها تعیین نیست. در تحقیقات قبلی، در گیاهان کم آب، حباب های هوا در ساقه شکل می گیرند، منبسط می شوند و می ترکند. چیزی شبیه صدای بند انگشت انسان.

ما هنوز نمی دانیم که آیا سایر شرایط پریشانی نیز می توانند صدا ایجاد کنند یا خیر. عوامل بیمار زا، حمله، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، دمای شدید و سایر شرایط نامطلوب نیز می توانند گیاهان را وادار به ترکاندن پوشش حباب دار خود کنند.

همچنین تعیین نیست که آیا تولید صد جنبه تطبیقی در گیاهان دارد یا اینکه فقط یک اتفاق است. با این حال، این تیم نشان داد که یک الگوریتم می تواند تشخیص و تمایز بین صداهای گیاهی را بیاموزد ومطمئناً ممکن است موجودات دیگر نیز همین کار را انجام دهند.

علاوه بر این، این موجودات می توانستند یاد بگیرند که به طرق مختلف به سر و صدای گیاهان آسیب دیده پاسخ دهند. برای مثال، پروانه ای که قصد دارد روی گیاهی تخم بگذارد یا حیوانی که قصد خوردن یک گیاه را دارد، می تواند از صداها برای تصمیم گیری خود استفاده کند.

انسان ها هم می توانند البته با استفاده از تجهیزات، صدای ناراحتی گیاهان تشنه را بشوند و قبل از اینکه مسئله ای ایجاد شود، آنها آبیاری کنند.

در ضمنً گیاهان می توانند تحمل خشکی خود را در پاسخ به صدای گیاهان دیگر افزایش دهند.

این تحقیق در نشریه Cell منتشر شده.