特拉维夫大学研究小组发现,植物并不沉默
2024-09-11 08:14

特拉维夫大学研究小组发现,植物并不沉默

  

  

  松鼠把牙齿咬进雄棒子里。无法抵抗啮齿动物的猛攻,玉米对着天空尖叫着痛苦。与此同时,一株矮牵牛花被园艺师攻击,嚎啕大哭。一棵树倒在森林里——但是有人听到吗?

  是的,如果是任何人包括非人类生物。多年来,人们都知道,当植物经历影响其水分状况的生理压力时——被咬、被割、脱水——它们会发出快速的爆裂声或咔哒声。

  只有当传感器卡在植物茎上或里面时,才能听到爆米花的声音。现在,特拉维夫大学的科学家们用麦克风发现,不开心的植物在5米(16英尺)外就能听到。

  一片断叶唱着忧伤

  在超声波范围内,我们人类听不到。但是蝙蝠和老鼠等动物可以,昆虫可以,我们的技术可以,其他植物也可能可以。

  周四,特拉维夫大学的伊扎克·卡伊特、约西·约维尔、利拉赫·哈达尼及其同事在著名杂志《细胞》上发表了一篇题为《植物在压力下发出的声音是空气传播的,信息丰富》的论文,这可能是论文中最有趣的地方。

  事实上,这种噪音可能会揭示迄今为止植物和动物进化中尚未被认识到的方面。

  植物紧张的

  被选还是不被选

  玉米、苔藓或竹子是否意识到它们的死亡,我们不知道。它们当然有一个生物学议程:生存和繁殖,有些人认为,听贝多芬说话或演奏贝多芬的时候,植物会更茁壮成长。一些人主张以合乎道德的方式对待植物,理由是植物也在为生存而战。其他人则认为这都是胡说八道。

  可以说,植物“有意”说话吗?有一派观点认为,甚至细菌也有“智力”,显然植物也有;其他人会说微生物和木兰会对刺激做出反应,不会做出“决定”。对于植物的动机,Hadany持开放的态度。

  “我们不能说这是否是无意的,”她谈到沮丧的咔哒声和砰砰声时说。这些声音受到重音的性质和强度的影响,所以如果一个人能听到它们并学会这种“语言”,他就能获得信息。但该团队无法确定这些声音是被动的还是主动的。

  尤西·约维尔(左)和利拉赫·哈达尼(Lilach Hadany)在植物的衬托下呈现出蓝色

  因此,我们不会纠缠于植物的意志:无论它们是否愿意,是否知道,受到压力的植物都会发出声音。

  Yovel解释说,从技术上讲,这种爆裂的声音是由空化引起的:植物水分状况的任何原因的变化都会在组织中产生气泡。气泡的产生和随后的破裂引起振动,这就是发出声音的原因——研究小组现在发现,这种声音在不开心的植物5米远的地方都能听到。因此,“空降”。

  但是,给谁提供信息呢?所有能听到超声波的人:动物和其他植物。

  Drought-stressed玉米。机器学习模型可以帮助尽早发现问题。

  让我们明确一点,植物间的交流是已知和公认的。陷入困境的植物可能会改变颜色和形状——这是一种视觉信号,不会影响其他植物,但会给动物留下深刻的印象:你会摘一个发黑、枯萎的玉米棒吃,还是一个漂亮的、水肥的黄色玉米棒吃?但是气味也会发生变化:受到创伤的植物会释放出挥发性化合物,引起其他植物的反应。

  至于疯狂地爆裂,不管植物是否“有意”,它是在交流:我被吃掉了,我干枯了,我生病了。

  这种沟通是否有效还没有得到证实,但研究小组怀疑它可能是有效的。你是一只飞蛾,寻找一个好地方产卵。你会因为西红柿叶子很恶心,而且对孩子来说不是个好地方而避开它吗?

  在一片大概安静的叶子下产卵的大树仙女蝴蝶

  至于其他植物,声音是振动,振动已被证明会影响植物的行为——例如,影响基因表达,糖的生产等等,Yovel说。他们不需要耳朵来“听”。

  哈德尼指出,例如,一株植物听到配偶变干,就会关闭叶片孔隙,以减缓水分流失,这是一种有趣的可能性。

  最重要的是,声音现在加入了植物产生的其他线索——视觉(颜色变化,枯萎);化学;和触觉。制造噪音可能是适者生存的一个方面,直到现在还没有意识到:在某种意义上,我要死了,告诉你可能会帮助你更好地克服这个问题。我变得越吵闹,我就越能有效地表达我的困难,为我的同类争取更大的利益。

  Yovel认为植物间的交流不涉及意图,但声音清楚地传达了信息,他说。植物受到的压力越大,比如干旱,发出的声音就越多。而且,他补充说,花朵已经被证明对昆虫的声音有反应。

  花卉已被证明对昆虫的声音有反应。

  他们做了什么?他说:“我们用激光测量,并显示这种植物以昆虫翅膀的频率振动。”

  最后,通过使用机器学习模型,该团队仅根据植物发出的声音,就能高度准确地区分受干旱胁迫的植物、被砍伐的植物和控制的植物。从理论上讲,有一天,在农民的眼睛告诉他们植物正在脱水、变黑或被蠕虫吃掉之前,这可能会对他们有所帮助。

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