گیاهان هنگام تنش جیغ می زنند!
گوپا: نتایج پژوهشی که بتازگی انتشار یافته نشان می دهد، گیاهان هنگام لطمه دیدن با صدای بلند فریاد می زنند، بااینکه ما این صدا را نمی شنویم.
به گزارش گوپا به نقل از ایسنا و به نقل از ساینس آلرت، این فریاد شبیه به فریاد انسان نیست، بلکه در فرکانس های فراصوت خارج از محدوده شنوایی انسان و شبیه به کوبیده شدن یا کلیک است که وقتی گیاه تحت فشار قرار می گیرد، بیشتر می شود.
به گفته دانشمندان، این صدا می تواند یکی از راه هایی باشد که گیاهان ناراحتی خودرا به وسیله آن به دنیای اطرافشان منتقل می کنند.
لیلاچ هادانی (Lilach Hadany)، زیست شناس توضیح می دهد: حتی در یک محیط آرام، صداهایی وجود دارند که ما آنها را نمی شنویم، و آن صداها حامل اطلاعات هستند. حیواناتی وجود دارند که می توانند این صداها را بشنوند، بدین سبب این احتمال وجود دارد که تعامل صوتی زیادی رخ دهد.
گیاهان همیشه با حشره ها و سایر حیوانات تعامل دارند و خیلی از این موجودات از صدا برای برقراری ارتباط استفاده می نمایند.
گیاهان تحت فشار آنقدرها که تصور می شد، منفعل نیستند. آنها دستخوش تغییرات بسیار شایان توجهی می شوند که یکی از قابل تشخیص ترین آنها دستکم برای انسان ها، انتشار بوهای بسیار قوی است. گیاهان همین طور می توانند رنگ و شکل خودرا تغییر دهند.
این تغییرات می توانند خطرها را به گیاهان دیگر در نزدیکی آنها اطلاع دهند تا در پاسخ، عملکرد دفاعی خودرا تقویت نمایند. همین طور می توانند حیوانات را برای مقابله با آفاتی که ممکنست به گیاه لطمه برساند، جذب کنند.
با این وجود، این که آیا گیاهان انواع دیگری از سیگنال ها مانند صدا منتشر می کنند، بطور کامل بررسی نشده بود. چند سال قبل، هادانی و همکارانش دریافتند که گیاهان می توانند صدا را تشخیص دهند. سوال منطقی بعدی این بود که آیا آنها هم می توانند آنرا تولید کنند یا خیر.
برای پی بردن به این موضوع، آنها صدای گیاهان گوجه فرنگی و تنباکو را در وضعیت مختلفی ثبت کردند. ابتدا صدای گیاهان بدون تنش ثبت گردید تا یک خط مبنا به دست بیاید. سپس صدای گیاهانی را که کم آب شده بودند و گیاهانی که ساقه هایشان قطع شده بود، ثبت کردند. ضبط این صداها ابتدا در یک محفظه آکوستیک عایق صدا و سپس در یک محیط معمولی گلخانه ای انجام شد.
سپس، آنها یک الگوریتم یادگیری ماشینی را آموزش دادند تا بین صدای تولیدشده توسط گیاهان بدون تنش، گیاهان بریده شده و گیاهان کم آب تمایز بوجود آورد.
صداهایی که گیاهان منتشر می کنند مانند صدای کوبیدن یا صدای کلیک در فرکانس های بسیار بالایی است که برای انسان قابل تشخیص نیست. این صداها از شعاع بیش از یک متر قابل دریافت است. گیاهان بدون تنش، سر و صدای زیادی تولید نمی کنند.
در مقابل، گیاهان تحت فشار، بسیار پر سر و صدا هستند و بسته به گونه تنش بطور متوسط تا حدود ۴۰ کلیک در ساعت منتشر می کنند. گیاهان محروم از آب دارای مشخصات صوتی قابل توجهی هستند. آنها پیش از این که علایم قابل مشاهده کم آبی را نشان دهند، آغاز به تولید صدای بیشتر می کنند که با خشک شدن گیاه بیشتر می شود و با پژمرده شدن گیاه، فروکش می کند.
این الگوریتم یادگیری ماشینی توانست بین این صداها و همین طور گونه های گیاهانی که آنها را ساطع می کنند، تمایز قائل شود. این گروه پژوهشی، گیاهان مختلفی را آزمایش کردند و دریافتند که تولید صدا به نظر یک فعالیت گیاهی بسیار رایج است. گندم، ذرت، انگور و کاکتوس همگی صدا تولید می کردند.
اما هنوز چند مورد ناشناخته وجود دارد. به عنوان مثال، نحوه تولید صداها معلوم نیست. در پژوهش های قبلی نشان داده شده بود که طی فرآیندی در گیاهان کم آب، حباب های هوا در ساقه شکل می گیرد، منبسط می شود و از بین می رود. این پروسه هنگام شکستن قولنج در انگشت های انسان، موجب ایجاد صدایی مشابه شکستن می شود و ممکنست در مورد گیاهان نیز همین اتفاق رخ دهد.
هنوز نمی دانیم که آیا سایر شرایط تنش زا مانند عوامل بیماری زا، حمله، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، دمای نابسامان و سایر شرایط نامطلوب نیز می تواند موجب ترکیدن حباب و ایجاد صدا در گیاهان شود یا خیر.
همچنین معین نیست که آیا تولید صدا یک پیشرفت تطبیقی در گیاهان است یا این که تنها یک اتفاق است. با این وجود، نتایج پژوهش های این گروه نشان داد که یک الگوریتم یادگیری ماشینی می تواند تشخیص و تمایز بین صداهای گیاهان را بیاموزد. مطمئناً ممکنست موجودات دیگر نیز بتوانند همین کار را انجام دهند. علاوه بر این، موجودات می توانند یاد بگیرند که به روش های مختلف به سر و صدای گیاهان لطمه دیده پاسخ دهند.
هادانی می گوید: برای مثال، پروانه ای که می خواهد روی گیاهی تخم گذاری کند یا حیوانی که قصد خوردن یک گیاه را دارد، می تواند از این صداها برای تصمیم گیری استفاده نماید. برای ما انسان ها، پیامد این پژوهش کاملا واضح است. می توانیم صدای ناراحتی گیاهان تشنه را دریابیم و پیش از این که مشکلی ایجاد شود، آنها را آبیاری نماییم.
نتایج این پژوهش در مجله Cell انتشار یافته است.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب