《细胞》:植物缺水或受伤后真的会哭!科学家录音为证
受伤的植物不沉默,录音为证!
2023年3月30日,《细胞》报道了以色列特拉维夫大学科学家 Lilach Hadany 的一项研究:当缺水或遭受胁迫时,植物会发出“空气传动的声音”。
研究显示,缺水或最近修剪过茎的植物,每小时产生大约35种声音。水分充足且未经修剪的植物则要安静得多,每小时只发出大约一种声音。这些声响的频率大约在 20~100千赫,是人类听不见的超声波。某些动物或许能听到,例如蝙蝠、老鼠和飞蛾。
为了“监听”植物,Hadany 和她的同事将烟草 (Nicotiana tabacum) 和番茄(Solanum lycopersicum) 放在装有麦克风的小盒子里,采集它们发出的全部声音,无论人耳是否可以听到。他们发现,缺水或最近受到修剪的植物发出的声响尤为明显。如果将频率调低来听,“它有点像爆米花——非常短促的声音”,Hadany说,“这不是唱歌。”
点击这里:植物发出的声音(经处理以使人耳可以听到)
植物既没有声带,也没有肺,如何发声?Hadany 说,目前对于植物发声机制的研究集中在木质部上。木质部是管状的,负责将根部的水和养分输送给茎叶。管内的水通过表面张力保持在一起,如果有气泡产生或者破裂,就会发出轻微的爆裂声(脑补一下我们用吸管喝水时的类似现象),这种气泡在干旱情况下更容易形成,但确切的机制还需要进一步研究。
研究团队制作了一个机器学习模型,通过植物发出的声音来推测它是否缺水或者遭到砍伐,准确率可达70%左右。
或许植物“监听”可以在农业和园艺中派上用场?为了测试这种方法的实用性,研究人员也在温室中进行了记录。过滤风声和空调噪声后,植物的声音依然能被“听到”。
研究还发现,这种现象并非番茄和烟草独有,仙人掌、小麦、玉米和酿酒葡萄在缺水时都会发出声音。
Handany 此前还研究过植物是否可以“听到”声音。她发现海边月见草(Oenothera drummondii)如果暴露在蜜蜂的飞动声里,会释放出更甜的花蜜。
植物发出的声音是否作为生态系统特征之一,影响着植物和动物的行为?澳大利亚环境科学家 Graham Pyke 认为现有证据还够不明确。他不确定动物能听到如此微弱的声音,但完全接受植物会在压力下发出“尖叫”。
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