Стрес змусив рослини тютюну і томату трохи пошуміти
Ізраїльським вченим вдалося зареєструвати ультразвук, який видають рослини томата (Solanum lycopersicum) і тютюну (Nicotiana tabacum), якщо їх залишити без води або підрізати стебла. Залежно від рослини та умови частота звукових коливань становила від 49 до 58 кілогерц при рівні звукового тиску від 60 до 65 децибел.
У стані стресу, викликаного відсутністю вологи або механічними ушкодженнями, рослини, таким чином, можуть видавати звуки, пишуть вчені в препринті, опублікованому на bioRxiv.org.
Механічні пошкодження, нестача води або сонячного світла викликають у рослин стресову реакцію, яка зазвичай добре помітна: наприклад, по зміні кольору і форми листя і квіток, а також — щодо зміни хімічної структури випускаються летких речовин. На стан стресу рослин, у свою чергу, реагують інші знаходяться поруч рослини (за рахунок чого вони можуть встигнути вжити необхідні заходи для того, щоб уникнути того ж самого), а також тварини — наприклад, комахи-запилювачі.
Вчені під керівництвом Ітжака Хаіта (Itzhak Khait) з Тель-Авівського університету, припустили, що зоровими і нюховими сигналами стресова реакція рослин не обмежується, і вирішили перевірити, чи видають вони в такому стані звуки. Вони помістили в прозору коробку кілька рослин томату та тютюну і поставили поруч (на відстані десяти сантиметрів) пристрої, що записують ультразвук: вчені реєстрували тільки звуки в діапазоні від 20 до 150 кілогерц — вище рівня присутнього в коробці фонового шуму.
Стан стресу у рослин викликали, позбавляючи їх води і висушує грунт, а також підрізаючи стебло — а потім порівнювали зі звуками, які рослини можуть видавати в контрольному умови. Всього звуки реєстрували протягом години.
Виявилося, що і томат, і тютюн в стані стресу (в порівнянні з контрольною умовою) досить сильно шумлять. Вченим вдалося зареєструвати звуки з частотою в 49,6 кілогерца від страждає від посухи томата і 54,8 кілогерца - від тютюну. З підрізаними стеблами частота видаваних звуків становила 57,3 і 57,8 кілогерца для томата і тютюну, відповідно. Рівень звукового тиску становив від 60 до 65 децибел — в залежності від умови і рослини.
Шум, що видається рослинами, був не постійним: скоріше це були окремі "вигуки". Причому томати видавали їх більше, ніж тютюн: 35 проти 11 при посусі і 25 проти 15, коли стебла були підрізані. Отримані звуки вчені використовували для навчання алгоритму-класифікатора: за допомогою нього вченим вдалося навчитися фільтрувати звуки рослин від шуму середовища з точністю близько 99 відсотків, а визначати їх серед інших природних звуків (наприклад, дощу) з точністю до 70 відсотків.
Автори припускають, що реєстрований звук утворюється при кавітації — формуванні і руйнуванні бульбашок повітря в ксилемі судинних рослин. Кавітація, наприклад, передує спаду листя в осінній час, а розпізнати її можна за характерним вібрацій. Зрозуміло, розрізнити видавані рослинами звуки людське вухо не може, але можуть це зробити, наприклад, інші рослини або комахи.
Також читайте:
- Нові плоти для вирощування базиліка в гідропоніці
- На Київщині освоїли технологію вирощування рослин без грунту
- Аеропоні ферми LettUs Grow отримують урожай круглий рік майже без води
- На Тернопільщині методом гідропоніки вирощують мікрогрін та їстівні квіти