Cây 'Gào' khi đối mặt với căng thẳng

Pin
Send
Share
Send

Trong thời gian căng thẳng, đôi khi mọi người buông lời giận dữ với tiếng rít-và một nghiên cứu mới cho thấy thực vật có thể làm điều tương tự.

Tuy nhiên, không giống như tiếng la hét của con người, âm thanh thực vật có tần số quá cao để chúng ta nghe thấy chúng, theo nghiên cứu, được đăng ngày 2 tháng 12 trên cơ sở dữ liệu bioRxiv. Nhưng khi các nhà nghiên cứu từ Đại học Tel Aviv ở Israel đặt micro gần cây cà chua và cây thuốc lá bị căng thẳng, các thiết bị đã nhặt được tiếng kêu siêu âm của cây trồng từ khoảng 4 inch (10 cm). Các tiếng ồn đã giảm trong phạm vi từ 20 đến 100 kilohertz, một âm lượng có thể "được phát hiện bởi một số sinh vật ở cách xa vài mét", các tác giả lưu ý. (Bài viết chưa được đánh giá ngang hàng.)

Các tác giả và thực vật có thể lắng nghe và phản ứng với tiếng la hét im lặng của thực vật và có lẽ con người cũng vậy, với các công cụ phù hợp trong tay, các tác giả cho biết thêm. Ý tưởng rằng "âm thanh mà thực vật bị hạn hán tạo ra có thể được sử dụng trong nông nghiệp chính xác có vẻ khả thi nếu nó không quá tốn kém để thiết lập ghi âm trong tình huống thực địa", Anne Visscher, một thành viên của Khoa Thực vật so sánh và Sinh học Fungal tại Vườn bách thảo Hoàng gia ở Anh, nói với nhà khoa học mới.

Giống như động vật, thực vật phản ứng với căng thẳng theo nhiều cách khác nhau; Các nghiên cứu cho thấy thực vật có thể giải phóng các hợp chất hóa học có mùi hoặc thay đổi màu sắc và hình dạng của chúng để đối phó với hạn hán và vết cắn từ động vật ăn cỏ đói. Các động vật dường như nhận ra và phản ứng với các tín hiệu căng thẳng thực vật này, và thậm chí các loài thực vật khác dường như nhận ra mùi hương trong không khí bay ra từ những người hàng xóm căng thẳng của chúng. Một số nghiên cứu trước đây đã gợi ý rằng thực vật cũng phản ứng với âm thanh, nhưng vẫn còn câu hỏi về việc liệu thực vật có phát ra tiếng động không.

Trong các nghiên cứu trước đây, các nhà nghiên cứu đã gắn các thiết bị ghi âm trực tiếp vào thực vật để lắng nghe âm thanh bí mật bên trong thân cây của chúng. Ở thực vật bị căng thẳng do hạn hán, bọt khí hình thành, bật lên và kích hoạt các rung động trong mô thường mang nước lên thân cây. Quá trình này, được gọi là xâm thực, được chọn bởi các thiết bị ghi âm kèm theo, nhưng các nhà nghiên cứu Tel Aviv muốn biết liệu có âm thanh thực vật nào có thể truyền qua không khí hay không.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã thiết lập micro gần các cây cà chua và thuốc lá căng thẳng được đặt trong hộp cách âm hoặc không gian nhà kính mở. Các nhà nghiên cứu đã phải chịu một loạt các loại cây trồng trong điều kiện khô hạn và một bộ khác bị thiệt hại vật chất (một thân cây bị cắt). Một nhóm thứ ba không bị ảnh hưởng phục vụ như là một điểm so sánh.

Các bản ghi cho thấy các loài thực vật khác nhau tạo ra âm thanh riêng biệt ở các mức độ khác nhau, tùy thuộc vào yếu tố gây căng thẳng của chúng. Trung bình, những cây cà chua bị hạn hán phát ra khoảng 35 tiếng rít siêu âm mỗi giờ, trong khi những cây có thân bị cắt tạo ra khoảng 25. Cây thuốc lá bị hạn hán phát ra khoảng 11 tiếng hét mỗi giờ và cắt những cây trồng phát ra khoảng 15 âm thanh cùng một lúc. So sánh, số lượng âm thanh trung bình phát ra từ các cây chưa được xử lý đã giảm xuống dưới một giờ mỗi giờ.

Với sự khác biệt về tiếng ồn giữa các nhóm, các nhà nghiên cứu tự hỏi liệu họ có thể xác định được từng loại cây chỉ dựa trên tiếng hét đặc trưng của nó. Sử dụng học máy - một loại thuật toán trí tuệ nhân tạo - nhóm đã chọn ra các tính năng riêng biệt trong từng bộ âm thanh và sắp xếp thành công các nhà máy của chúng thành ba loại: "khô, cắt hoặc nguyên vẹn". Một ngày nào đó, nông dân có thể sử dụng một công nghệ tương tự để lắng nghe các loại cây trồng bị hạn hán trong các lĩnh vực của họ, các tác giả đề xuất.

Trong nghiên cứu này, các tác giả đã không kiểm tra xem thực vật có bị bệnh hay không, mức độ muối quá cao hoặc nhiệt độ không thuận lợi cũng phát ra âm thanh, vì vậy vẫn chưa biết liệu tất cả các cây bị căng thẳng có kêu rít không. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã ghi lại những âm thanh tương tự ở những cây bị cắt hoặc bị hạn hán khác, bao gồm cả xương rồng gai và cỏ dại chết chóc. Các loài côn trùng, chẳng hạn như bướm đêm, có thể lắng nghe âm thanh phát ra từ thực vật bị căng thẳng để đánh giá tình trạng của chúng trước khi đẻ trứng trên lá của chúng, các tác giả đề xuất.

Cho đến khi các nhà khoa học quan sát cách thức và liệu bướm đêm có phản ứng với tiếng ồn của thực vật hay không, kết luận này vẫn chỉ là suy đoán, thực tế, một chuyên gia bên ngoài cho biết ý tưởng này có thể là "quá ít suy đoán".

Edward Farmer, giáo sư sinh học phân tử thực vật tại Đại học Lausanne, Thụy Sĩ, nói với New Scienceist rằng côn trùng được biết là thích một số loại thực vật vì nhiều lý do và ông nghi ngờ tiếng ồn quá mức là một trong những lý do đó. Hơn nữa, nghiên cứu mới đã thất bại trong việc giải thích những âm thanh mà đất khô có thể tự tạo ra, cũng như những tiếng ồn gây nhiễu khác mà micro của các nhà nghiên cứu có thể phát ra, Farmer nói thêm.

Pin
Send
Share
Send