Растения издают звуки. В стрессовых ситуациях они особенно разговорчивы

Старый Ганс Хальбиг всегда распевал песни своим томатам в теплице. 85-летний огородник подозревал, что пение помогает им расти. Но Ганс мог не знать, что его растения отвечают ему.

Факты свидетельствуют в пользу первого предположения — например, во время пения выделяется полезный для растений CO2, а голосовые вибрации стимулируют рост растений. А новые исследования показали, что растения издают звуки, и эти звуки содержат информацию о состоянии растения.

Чтобы продолжить читать
Премиум-статьи,
нужно всего лишь пройти простую регистрацию или оставить свой e-mail.
Отправить
Зарегистрировавшись, вы поддержите наш проект. Регистрация Вход Zugriff auf alle Premium-InhalteOhne klassische WerbungLesen Sie alle Inhalte ab sofort werbefrei und ungestörtAlle Sonderausgaben gratisJederzeit kündbarHIER INFORMIEREN

Ганс был не так уж далёк от истины.

Недавно учёные из Тель-Авивского университета впервые записали и проанализировали специфические звуки, издаваемые различными видами культур, в том числе и томатами, и обнаружили, что эти звуки соотносятся с уровнем стресса у растений.

Растения издавали высокочастотные «щелчки», похожие на звук лопающегося попкорна, и хотя эти звуки примерно такой же громкости, как человеческая речь, частота слишком высока для восприятия человеческим ухом.

Томаты в теплице (Valery Rybakow/Shutterstock); (Вставка) (слева направо) исследователи Тель-Авивского университета профессор Йосси Йовель и профессор Лилах Хадани. (Courtesy of Tel Aviv University)

«Из предыдущих исследований мы знаем, что виброметры, прикреплённые к растениям, регистрируют вибрации, но вызывают ли вибрации достаточно сильные воздушные звуковые волны, которые можно записать на расстоянии? — спросила профессор Лилах Хадани из Школы растениеводства и продовольственной безопасности. — Наше исследование посвящено этому вопросу, уже много лет волнующему учёных».

Исследовательская группа под руководством Хадани опубликовала свою работу в журнале Cell. Авторы написали:

«Мы обнаружили, что растения обычно издают звуки, когда находятся в состоянии стресса, и каждое растение и каждый тип стресса ассоциируется с определённым идентифицируемым звуком. Хотя человеческое ухо не улавливает звуки, издаваемые растениями, но их могут услышать различные животные, такие как летучие мыши, и насекомые».

На первом этапе исследования растения, в основном томаты и табак, поместили в акустические боксы в тихом подвальном помещении без посторонних шумов. На расстоянии около 10 см от каждого растения установили ультразвуковые микрофоны, регистрирующие звуки на частотах 20–250 кГц (максимальная частота, которую может уловить человеческое ухо, составляет 16 кГц).

Ультразвуковые датчики улавливают высокочастотные звуки, издаваемые растениями. (Courtesy of Tel Aviv University)

Исследователи из Тель-Авивского университета изучают звуковые данные, полученные от растений. (Courtesy of Tel Aviv University)

Растения испытывали различные воздействия: одни не поливали пять дней, у других обрезали стебли, а третью группу не трогали. В ходе экспериментов проверялось, издают ли растения звуки, и влияет ли на эти звуки их обработка.

«Записи показали, что растения в нашем эксперименте издавали звуки на частотах 40–80 кГц, — пишут авторы. — Не подвергавшиеся стрессу растения издавали в среднем менее одного „щелчка“ в час, в то время как обезвоженные и повреждённые — десятки звуков каждый час».

Собранные записи были проанализированы специально разработанными алгоритмами машинного обучения ИИ, которые успешно различали разные растения и типы и уровни стресса, который они испытали.

Исследователи Тель-Авивского университета изучают звуковые данные, полученные от растений. (Courtesy of Tel Aviv University)

Затем растения перенесли в теплицу, где было много фонового шума, однако алгоритмы смогли классифицировать звуки с точностью до 81%. В ходе эксперимента было установлено, что количество звуков увеличивалось по мере роста уровня стресса растений, но после достижения пика уменьшалось.

Это открытие может быть использовано для мониторинга влажности и болезней сельскохозяйственных культур, пишут исследователи. Это потенциально может сэкономить «до 50% воды и повысить урожайность». В дальнейших исследованиях предстоит выяснить, какой механизм стоит за этими звуками и слышат ли их другие растения.

«Наши результаты позволяют предположить, что окружающий нас мир полон звуков, издаваемых растениями, и эти звуки содержат информацию — например, о жажде или боли, — сказал Хадани. — Мы предполагаем, что в природе звуки, издаваемые растениями, улавливают находящиеся поблизости существа: летучие мыши, грызуны, различные насекомые и, возможно, другие растения, которые могут слышать высокие частоты и получать соответствующую информацию. Мы считаем, что люди также могут использовать эту информацию, если у них есть датчики, которые будут напоминать садоводам полить растения. Видимо, идиллическое поле цветов может быть довольно шумным местом. Просто мы не можем слышать эти звуки».

Старый садовник Ганс был бы рад это услышать.

Vk Telegram Facebook Twittern Od Email

Поддержите нас!

Каждый день наш проект старается радовать вас качественным и интересным контентом. Поддержите нас любой суммой денег удобным вам способом!

Поддержать