Εκπέμπουν τα φυτά υπερηχητική ακτινοβολία; Γιατί;

Δεν είναι σαφές εάν τα φυτά εκπέμπουν υπερηχητική ακτινοβολία, καθώς η έρευνα για το θέμα είναι ασαφής. Μερικοί επιστήμονες εικάζουν ότι τα φυτά μπορεί να παράγουν ήχο όταν υποφέρουν από αφυδάτωση, καθώς το ξυλώμα (ο ιστός που είναι υπεύθυνος για την αγωγή του νερού στα φυτά) στεγνώνει. Ωστόσο, χρειάζεται να γίνει περισσότερη έρευνα για το θέμα προτού εξαχθούν συμπεράσματα.

Ο Roald Dahl δημοσίευσε ένα διήγημα με τίτλο «The Sound Machine» το 1949. Μιλούσε για το πόσο τρελός θα μπορούσε να γίνει ένας άνθρωπος όταν άκουγε συχνότητες ήχου από φυτά χρησιμοποιώντας μια μηχανή που κατασκεύασε.

Το επίπεδο της τρέλας του ήταν τέτοιο που κάλεσε γιατρό και του ζήτησε να βάλει ιώδιο και έναν επίδεσμο σε έναν κορμό δέντρου που είχε καταστραφεί κατά τη διάρκεια μιας καταιγίδας.

Γρήγορα 70 χρόνια μέχρι το 2019, και αποδεικνύεται ότι το φανταστικό διήγημα του Dahl πλησιάζει περισσότερο στην πραγματικότητα. Τα φυτά εκπέμπουν ακτινοβολία υπερήχων και επιτέλους μάθαμε πώς να την ακούμε!

Τι είναι η υπερηχητική ακτινοβολία; Μπορούμε να το ακούσουμε;

Η υπερηχητική ακτινοβολία, σε αυτή την περίπτωση, έχει τη μορφή ηχητικών κυμάτων. Το ανθρώπινο αυτί είναι εξοπλισμένο για να ακούει και να χειρίζεται συχνότητες που κυμαίνονται από 20 hertz έως 20.000 hertz.

Οι ηχητικές συχνότητες που ανήκουν στο βραχίονα κάτω από 20 Hz αντιπροσωπεύουν το υπερηχητικό εύρος των ηχητικών κυμάτων. Ομοίως, τα υπερηχητικά κύματα ανήκουν στο εύρος συχνοτήτων που είναι υψηλότερο από 20.000 Hz. Φυσικά, το ανθρώπινο αυτί δεν θα μπορούσε να ακούσει τις υπερηχητικές συχνότητες.

Τα υπερηχητικά κύματα είναι πέρα ​​από το ακουστικό φάσμα του ανθρώπου. (Φωτογραφία:ioat/Shutterstock)

Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι άλλοι οργανισμοί δεν μπορούν να ανιχνεύσουν ή να ακούσουν υπερηχητικά ή υπερηχητικά κύματα. Για παράδειγμα, οι νυχτερίδες και οι φάλαινες είναι γνωστό ότι πλοηγούνται χρησιμοποιώντας συχνότητες υπερήχων. Ζώα όπως ο ρινόκερος και οι ελέφαντες μπορούν επίσης να ακούσουν την υπερηχητική ακτινοβολία.

Υπερηχητική ακτινοβολία που εκπέμπεται από φυτά

Τα φυτά, επειδή είναι βουβά και άμισχα (δεν μπορούν να πραγματοποιήσουν κίνηση), έχει βρεθεί ότι ανταποκρίνονται σε πολλά σήματα, συμπεριλαμβανομένων των απτικών και οπτικών σημάτων. Για παράδειγμα, το φυτό touch-me-not ανταποκρίνεται στα απτικά σήματα κλείνοντας σε μια στιγμή!

Ωστόσο, για πρώτη φορά, οι επιστήμονες μπορεί να βρήκαν στοιχεία ότι τα φυτά παράγουν ήχο.

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Τελ Αβίβ μελέτησαν συγκεκριμένα δύο ποικιλίες φυτών:φυτά καπνού και ντομάτας. Για την καταγραφή τέτοιων ήχων, μια ακουστική συσκευή σχεδιάστηκε ειδικά για τη μελέτη και δοκιμάστηκε η αντίδραση των φυτών στο στρες. Οι ερευνητές εξέθεσαν τα εν λόγω φυτά σε δύο διαφορετικές κατηγορίες στρες:ξηρασία και σωματικές βλάβες (κοψίματα) και στη συνέχεια κατέγραψαν τον ήχο που παρήγαγαν στη συνέχεια τα φυτά.

Η έρευνα τυπώθηκε σε προεκτυπωμένη δημοσίευση και επομένως δεν αξιολογήθηκε από ομοτίμους.

Τα πειράματα έγιναν σε φυτά ντομάτας και καπνού. (Φωτογραφία :twenty20)

Τα αποτελέσματα του πειράματος

Οι ερευνητές διαπίστωσαν ότι ο μέσος αριθμός ήχων που εκπέμπονταν από ένα φυτό ντομάτας που ταλαιπωρήθηκε από την ξηρασία ήταν 35,4 ανά ώρα. Κάτω από τις ίδιες συνθήκες, ένα φυτό καπνού έκανε θόρυβο 11,0 φορές την ώρα. Στην περίπτωση καταπόνησης λόγω κοπής στελεχών, ο μέσος όρος ήταν 25,2 ήχοι ανά ώρα για το φυτό ντομάτας και 15,2 ανά ώρα για το φυτό καπνού.

Επιπλέον, οι ήχοι της ντομάτας παρατηρήθηκαν για 10 ημέρες, ξεκινώντας από την ημέρα που ποτίστηκε σωστά. Τα φυτά έβγαλαν λιγότερους ήχους όταν ποτίστηκαν πλήρως. Στη συνέχεια, καθώς η περιεκτικότητά τους σε νερό μειώθηκε, ο αριθμός των ήχων άρχισε να αυξάνεται. Οι ήχοι τελικά μειώθηκαν καθώς το φυτό κόντεψε να στεγνώσει.

Μια πιθανή εξήγηση αυτών των αγωνιωδών ήχων

Δεν υπάρχουν ακόμη εξηγήσεις για το πώς ή γιατί τα φυτά παράγουν ήχο. Οι ερευνητές εικάζουν ότι όταν τα φυτά υποφέρουν από αφυδάτωση, το ξυλώμα επηρεάζεται. Το ξυλόμιο, που αποτελείται από νεκρά κύτταρα σε σχήμα σωλήνα που είναι επενδεδυμένα το ένα μετά το άλλο, είναι ο ιστός που είναι υπεύθυνος για την αγωγιμότητα του νερού στα φυτά.

Το σκάσιμο μιας φυσαλίδας αέρα που έχει παγιδευτεί στα κύτταρα του ξυλώματος μπορεί να προκαλέσει υπερηχητικούς κραδασμούς. (Φωτογραφία:Sakurra/Shutterstock)

Καθώς το ξυλώμα στεγνώνει, συνήθως συμβαίνει ένα φαινόμενο που ονομάζεται σπηλαίωση. Σε αυτό, σχηματίζονται φυσαλίδες αέρα στο ξυλότυπο και αυτές οι φυσαλίδες αέρα σταδιακά διαστέλλονται και στη συνέχεια εκρήγνυνται. Αυτό το σκάσιμο φυσαλίδων αέρα μπορεί να προκαλέσει δονήσεις με τη μορφή ακουστικών εκπομπών.

Έρευνα που δημοσιεύτηκε το 2008 ανίχνευσε επίσης ακουστικές εκπομπές υπερήχων (ΗΑΕ) από πεύκα και βελανιδιές που βρέθηκαν στις Άλπεις λόγω των συνθηκών ξηρασίας, των αλλαγών στην ακτίνα του στελέχους και των άμεσων συνθηκών του αέρα και του εδάφους. Αυτοί οι ερευνητές υπέθεσαν έναν παρόμοιο λόγο για τον οποίο τα φυτά εκπέμπουν ήχο.

Η έρευνα έχει τους περιορισμούς της. Πρέπει να γίνει περισσότερη δουλειά και σε άλλα είδη φυτών. Μέχρι να υπάρξουν περισσότερα στοιχεία και να προσπαθήσουν άλλοι επιστήμονες να αναπαράγουν αυτά τα αποτελέσματα, δεν μπορεί να δημιουργηθεί καμία σχέση μεταξύ των ήχων που προέρχονται από διαφορετικά είδη.

Επιπλέον, οι συνθήκες απόκρισης στις οποίες εκπέμπονται οι ήχοι μπορεί επίσης να ποικίλλουν, ανάλογα με τα φυτά και τους τύπους στρες στο οποίο εκτίθενται. Το άγχος μπορεί να οφείλεται σε υπερβολικό ηλιακό φως (ακτινοβολία UV), φυτοφάγα ζώα, άνεμο, κρύο ή ασθένειες από τις οποίες μπορεί να υποφέρει το φυτό.

Τι μπορεί να σημαίνουν τα υπερηχητικά σήματα φυτών στο μέλλον

Το εύρος στο οποίο τα φυτά εκπέμπουν σήματα μπορεί να μην είναι ακουστό από τον άνθρωπο, αλλά αυτές οι συχνότητες εμπίπτουν στην ακουστική περιοχή άλλων θηλαστικών και εντόμων. Οι σκώροι που χρησιμοποιούν φυτά καπνού και ντομάτας ως ξενιστές για τις προνύμφες τους μπορούν να αντιδράσουν σε αυτές τις υπερηχητικές συχνότητες. Οι ερευνητές υποθέτουν ότι τέτοιοι σκώροι μπορεί να αποφύγουν την ωοτοκία σε φυτά που έχουν στρες.

Οι σκώροι μπορεί να μπορούν να ακούσουν τα υπερηχητικά σήματα που απελευθερώνονται από τα φυτά υπό πίεση.

Εικάζουν επίσης ότι τα γειτονικά φυτά μπορεί να ακούσουν αυτά τα σήματα και να αντιδράσουν ανάλογα. Τα σήματα που προέρχονται από φυτά που πλήττονται από την ξηρασία θα μπορούσαν επομένως να λειτουργήσουν ως συναγερμοί και να σηματοδοτήσουν τα «μη καταπονημένα φυτά» να κλείσουν τα στομάτιά τους.

Το πιο σημαντικό, καθώς η κρίση του νερού στον κόσμο αυξάνεται, η σωστή κατανόηση και χρήση αυτών των υπερηχητικών σημάτων θα μπορούσε να βοηθήσει στην πιο συνετή χρήση των πόρων μας από τους αγρότες. Τα φυτά ενδέχεται να λάβουν προσαρμοσμένη επεξεργασία με τη μορφή πιο ακριβούς και ακριβούς άρδευσης, για παράδειγμα.

Περιπτώσεις φυτών που ανταποκρίνονται σε ηχητικά σήματα;

Οι ηχητικές δονήσεις ορισμένης συχνότητας και πλάτους μπορούν να ενισχύσουν σημαντικά την κυτταρική διαίρεση του τύλου. Επιπλέον, τα ποσοστά ενζυμικής και ορμονικής δραστηριότητας έχουν επίσης βρεθεί ότι αυξάνονται ως απόκριση σε ορισμένα ακουστικά ερεθίσματα. Φυτά όπως το αγγούρι, η ντομάτα, το μαρούλι και το σπανάκι εμφάνισαν βελτιωμένους ρυθμούς ανάπτυξης κατά την έκθεση σε ηχητικά κύματα. Επιπλέον, ασθένειες όπως το ακάρεα της αράχνης, η γκρίζα μούχλα και άλλες ιογενείς ασθένειες που επηρεάζουν τα φυτά της τομάτας βρέθηκε να μειώνουν τα ποσοστά εμφάνισής τους σε φυτά που εκτίθενται στον ήχο.

Είναι ενδιαφέρον ότι ακόμη και ο μικροσκοπικός κόσμος μπορεί να εντυπωσιαστεί από ηχητικά σήματα. Escherichia coli δείχνει μια αξιοσημείωτη αύξηση στο σχηματισμό αποικιών κατά την αντίληψη των ηχητικών δονήσεων. Ακόμη και η μαγιά παρουσιάζει αυξημένο ρυθμό ανάπτυξης όταν εκτίθεται σε ηχητικά σήματα.

Οι φυσικές ηχητικές δονήσεις, όπως το κελάηδισμα ενός πουλιού, το βουητό των μελισσών και ο γρύλος των γρύλων μπορούν να αναγνωριστούν για τον βελτιωμένο ρυθμό βλάστησης των σπόρων στο Abelmoschus esculentus και Cucurbita pepo. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το εάν τα φυτά μπορούν να ακούσουν, κάντε κλικ στο "εδώ".

Ο ήχος έχει βοηθήσει τον κόσμο των ζώων να επιτύχει σαφή επικοινωνία εδώ και πολύ καιρό. Καθώς η έρευνα προχωρά, θα βοηθήσει στην επικοινωνία και την κατανόηση του σιωπηλού φυτικού κόσμου, κάτι που θα αποδειχθεί ωφέλιμο για την ανθρώπινη φυλή, βελτιώνοντας τελικά την αρμονία μεταξύ των διασυνδεδεμένων οικοσυστημάτων μας.