Ακούστε: Τα φυτά αντιδρούν στο στρες με υπερηχητικούς στεναγμούς

Τα φυτά που υποβάλλονται σε στρες από αφυδάτωση ή κόψιμο των στελεχών τους εκπέμπουν ήχους, αναφέρουν ερευνητές στο Ισραήλ που κατάφεραν να ηχογραφήσουν τα παράπονα.

Σύμφωνα με την έρευνα που δημοσιεύεται στο περιοδικό Cell, οι ήχοι αυτοί έχουν υψηλή συχνότητα πέρα από τις δυνατότητες της ανθρώπινης ακοής, πιθανότατα όμως να γίνονται αντιληπτοί από έντομα, άλλα θηλαστικά και πιθανώς άλλα φυτά.

Οι ερευνητές ηχογράφησαν υγιή και στρεσαρισμένα φυτά καπνού και ντομάτας, πρώτα σε έναν ηχομονωμένο ακουστικό θάλαμο και στη συνέχεια σε ένα πιο θορυβώδες περιβάλλον θερμοκηπίου.

Στρέσαραν τα φυτά με δύο τρόπους: με το να μην τα ποτίζουν για αρκετές ημέρες και να κόβουν τους βλαστούς τους. Αφού ηχογράφησαν τα φυτά, οι ερευνητές εκπαίδευσαν έναν αλγόριθμο μηχανικής μάθησης για να ξεχωρίσουν τα φυτά που δεν έχουν υποστεί πίεση από τα διψασμένα και τα κομμένα φυτά.

Η ομάδα διαπίστωσε ότι τα στρεσαρισμένα φυτά εκπέμπουν περισσότερους ήχους από τα φυτά που δεν υποβάλλονται στρες. Οι ήχοι των φυτών μοιάζουν με κρότους και ένα μεμονωμένο στρεσαρισμένο φυτό εκπέμπει περίπου 30-50 τέτοιους ήχους ανά ώρα σε φαινομενικά τυχαία διαστήματα.

Τα φυτά που πιέστηκαν λόγω της έλλειψης νερού άρχισαν να εκπέμπουν ήχους προτού αφυδατωθούν εμφανώς και η συχνότητα των ήχων κορυφώθηκε έπειτα από πέντε ημέρες χωρίς νερό πριν μειωθεί ξανά καθώς τα φυτά ξεραίνονταν.

Οι ήχοι διέφεραν ανάλογα με την αιτία του στρες. Ο αλγόριθμος μηχανικής μάθησης ήταν σε θέση να διαφοροποιήσει με ακρίβεια την αφυδάτωση και το στρες από κόψιμο και μπορούσε επίσης να διακρίνει εάν οι ήχοι προέρχονταν από φυτό ντομάτας ή καπνού.

Ένα ζευγάρι μικροφώνων παρακολουθεί κάθε φυτό στην πειραματική διάταξη της μελέτης (Ohan Lewin-Epstein)

Παρόλο που η έρευνα επικεντρώθηκε σε αυτά τα δύο φυτά, λόγω της ευκολίας ανάπτυξης και τυποποίησής τους στο εργαστήριο, η ερευνητική ομάδα ηχογράφησε επίσης μια ποικιλία άλλων ειδών.

«Διαπιστώσαμε ότι πολλά φυτά, για παράδειγμα το καλαμπόκι, το σιτάρι, το αμπέλι και οι κάκτοι, εκπέμπουν ήχους όταν είναι στρεσαρισμένα» αναφέρει η Λίλαχ Χαντάνι, κύρια συγγραφέας της μελέτης, εξελικτική βιολόγος του Πανεπιστημίου του Τελ Αβίβ.

Υπέρηχοι από φυτά είχαν καταγραφεί και στο παρελθόν, ωστόσο ο μηχανισμός της παραγωγής τους δεν είναι σαφείς. Οι ερευνητές εικάζουν ότι μπορεί να οφείλονται στο σχηματισμό και το σκάσιμο φυσαλίδων αέρα στο αγγειακό σύστημα του φυτού, μια διαδικασία που ονομάζεται σπηλαίωση.

Είναι επίσης ασαφές το αν τα φυτά παράγουν αυτούς τους ήχους για να επικοινωνήσουν με άλλους οργανισμούς ή όχι, όμως το γεγονός ότι υπάρχουν αυτοί οι ήχοι έχει μεγάλες οικολογικές και εξελικτικές επιπτώσεις.

«Είναι πιθανό ότι άλλοι οργανισμοί θα μπορούσαν να εξελιχθούν για να ακούσουν και να ανταποκριθούν σε αυτούς τους ήχους» αναφέρει η Λίλαχ Χαντάνι και προσθέτει: «Για παράδειγμα, ένας σκόρος που σκοπεύει να γεννήσει αυγά σε ένα φυτό ή ένα ζώο που σκοπεύει να φάει ένα φυτό θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν τους ήχους για να βοηθηθούν στην απόφασή τους».

Άλλα φυτά θα μπορούσαν επίσης, να ακούνε και να επωφελούνται από τους ήχους. Είναι γνωστό από προηγούμενες έρευνες ότι τα φυτά μπορούν να ανταποκριθούν σε ήχους και δονήσεις και μάλιστα αλλάζουν την έκφραση των γονιδίων τους ως απόκριση στους ήχους.

Η Λίλαχ Χαντάνι και άλλα μέλη της ερευνητικής ομάδας είχαν εντοπίσει στο παρελθόν ότι φυτά αυξάνουν τη συγκέντρωση των σακχάρων στο νέκταρ τους, όταν «ακούνε» τους ήχους επικονιαστών.

Οι συγγραφείς της μελέτης αναφέρουν ότι οι ηχογραφήσεις των φυτών θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν σε γεωργικά συστήματα άρδευσης για την παρακολούθηση της κατάστασης ενυδάτωσης των καλλιεργειών και για να βοηθήσουν στην πιο αποτελεσματική κατανομή του νερού.

Πηγή: ΑΠΕ-ΜΠΕ