Nové výskumy ukazujú, že rastliny dokážu generovať zvuky v reakcii na stres a že tieto zvuky sú dostatočne hlasné na to, aby ich počuli aj iné tvory. Tím vedcov na čele s odborníkmi z Telavivskej univerzity dokázal, že napríklad paradajky a tabak nie len dokážu počuť zvuky v ich okolí, ale aj samy generujú zvuky, píše portál theconversation.com.
Tieto výsledky, ktoré boli zverejnené v časopise Cell, umožňujú vedcom priblížiť sa k akustickému svetu rastlín – svetu, ktorý sa odohráva okolo nás, ale ktorému ľudské ucho nedokáže vždy porozumieť.
Objav s obrovským potenciálom
Tento objav otvára nové možnosti aj pre bežných záhradkárov a pestovateľov, ktorí by mohli v budúcnosti využívať informácie o zvukoch na indikovanie stavu rastlín a určenie, kedy potrebujú zavlažovanie alebo iné ošetrovanie.
„Je to fascinujúce, ako rastliny dokážu komunikovať, aj keď nemajú orgány na to, aby hovorili,“ povedal pre BBC Dr. Itzhak Khait z Telavivskej univerzity. „Tento objav je len začiatok prenikania do sveta rastlinného akustického komunikačného systému.“
Okrem toho, tento objav môže mať aj dôležité environmentálne dôsledky, keďže môže pomôcť lepšie monitorovať a chrániť rastlinstvo pred škodlivými stresovými faktormi ako sucho alebo choroby.
Tento objav dokazuje, že rastliny majú oveľa zložitejší a zaujímavejší spôsob komunikácie, ako sme si predtým mysleli, a že by sme sa mali snažiť pochopiť a využívať tento nový poznatok v budúcnosti.
Rastliny sú „prisadnuté“ organizmy, čo znamená, že sa nemôžu vzdialiť od stresorov, ako sú bylinožravce alebo sucho. Namiesto toho sa vyvinuli komplexné biochemické odpovede a schopnosť dynamicky meniť svoj rast (a regenerovať časti tela) v reakcii na signály z prostredia, ako sú svetlo, gravitácia, teplota, dotyk a fluktuácie chemikálií produkovaných okolitými organizmami. Tieto signály pomáhajú rastlinám maximalizovať ich rast a reprodukčný úspech, pripraviť sa na stres a odolávať mu a tvoriť vzájomne prospešné vzťahy s inými organizmami, ako sú huby a baktérie.
V roku 2019 ukázali výskumníci, že hučanie včiel môže spôsobiť, že rastliny produkujú sladší nektár. Iní vedci ukázali, že biele šum hraný Arabidopsis, kvitnúcej rastliny z čeľade horčicovité, môže spustiť reakciu na sucho.
Teraz tím pod vedením Lilach Hadany, ktorý tiež viedol uvedenú štúdiu o včelom nektáre, zaznamenal vzdušné zvuky produkované paradajkovými a tabakovými rastlinami a piatimi ďalšími druhmi (vinič, pŕhľava, kaktus, kukurica a pšenica). Tieto zvuky boli ultrazvukové, v rozmedzí 20-100 kilohertzov, a preto ich nie je možné zistiť ľudským sluchom.
Tieto zistenia demonštrujú, že rastliny majú oveľa sofistikovanejší spôsob komunikácie a prispôsobenia sa prostrediu, ako sme si mysleli. Poznanie týchto komunikačných mechanizmov môže byť užitočné pri budovaní udržateľnejšieho poľnohospodárstva a pri ochrane rastlín pred stresom a chorobami.
Výskumný tím umiestnil mikrofóny vo vzdialenosti 10 cm od kmeňov rastlín, ktoré boli buď vystavené suchu (menej ako 5% vlhkosti pôdy) alebo boli odrezané blízko pôdy. Potom porovnali nahrávky so zvukmi nestresovaných rastlín a prázdnych kvetináčov a zistili, že stresované rastliny emitujú výrazne viac zvukov než nestresované rastliny.
Výsledkom bolo rozpoznateľné zvukové „pukanie“. Počet pukancov sa zvyšoval s narastajúcim stresom sucha (predtým ako sa rastlina vysuší). Okrem toho bolo možné detegovať zvuky aj z vzdialenosti 3-5 metrov, čo naznačuje potenciál pre komunikáciu na dlhú vzdialenosť.
Ale čo vlastne spôsobuje tieto zvuky?
Zatiaľ čo to zostáva nepotvrdené, výsledky tímu naznačujú, že „kavitácia“ môže byť aspoň čiastočne zodpovedná za tieto zvuky. Kavitácia je proces, v ktorom sa vzduchové bubliny rozširujú a praskajú vo vodivom tkanive rastliny alebo „xyléme“. Táto vysvetlenie dáva zmysel, ak zvážime, že stres suchom a rezanie ovplyvňujú dynamiku vody v stonke rastliny.
Napriek mechanizmu sa zdá, že zvuky produkované stresovanými rastlinami boli informatívne. Použitím algoritmov strojového učenia vedci mohli rozlíšiť nielen druh rastliny, ktorá zvuk vydala, ale aj aký druh stresu prežívala.
Zatiaľ nie je jasné, či a ako môžu tieto zvukové signály ovplyvniť komunikáciu rastlín medzi sebou alebo s ich okolím.
Výskum zatiaľ nezistil žiadne zvuky z drevnatých stoniek drevín (ktoré zahŕňajú mnoho druhov stromov), hoci vedci dokázali zachytiť zvuky z ne-drevnatých častí viniča (drevnatý druh).
Môžu tieto vzdušné zvuky pomôcť rastlinám šíriť informácie o svojom stave a prispieť k lepšej adaptácii rastlín a ekosystémov na zmenu prostredia? Môžu byť tieto zvuky využívané inými organizmami na zistenie stavu zdravia rastlín? Niektoré druhy motýľov počujú v ultrazvukovej oblasti a kladú svoje vajíčka na listy rastlín, ako upozorňujú vedci.
Otázka je aj to, či by tieto poznatky mohli pomôcť s budúcou produkciou potravín. Celosvetový dopyt po potravinách sa len zvyšuje. Prispôsobenie využívania vody na cieľové rastliny alebo časti polí, ktoré produkujú najviac „hluku“, by nám mohlo pomôcť udržateľne zintenzívniť produkciu a minimalizovať odpad.
Pre niektorých by to mohlo znamenať aj praktické využitie, napríklad v podobe mikrofónu, ktorý by informoval o stave rastlín a posielal upozornenia priamo na telefón.
This article is republished from The Conversation under a Creative Commons license. Read the original article.
