植物真的会“尖叫”。直到现在,我们才听到它。

罗尔德·达尔(Roald Dahl)似乎终究是要做某事:如果你伤害植物,它尖叫.

嗯,有点。不像你或我可能会尖叫。相反,它们以超出人类听觉范围的超声波频率发出爆裂或咔嗒声,当植物受到压力时,这种噪音会增加。

根据今年发表的一项研究,这可能是植物向周围世界传达痛苦的方式之一。

“即使在一个安静的领域,实际上也有我们听不到的声音,这些声音携带着信息。有些动物可以听到这些声音,所以有可能发生很多声学相互作用,”进化生物学家Lilach Hadany说以色列特拉维夫大学。

“植物一直在与昆虫和其他动物相互作用,其中许多生物使用声音进行交流,因此植物根本不使用声音是非常不理想的。

处于压力下的植物并不像你想象的那么被动。它们经历了一些非常戏剧性的变化,其中最容易检测到的变化之一(至少对我们人类来说)是释放出一些非常强大的香气。它们还可以改变它们的颜色和形状。

这些变化可能预示着附近其他植物的危险,这些植物会危及作为回应,加强自己的防御;或吸引动物应对害虫这可能会伤害植物。

然而,植物是否发出其他类型的信号 - 例如声音 - 尚未得到充分探索。几年前,哈达尼和她的同事发现植物可以检测声音.下一个合乎逻辑的问题是他们是否也能生产它。

为了找到答案,他们记录了多种条件下的番茄和烟草植物。首先,他们记录了无压力的植物,以获得基线。然后他们记录了脱水的植物,以及被砍掉茎的植物。这些录音首先在隔音声学室中进行,然后在正常的温室环境中进行。

然后,他们训练了一个机器学习用于区分无胁迫植物、切割植物和脱水植物产生的声音的算法。

植物发出的声音就像爆裂或咔哒声,其频率太高,人类无法辨认,可以在超过一米(3.3英尺)的半径内检测到。无压力的植物根本不会发出太大的噪音;他们只是闲逛,安静地做他们的植物事情。

相比之下,受压植物的噪音要大得多,平均每小时发出约 40 次点击,具体取决于物种。缺水的植物具有明显的声音轮廓。它们在出现明显的脱水迹象之前开始点击更多,随着植物变得更加干燥而升级,然后随着植物枯萎而消退。

该算法能够区分这些声音,以及发出它们的植物种类。而且不仅仅是番茄和烟草植物。该团队测试了各种植物,发现声音产生似乎是一种非常常见的植物活动。小麦、玉米、葡萄、仙人掌和母鸡都被记录下来发出噪音。

但仍有一些未知数。例如,不清楚声音是如何产生的。在以前的研究中,已经发现脱水植物会经历空化,这是茎中的气泡形成,膨胀和崩溃的过程。这,在人类指关节开裂中,产生可听见的爆裂声;类似的事情也可能发生在植物身上。

我们还不知道其他遇险条件是否会诱发声音。病原体、攻击、紫外线照射、极端温度和其他不利条件也可能诱使植物像泡沫包装一样开始弹出。

目前还不清楚声音生产是植物的适应性发展,还是只是发生的事情。然而,该团队表明,算法可以学习识别和区分植物声音。当然,其他生物也有可能这样做。

此外,这些生物可能已经学会以各种方式对苦恼植物的噪音做出反应。

“例如,打算在植物上产卵的飞蛾或打算吃植物的动物可以使用这些声音来帮助指导他们的决定,”哈达尼 他说.

对于我们人类来说,其含义非常明显;我们可以收听口渴植物的求救信号,并在它成为问题之前给它们浇水。

但其他植物是否正在感知和响应是未知的。以前的研究工作表明植物可以增加他们的对声音的耐旱性,所以这当然是合理的。这就是团队指出他们研究的下一阶段的地方。

“现在我们知道植物确实会发出声音,下一个问题是 - '谁可能在听?'”哈达尼 他说.

“我们目前正在研究其他生物,包括动物和植物,对这些声音的反应,我们也在探索我们在完全自然的环境中识别和解释声音的能力。

该研究发表于细胞.

本文的早期版本于 2023 年 3 月发布。

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