几乎死掉的室内植物
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如果你像我一样,即使是最顽强的室内植物,你也已经设法杀死了(是的,尽管拥有植物生物学博士学位)。 但想象一下这样一个世界,您的植物实际上会准确地告诉您它们何时需要浇水。 事实证明,这个想法可能并不那么愚蠢。

您可能熟悉越来越多的工作 提供证据 植物能够感知周围的声音。 现在,新的研究表明它们还可以产生空气传播的声音以应对压力(例如干旱或被砍伐)。

由特拉维夫大学专家领导的一个团队展示了番茄和烟草等植物不仅会发出声音,而且发出的声音足以让其他生物听到。 他们的发现, 今日公布 在《细胞》杂志上,正在帮助我们调谐到植物丰富的声学世界——一个在我们周围播放的声音世界,但从未完全在人类的听力范围内。

植物可以倾听,但现在它们可以说话了!

植物是“固着”的生物。 他们无法逃避食草动物或干旱等压力源。

相反,它们已经进化出复杂的生化反应和动态改变其生长(和再生身体部位)的能力,以响应环境信号,包括光、重力、温度、触摸和周围生物体产生的挥发性化学物质。

这些信号帮助它们最大限度地提高生长和繁殖成功率,准备和抵抗压力,并与真菌和细菌等其他生物形成互惠互利的关系。

2019年, 研究人员展示 蜜蜂的嗡嗡声可以使植物产生更甜的花蜜。 其他的 已经显示 播放白噪音 拟南芥,芥菜科的开花植物,可以引发干旱反应。


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现在,由领导上述蜜蜂花蜜研究的 Lilach Hadany 领导的团队记录了番茄和烟草植物以及其他五种植物(葡萄树、亨比特荨麻、枕形仙人掌、玉米和小麦)产生的空气传播声音。 这些声音是超声波,范围在 20-100 千赫兹,因此无法检测到 通过人耳.

压力大的植物喋喋不休

为了开展他们的研究,该团队将麦克风放置在距离植物茎 10 厘米的地方,这些植物茎要么暴露在干旱中(土壤湿度低于 5%),要么在土壤附近被切断。 然后,他们将录制的声音与无压力植物以及空花盆的声音进行比较,发现有压力的植物发出的声音明显多于无压力的植物。

除了他们的论文之外,他们还添加了一个很酷的录音片段,将采样率降低到可听范围并加速。 结果是可区分的“流行”声。


植物的声音。 凯特等人, 创用CC BY-SA282 KB (下载)

 持久性有机污染物的数量随着干旱压力的增加而增加(在植物枯竭后开始下降)。 此外,声音可以在 3-5 米的距离内被检测到——这表明存在远距离通信的潜力。

但究竟是什么导致了这些声音?

虽然这仍未得到证实,但该团队的发现表明“空化”可能至少对声音负有部分责任。 空化是气泡在植物导水组织或“木质部”内膨胀和破裂的过程。 如果我们认为干旱胁迫和砍伐都会改变植物茎中的水分动态,那么这种解释是有道理的。

不管机制如何,受压植物发出的声音似乎都能提供信息。 使用机器学习算法,研究人员不仅可以区分发出声音的物种,还可以区分它所承受的压力类型。

植物发出空气中的声音,在几米远的地方都能听到。
我们现在有了第一个研究证据,证明植物可以在空气中发出声音,在几米远的地方都能听到。
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这些声音信号是否以及如何参与植物与植物的交流或植物与环境的交流还有待观察。

迄今为止,该研究未能检测到木本植物(包括许多树种)的木质茎发出的任何声音,尽管它们可以检测到葡萄树(木本植物)的非木质部分发出的声音。

这对生态和我们意味着什么?

人们很容易推测这些空气传播的声音可以帮助植物更广泛地传达它们的压力。 这种交流方式能否帮助植物,或许还有更广泛的生态系统,更好地适应变化?

或者其他生物可能会使用这些声音来检测植物的健康状况。 例如,正如研究人员指出的那样,飞蛾在超声波范围内听到声音并将卵产在树叶上。

然后是这样的发现是否有助于未来粮食生产的问题。 这 全球需求 因为食物只会上涨。 针对产生最多“噪音”的个别植物或田地部分调整用水量,可以帮助我们更可持续地加强生产并最大限度地减少浪费。

就我个人而言,如果有人能给我一个麦克风给我被忽视的蔬菜补丁并将通知发送到我的手机,那将不胜感激!

关于作者

谈话

爱丽丝·海沃德, 分子生物学家, 昆士兰大学

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