Израильским ученым удалось зарегистрировать ультразвук, который издают растения томата и табака при стрессе. Об этом NikopolNews узнал из статьи на сайте N+1, который ссылается на bioRxiv.org.Механические повреждения, нехватка воды или солнечного света
Израильским ученым удалось зарегистрировать ультразвук, который издают растения томата и табака при стрессе. Об этом NikopolNews узнал из статьи на сайте N+1, который ссылается на bioRxiv.org.
Механические повреждения, нехватка воды или солнечного света вызывают у растений стрессовую реакцию, которая может выражаться в изменении цвета и формы листьев и цветков. А также в изменении химической структуры испускаемых летучих веществ. На состояние стресса растений, в свою очередь, реагируют другие находящиеся рядом растения, что позволяет им успеть предпринять необходимые меры для того, чтобы избежать того же самого, а также животные — например, насекомые-опылители.
Ученые под руководством Итжака Хаита (Itzhak Khait) из Тель-Авивского университета предположили, что зрительными и обонятельными сигналами стрессовая реакция растений не ограничивается, и решили проверить, издают ли они в таком состоянии звуки. Они поместили в прозрачную коробку несколько растений томата и табака и поставили рядом (на расстоянии десяти сантиметров) устройства, записывающие ультразвук. Ученые регистрировали только звуки в диапазоне от 20 до 150 килогерц — выше уровня присутствующего в коробке фонового шума.
Состояние стресса у растений вызывали, лишая их воды и высушивая почву, а также подрезая стебель, а затем сравнивали со звуками, которые растения могут издавать в контрольном условии. Всего звуки регистрировали в течение часа.
Выяснилось, что и томат, и табак в состоянии стресса (по сравнению с контрольным условием) довольно сильно шумят. Ученым удалось зарегистрировать звуки с частотой в 49,6 килогерца от страдающего от засухи томата и 54,8 килогерца — от табака. С подрезанными стеблями частота издаваемых звуков составляла 57,3 и 57,8 килогерца для томата и табака, соответственно. Уровень звукового давления составлял от 60 до 65 децибелов — в зависимости от условия и растения.
Шум, издаваемый растениями, был не постоянным: скорее это были отдельные «выкрики». Причем томаты издавали их больше, чем табак: 35 против 11 при засухе и 25 против 15, когда стебли были подрезаны.
Полученные звуки ученые использовали для обучения алгоритма-классификатора: с помощью него ученым удалось научиться фильтровать звуки растений от шума среды с точностью около 99%, а определять их среди других природных звуков (например, дождя) с точностью в 70%.
Авторы исследования предполагают, что регистрируемый звук образуется при кавитации — формировании и разрушении пузырьков воздуха в ксилеме сосудистых растений. Кавитация, например, предшествует спаду листьев в осеннее время, а распознать ее можно по характерным вибрациям. Разумеется, различить издаваемые растениями звуки человеческое ухо не может, но могут это сделать, например, другие растения или насекомые.
Для справки:
Ксилема (от греч. ξύλον — древесина) — основная водопроводящая ткань наземных сосудистых растений; один из двух подтипов проводящей ткани растений, наряду с флоэмой — лубом.
Автор: Маруся Оффон
