تصدر الطماطم المتعطشة أصواتًا بالموجات فوق الصوتية – وقد تستمع نباتات أخرى

قد تظهر لنا النباتات كائنات صامتة وغير مبالية ، لكن الأبحاث الحديثة وجدت أنها تصدر أصوات نقر عالية النبرة عندما تكافح للعثور على الماء. من حيث المبدأ ، يمكن أن تلتقط النباتات المجاورة هذه الضوضاء وتتفاعل معها.

يمكنك الاستماع إلى المزيد من المقالات من The Conversation ، برواية Noa ، هنا.

يسجل العلماء في إسرائيل نبضات قصيرة من الصوت قادمة من نباتات التبغ والطماطم في دفيئة. تحدث في كثير من الأحيان عندما لا يتم سقي النباتات أو في الأوقات التي كانت تفقد فيها كميات كبيرة من الماء من أوراقها.

كانت الأصوات عالية مثل محادثة هادئة ولكنها كانت في الغالب بين 40،000 هرتز و 60،000 هرتز ، وهي درجة عالية جدًا للسمع البشري والتي لا تزيد عن 20000 هرتز. ومع ذلك ، يجب أن تكون مسموعة من قبل الكلاب ، التي يمكنها سماع ما يصل إلى 45000 هرتز ، أو القطط ، التي يصل سمعها إلى 64000 هرتز.

يعتقد الكثير من الناس أن النباتات نباتات جميلة المظهر. ضروري للهواء النظيف ، نعم ، لكن الكائنات الحية بسيطة. أدى التغيير التدريجي في البحث إلى تغيير الطريقة التي يفكر بها العلماء بشأن النباتات: فهي أكثر تعقيدًا بكثير وتشبهنا أكثر مما تتخيل. إن هذا المجال العلمي المزدهر ممتع للغاية بحيث لا ينصفه في قصة واحدة أو قصتين.
هذه المقالة جزء من سلسلة “فضول النبات” ، تستكشف الدراسات العلمية التي تتحدى الطريقة التي تنظر بها إلى الحياة النباتية.

على الرغم من أنه من الجيد الاعتقاد بأن النباتات كانت ترسل رسائل لبعضها البعض حول نقص المياه من خلال الصوت ، فقد لا يكون هذا هو الحال. بدلاً من ذلك ، قد تكون الأصوات ناتجة عن تشكل الفقاعات في سيقان النباتات في عملية فيزيائية بسيطة.

تفقد النباتات الماء من أوراقها عن طريق التبخر عندما تقوم بعملية التمثيل الضوئي. بدلاً من رفع الماء بنشاط إلى أوراقها ، تستفيد النباتات بذكاء من الطريقة التي تتشبث بها جزيئات الماء ببعضها البعض.

ينقل الماء من الجذور في أنابيب ضيقة ، كل منها مملوء بعمود ماء مستمر. عندما يتبخر كل جزيء من الماء فإنه يسحب الجزيء التالي ، الذي يسحب الجزيء التالي ، كما لو كنت تمتص مشروبًا من خلال قشة.

عندما يكون التبخر من الأوراق أكبر ، في منتصف النهار ، أو عندما لا يتمكن النبات من الحصول على الماء بسهولة من جذوره لأن التربة جافة جدًا ، يمكن أن ينكسر عمود الماء. هذا يشكل فقاعة في الأنبوب.

هذه هي الظروف الدقيقة التي حدثت فيها النبضات فوق الصوتية ، لذلك يبدو أن هذا هو أفضل تفسير. في الواقع ، غالبًا ما يتم تسجيل النقرات الناتجة عن انكسار أعمدة المياه ، وتستخدم أحيانًا لقياس مدى تأثر النباتات بالجفاف.

ومع ذلك ، فقد استخدمت معظم الفحوصات السابقة ميكروفونات مثبتة على سطح النبات. في الورقة الإسرائيلية ، تم التقاط الأصوات بواسطة الميكروفونات على بعد مسافة من النبات.

كانت هذه أول دراسة تظهر أن هذه النقرات يمكن سماعها على بعد خمسة أمتار. وهذا يعني أنه حتى لو لم تكن مقصودة ، فقد تنقل النقرات معلومات مفيدة للنباتات أو الحيوانات الأخرى.

قد تستجيب النباتات الأخرى عن طريق تقليل استخدام المياه. على سبيل المثال ، إيقاف عملية التمثيل الضوئي. قد تدرك الحشرات المجاورة أن نبات النقر عرضة للهجوم.

عالم مختلف

قد يفكر بعض الناس في النباتات على أنها سلبية ، لكن جميع الكائنات الحية تستخدم أي مصادر معلومات متاحة لها لتكييف نفسها مع بيئتها.

في الواقع ، هناك العديد من الأمثلة على مشاركة النباتات للمعلومات مع النباتات والحيوانات الأخرى. ركزت الدراسات السابقة على “لغة” النبات على التواصل من خلال الرائحة على وجه الخصوص.

نعلم أن الزهور تستخدم الرائحة لإغراء الحشرات لتلقيحها. يمكن للنحل الطنان التمييز بين أنماط رائحة الأزهار المختلفة.

تطلق العديد من النباتات أيضًا مواد كيميائية محمولة في الهواء تحذر جيرانها عندما يتعرضون لهجوم من قبل المرض أو الحشرات. قد تنشط النباتات دفاعاتها استجابة لذلك ، على سبيل المثال إطلاق السموم والمواد الكيميائية غير السارة.

حتى أن هناك أمثلة لنباتات تستخدم رسائل كيميائية لاستدعاء الدبابير الطفيلية التي تضع بيضها داخل اليرقات ، أو الحيوانات المفترسة التي تأكل سوس العنكبوت الذي يغزو النبات.

لكن هناك مجموعة متزايدة من الأدلة تظهر أيضًا أن النباتات يمكنها الاستجابة للصوت.

في بعض الأزهار ، يتم إطلاق حبوب اللقاح فقط من خلال الاهتزازات التي تسببها أزيز النحل التي تعتبر ملقحات جيدة. تم العثور على ترددات صوتية في نطاق سمع الإنسان لإبطاء نضج ثمار الطماطم ، وتسريع الإنبات والنمو في شتلات الفاصوليا.

وجدت إحدى الدراسات أن جذور البازلاء يمكن أن تجد طريقها عبر متاهة بسيطة من خلال تتبع صوت المياه الجارية. وذات الصلة بالنتائج الجديدة ، ساعدت الضوضاء البيضاء شتلات أرابيدوبسيس (صخرة) تعيش بدون ماء.

ليس من الصعب تخيل كيف يمكن أن يتطور جمع المعلومات حول حالة الكائنات المجاورة إلى نظام اتصال.

على سبيل المثال ، يبدو من المرجح أن إشارات الرائحة التي تساعد مجموعات النباتات على تنسيق دفاعاتها قد بدأت كطريقة سريعة لأحد فروع نبات كبير لإخبار الآخر بأنه يتعرض للهجوم ، لأن إرسال إشارة عبر الهواء كان الأقصر. طريق.

من المحتمل أن تحصل مجموعات من النباتات على ميزة من خلال التنصت على المواد الكيميائية التي يطلقها جيرانها ، والتي ينشأ منها تبادل المعلومات تدريجيًا.

ربما بطريقة مماثلة ، يمكن أن يساعد الاستماع إلى أصوات الإجهاد المائي النباتات الأخرى على التكيف مع بيئتها.