植物真的会“尖叫”。直到现在,我们才听说过它。
罗尔德·达尔(Roald Dahl)似乎毕竟在做某事:如果你伤害植物,它会尖叫.
嗯,有点。不像你我尖叫的方式一样。相反,它们会以超出人类听觉范围的超声波频率发出爆裂声或咔嗒声,当植物受到压力时,这些噪音会增加。
根据 2023 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。
“即使在安静的田野里,实际上也有一些我们听不到的声音,而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互动,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您想象的那么被动。它们经历了一些非常戏剧性的变化,其中最容易察觉的变化之一(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。
这些变化可能会向附近的其他植物发出危险信号,从而作为回应,增强自己的防御能力;或吸引动物来对付害虫这可能会伤害植物。
然而,植物是否会发出其他类型的信号(例如声音)尚未得到充分探索。几年前,Hadany和她的同事们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,他们记录了番茄和烟草植物在许多条件下的情况。首先,他们记录了未受胁迫的植物,以获得基线。然后他们记录了脱水的植物,以及茎被切断的植物。这些录音首先在隔音的声学室中进行,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压力植物、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声或咔哒声,其频率太高,人类无法辨认,可以在半径超过一米(3.3英尺)的范围内检测到。未受胁迫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,根据物种的不同,平均每小时发出约40次点击。缺水的植物具有明显的声音特征。在它们出现明显的脱水迹象之前,它们开始发出更多的点击声,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。这不仅仅是西红柿和烟草植物。该团队测试了各种植物,发现发声似乎是一种非常普遍的植物活动。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,目前尚不清楚声音是如何产生的。在之前的研究中,已经发现脱水植物会经历空化,这是一种茎中的气泡形成、膨胀和塌陷的过程。这,在人类的指关节裂纹中,产生可听见的爆裂声;类似的事情可能发生在植物身上。
我们还不知道其他遇险条件是否会引起声音。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开始像气泡膜一样弹出。
目前还不清楚声音产生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的声音。当然,其他生物也有可能做同样的事情。
此外,这些生物可能已经学会了以各种方式对受困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声音来帮助指导他们的决定。哈达尼说.
对于我们人类来说,其含义非常明显;我们可以调谐口渴植物的求救声,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。这就是该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,我们也在探索在完全自然的环境中识别和解释声音的能力。
该研究发表在细胞.
本文的早期版本于 2023 年 3 月发布。