Grădina Sunetului: Plantele Pot Vorbi Și Auzi De Fapt?

{h1}

Sunetul este atât de fundamental pentru viață, încât unii oameni de știință consideră că există un nucleu de adevăr pentru folclor, încât plantele pot auzi și vorbi.

Pădurea se îmbolnăvește cu viață.

Deși deseori prea scăzute sau prea înalte pentru a detecta urechile umane, insectele și animalele se semnalează reciproc cu vibrații. Până și copacii și plantele se aruncă cu sunetul unor bule minime de aer care izbucnesc în instalațiile lor.

Și există dovezi că insectele și plantele „aud” sunetele celuilalt. Albinele zboară la frecvența potrivită pentru a elibera polenul din roșii și din alte plante cu flori. Și gândacii de scoarță pot ridica baloanele de aer în interiorul unei plante, un indiciu că copacii se confruntă cu stres de secetă.

Sunetul este atât de fundamental pentru viață, încât unii oameni de știință consideră că există un nucleu de adevăr pentru ca folclorul care ține oamenii să comunice cu plantele. Iar plantele pot folosi sunetul pentru a comunica între ele.

Dacă chiar bacteriile se pot semnala reciproc cu vibrații, de ce nu plante, a spus Monica Gagliano, fiziolog de plante la Universitatea din Australia de Vest din Crawley.

"Sunetul este copleșitor, este peste tot. Cu siguranță, viața l-ar fi folosit în avantajul său sub toate formele", a spus ea pentru OurAmazingPlanet.

Gagliano și colegii săi au arătat recent că rădăcinile răsadului de porumb se apleacă spre un purr de 220 Hertz, iar rădăcinile emit clicuri de ton similar. Răsadurile de chili își accelerează creșterea atunci când o plantă de fenicul dulce urât este în apropiere, sigilată din puși într-o cutie care transmite doar sunet, nu parfum, a dezvăluit un alt studiu al grupului. Feniculul eliberează substanțe chimice care încetinesc creșterea altor plante, astfel încât cercetătorii consideră că plantele de creștere cresc mai repede în așteptarea substanțelor chimice - dar numai pentru că aud planta, nu pentru că au miros. Atât feniculul, cât și chilii erau, de asemenea, într-o cutie izolată fonic.

„Am identificat că plantele răspund la sunet și își scot propriile sunete”, a spus Gagliano. "Scopul evident al sunetului ar putea fi comunicarea cu ceilalți."

Monica Gagliano, cercetătoare de acustică a plantelor.

Monica Gagliano, cercetătoare de acustică a plantelor.

Gagliano își imaginează că alertele root-to-root ar putea transforma o pădure într-o tablă centrală organică. "Având în vedere că pădurile întregi sunt interconectate de rețele de ciuperci, poate plantele folosesc ciuperci așa cum folosim internetul și trimitem semnale acustice prin intermediul acestui Web. De aici, cine știe", a spus ea.

Ca și în cazul altor vieți, dacă plantele trimit mesaje cu sunet, acesta este unul dintre numeroasele instrumente de comunicare. Este nevoie de mai multă muncă pentru a susține afirmațiile lui Gagliano, dar există multe moduri prin care ascultarea plantelor dă deja roade.

Când balonul izbucnește

Oamenii de știință au recunoscut pentru prima dată în anii ’60 că ascultarea frunzelor a dezvăluit sănătatea plantelor.

Când frunzele își deschid porii pentru a capta dioxidul de carbon, pierd cantități uriașe de apă. Pentru a înlocui această umiditate, rădăcinile sug apa din pământ, trimițând-o spre oră printr-o serie de tuburi numite xilem. Membranele de groapă, în esapă cu două căi, conectează fiecare mii de tuburi minuscule. Cu cât solul este mai uscat, cu atât tensiunea se acumulează mai mult în xilem, până când apare, o bulă de aer este trasă prin membrană.

Pentru unele plante, aceste embolii sunt mortale - ca și în cazul vaselor de sânge umane - deoarece bulele de gaz blochează fluxul de apă. Cu cât aerul este mai mare în tuburi, cu atât este mai greu ca plantele să tragă în apă, explică Katherine McCulloh, ecofiziolog de plante la Universitatea de Stat din Oregon.

Însă cercetătorii care ascultă hidraulica plantelor descoperă că anumite specii, cum ar fi pinii și brazii Douglas, pot repara daunele zilnic sau chiar o oră.

"Aceste cicluri de formare a emboliilor și reumplere sunt doar ceva care se întâmplă în fiecare zi. Planta este fericită, este doar de zi cu zi", a spus McCulloh. "În mintea mea, acest lucru este revoluționar în ceea ce privește biologia plantelor. Când am aflat despre modul în care plantele mișcau apa, a fost un proces pasiv condus de evaporarea din frunze. Ceea ce începem să ne dăm seama este că nu este adevărat deloc. Este un proces complet dinamic ".

Cum să asculți plantele

Tehnologia pentru a auzi explozii de bule de plante este de fapt destul de simplă. Senzorii acustici concepuți pentru a detecta fisurile din poduri și clădiri prind detalii cu ultrasunete. Un pick-up piezoelectric, la fel ca un pickup cu chitară electrică, trece printr-un amplificator până la un osciloscop care măsoară forma de undă a fiecărui pop. Senzorul acustic este costisitor, dar botanistul Duke University, Dan Johnson, finanțează de la Fundația Națională de Știință și Departamentul Agriculturii din SUA pentru construirea unei versiuni low-cost în această vară. El va da detectorul de embolie elevilor de liceu de la Școala de Științe și Matematică din Carolina de Nord din Durham.

"Cred că hidraulica plantelor va fi piesa puzzle-ului care ne va spune ce specii vor trăi și ce specii vor muri cu schimbările climatice", a spus Johnson pentru OurAmazingPlanet. "Hidraulica plantelor ne va spune cum vor arăta viitoarele noastre păduri în 50 de ani."

Doi geologi din Arizona construiesc, de asemenea, un detector acustic cu costuri reduse, finanțat de mulțime la aproximativ 1.000 de dolari, atras de vechimea de comunicare cu vechile plante.

„Am devenit fascinați de gândul de a putea asculta instalațiile pentru cactusul saguaro”, a declarat Lois Wardell, proprietarul firmei de consultanță Arapahoe SciTech, cu sediul în Tucson. Începând cu un saguaro în ghiveci de 3 metri înălțime, Wardell și geofizicista Charlotte Rowe speră să distingă între uscarea cactusilor și cei care se plâng de alte stresuri asupra mediului.

„Lucrăm la încercarea de a diferenția aceste două semnale: mi-e frig față de faptul că îmi este foarte sete”, a spus Wardell. „Am reușit deja să producem câțiva dovlecei”. [Saguaros: Buchete vii din deșertul Sonoran]

Ce spun plantele despre secetă

Emisiile acustice sau sunetul bulelor de aer care ar putea izbucni ar putea susține, de asemenea, presupuneri despre efectele secetei asupra plantelor.

În sud-vestul arid, Johnson a fost surprins să constate că plantele considerate cele mai tolerante la secetă, cum ar fi juniorii, au făcut cel mai rău la repararea embolismelor. Plantele cu frunze largi, inclusiv rododendronii și alunele cu ciocuri, au fost mai bune la remedierea pagubelor cauzate de conductele uscate.

„Cu seceta incredibilă care se petrece acolo chiar acum, speciile despre care am prezis că vor muri sunt exact opusul a ceea ce se întâmplă”, a spus Johnson. „Am văzut o mulțime de decese în junipers, iar acestea sunt, de obicei, cele mai rezistente la secetă în acea zonă, în timp ce majoritatea sistemelor cu frunze largi rămân în stare latentă și reparează orice embolii apar în primăvara următoare, când există mai multă apă. "

O imagine cu microscopul electronic cu scanerul acului Ponderosa Pine. Ceea ce vedem este că xilema (în roșu) se îmbolnăvește pe măsură ce frunzele devin mai deshidratate. a) complet hidratat la minus 112 grade Fahrenheit (minus 80 grade Celsius (cryoSEM); b) complet hidratat, dar imaginat la temperatura camerei cu microscopie cu epifluorescență; c) cryoSEM al unui ac deshidratat; și d) cryoSEM al unui ac puternic deshidratat. Panourile b, c și d sunt mărite în comparație cu panoul a.

O imagine cu microscopul electronic cu scanerul acului Ponderosa Pine. Ceea ce vedem este că xilema (în roșu) se îmbolnăvește pe măsură ce frunzele devin mai deshidratate. a) complet hidratat la minus 112 grade Fahrenheit (minus 80 grade Celsius (cryoSEM); b) complet hidratat, dar imaginat la temperatura camerei cu microscopie cu epifluorescență; c) cryoSEM al unui ac deshidratat; și d) cryoSEM al unui ac puternic deshidratat. Panourile b, c și d sunt mărite în comparație cu panoul a.

Johnson prezice că în viitorele secetoase severe, plantele care au un timp mai greu să repare embolismele sunt mai susceptibile să moară. „Este vorba despre plantele care pot repara embolismele care vor supraviețui”, a spus el. [Galerie: Plante în pericol]

Trăind în Australia afectată de secetă, Gagliano este, de asemenea, încântat de posibilitatea decodificării semnalelor de secetă. „Nu știm dacă aceste emisii oferă și informații cartierelor de plante”, a spus ea. "Plantele au modalități de a se proteja singure atunci când rămân fără apă și sunt foarte bune să împărtășească informații despre pericol, chiar dacă o împărtășire este una care va muri."

Simțiți sunetul prin atingere în schimb?

Criticii cercetărilor lui Gagliano subliniază că nimeni nu a găsit structuri asemănătoare cu o gură sau urechi pe porumb sau orice altă plantă. Nici studiile grupului nu dovedesc că plantele „vorbesc” între ele.

"Acest lucru este destul de provocator și merită urmărit, dar nu oferă foarte multe dovezi că acestea sunt comunicații acustice", a spus Richard Karban, de la Universitatea din California, Davis, expert în modul în care plantele comunică prin semnale chimice.

Dar formele de viață mai simple gestionează bine numai fără receptori și producători de sunet complexi. Omizi din sfinxul din nuc fluieră forțând aerul din găurile din laturile lor. Insectele zburătoare execută picături de moarte atunci când simt că face clic pe sonarul unui liliac. Viermii de pământ fugă de vibrațiile alunițelor viitoare. [Ascultă omizile comunică cu mănușele lor]

Desigur, poate exista o altă explicație pentru răspunsul aparent la sunetul raportat de Gagliano. Unul care ar putea contabiliza și secolul cercetătorilor și grădinarilor de casă (inclusiv Charles Darwin) care au manipulat creșterea plantelor cu muzică.

Un sentiment de atingere ar putea fi de ce plantele par să răspundă la sunet?

Chiar și oamenii pot percepe sunetul fără să îl audă, a spus Frank Telewski, un botanist de la Universitatea de Stat din Michigan și expert în modul în care copacii răspund la vânt.

"De câte ori ați stat lângă cineva care are mașina stereo în plină explozie? Puteți simți cu adevărat că bate în piept", a spus el.

Copacii percep și răspund la atingere, precum vântul sau un animal care trece pe o potecă. Și ca vântul, sunetul este un val care călătorește prin aer.

De fapt, un copac are nevoie de vânt pentru a crește, a spus Telewski. "Dacă mizați un răsad, faceți un pic de diserviciu, deoarece un copac trebuie să perceapă mișcarea. Este ca terapia fizică pentru copac. Dacă o mizați prea strâns, nu permite plantei să producă țesuturi mai puternice.“

Recoltarea grâului pe Palouse.

Recoltarea grâului pe Palouse.

Dar Telewski este deschis ideii de comunicare a plantelor prin sunet. El a spus că în ultimii ani, cercetătorii din China au arătat că pot crește randamentul plantelor prin difuzarea undelor sonore de anumite frecvențe. Alte grupuri au investigat modul în care frecvențele și intensitățile diferite ale sunetelor schimbă expresia genelor. Studiile lor constată că vibrațiile acustice modifică procesele metabolice la plante. Unele dintre vibrațiile benefice alungă, de asemenea, insectele neplăcute care se agăță de culturi.

„Încă nu suntem acolo”, a spus Telewski despre efortul de a demonstra că plantele comunică. „Uneori, o ipoteză fantastică se poate dovedi a fi adevărată, dar trebuie să existe dovezi fantastice care să o susțină”.

Răspunsul criticilor

Karban, de la UC Davis, observă că domeniul plantelor nu este foarte receptiv la ideile noi. Ideea că plantele ar putea vorbi prin miros, sau chimicale volatile, a fost în jurul valorii de poohed în anii '80, dar Karban și alții au continuat să demonstreze că plantele, inclusiv sagebrush, își avertizează vecinii de pericol iminent aruncând semnale chimice în aer. "Uneori în cariera mea am încercat să împing idei noi și a fost foarte dificil", a spus Karban.

Gagliano rămâne nedeterminat de scepticism.

"Am fost ghidat să sun după îndelungata tradiție în folclor de oameni care vorbesc cu plante și ascultând plante și plante care sună", a spus Gagliano. "Am vrut să văd dacă există vreo bază științifică pentru ceva care rămâne atât de încăpățânat în cultura noastră."

Dar clicurile rădăcinii de porumb sunt la capătul inferior al intervalului auditiv uman. "În teorie, am putut auzi, dar realist, acestea au fost emise din rădăcini în pământ, deci adevărul este că probabil nu l-am auzi", a spus ea. Și exploziile de bule fizzy din xilem sunt ultrasonice, aproximativ 300 kiloHertz, detectabile doar de insecte și alte alte animale.

În această primăvară, Gagliano și colaboratorii ei vor ecraniza mai multe plante pentru abilități de comunicare. „Vom vedea dacă anumite grupuri de plante ar putea fi mai plin de discuții decât altele, și dacă unele plante au cerințe specifice pentru sunet”, a spus ea. De asemenea, intenționează să înregistreze sunetele emise din plante și să le redea și să vadă ce fel de răspuns, dacă există, în alte plante.

"Șamanii spun că învață din sunetele plantei. Poate sunt atenți la lucruri la care nu suntem atenți", a spus Gagliano. "Este într-adevăr fascinant. S-ar putea să fi pierdut această conexiune și știința este gata să o redescopere."

E-mail Becky Oskin sau urmează-o @beckyoskin. Urmează-ne @OAPlanet, Facebook sau Google+. Articolul original pe WordsSideKick.com’s OurAmazingPlanet.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Rotația Pământului Afectează Toaletele Și Jocurile De Baseball?
Rotația Pământului Afectează Toaletele Și Jocurile De Baseball?

100% „Muschi Cu Fire” Artificiale Mai Puternice Decât Mușchii Umani
100% „Muschi Cu Fire” Artificiale Mai Puternice Decât Mușchii Umani

Doar Prieteni? Bărbații Dezvăluie Interesul Sexual Pentru Prietenii Gal
Doar Prieteni? Bărbații Dezvăluie Interesul Sexual Pentru Prietenii Gal

Femeile Observă Șerpi Mai Repede Înaintea Perioadelor Lor
Femeile Observă Șerpi Mai Repede Înaintea Perioadelor Lor

Double First: 19-Century Book Is 1St With Photos, De 1St Female Photographer
Double First: 19-Century Book Is 1St With Photos, De 1St Female Photographer


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com