植物真的會(huì) “尖叫”。直到現(xiàn)在,我們才聽(tīng)到過(guò)他們。
畢竟,羅爾德·達(dá)爾 (Roald Dahl) 似乎一直在做某事:如果你傷害一棵植物,它尖叫.
嗯,差不多。不像你我可能會(huì)尖叫。相反,它們會(huì)發(fā)出超出人類(lèi)聽(tīng)覺(jué)范圍的超聲波頻率的爆裂聲或咔嗒聲,當(dāng)植物受到壓力時(shí),這些聲音會(huì)增加。
根據(jù) 2023 年發(fā)表的一項(xiàng)研究,這可能是植物向周?chē)澜鐐鬟_(dá)痛苦的方式之一。
“即使在安靜的田野中,實(shí)際上也有一些我們聽(tīng)不到的聲音,這些聲音攜帶著信息。有些動(dòng)物可以聽(tīng)到這些聲音,所以有可能發(fā)生很多聲學(xué)相互作用。進(jìn)化生物學(xué)家 Lilach Hadany 說(shuō)以色列特拉維夫大學(xué)。
“植物一直在與昆蟲(chóng)和其他動(dòng)物互動(dòng),其中許多生物都使用聲音進(jìn)行交流,因此植物根本不使用聲音將是非常不理想的。”
處于壓力下的植物并不像您想象的那么被動(dòng)。它們會(huì)發(fā)生一些非常戲劇性的變化,其中最容易察覺(jué)的變化之一(至少對(duì)我們?nèi)祟?lèi)來(lái)說(shuō))是釋放出一些非常強(qiáng)烈的香氣。它們還可以改變它們的顏色和形狀。
這些變化可能向附近的其他植物發(fā)出危險(xiǎn)信號(hào),這作為回應(yīng),他們加強(qiáng)了自己的防御;或吸引動(dòng)物對(duì)付害蟲(chóng)這可能會(huì)傷害植物。
然而,植物是否會(huì)發(fā)出其他類(lèi)型的信號(hào)(例如聲音)尚未得到充分探索。幾年前,Hadany 和她的同事發(fā)現(xiàn)植物可以探測(cè)到聲音.合乎邏輯的下一個(gè)問(wèn)題是他們是否也能生產(chǎn)它。
為了找出答案,他們記錄了西紅柿和煙草植物在多種條件下的情況。首先,他們記錄了未受壓的植物,以獲得基線。然后他們記錄了脫水的植物和莖被割掉的植物。這些錄音首先在隔音室中進(jìn)行,然后在正常的溫室環(huán)境中進(jìn)行。
然后,他們訓(xùn)練了一個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)算法來(lái)區(qū)分無(wú)壓力植物、切割植物和脫水植物產(chǎn)生的聲音。
植物發(fā)出的聲音就像爆裂聲或咔噠聲,頻率太高,人類(lèi)無(wú)法辨認(rèn),在超過(guò)一米(3.3 英尺)的半徑內(nèi)可以檢測(cè)到。未受壓的植物根本不會(huì)產(chǎn)生太大的噪音;他們只是閑逛,安靜地做著他們的植物工作。
相比之下,受壓植物的噪音要大得多,根據(jù)物種的不同,平均每小時(shí)發(fā)出高達(dá) 40 次點(diǎn)擊聲。缺水的植物具有明顯的聲音特征。在出現(xiàn)明顯的脫水跡象之前,它們開(kāi)始發(fā)出更多的咔嗒聲,隨著植物變得更加干燥而升級(jí),然后隨著植物的枯萎而消退。
該算法能夠區(qū)分這些聲音,以及發(fā)出這些聲音的植物種類(lèi)。而且不僅僅是西紅柿和煙草植物。該團(tuán)隊(duì)測(cè)試了各種植物,發(fā)現(xiàn)聲音產(chǎn)生似乎是一種非常常見(jiàn)的植物活動(dòng)。小麥、玉米、葡萄、仙人掌和雞翅草都被記錄到發(fā)出聲音。
但仍有一些未知數(shù)。例如,目前尚不清楚聲音是如何產(chǎn)生的。在以前的研究中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)脫水的植物會(huì)經(jīng)歷空化,即莖中氣泡形成、膨脹和崩潰的過(guò)程。這,在人類(lèi)的指關(guān)節(jié)裂開(kāi)中,產(chǎn)生可聽(tīng)見(jiàn)的爆裂聲;植物也可能發(fā)生類(lèi)似的事情。
我們還不知道其他遇險(xiǎn)情況是否能感應(yīng)出聲音。病原體、攻擊、紫外線照射、極端溫度和其他不利條件也可能導(dǎo)致植物像氣泡膜一樣開(kāi)始爆裂。
目前還不清楚聲音產(chǎn)生是植物的適應(yīng)性發(fā)展,還是只是發(fā)生的事情。然而,該團(tuán)隊(duì)表明,算法可以學(xué)習(xí)識(shí)別和區(qū)分植物的聲音。當(dāng)然,其他生物也有可能做同樣的事情。
此外,這些生物可能已經(jīng)學(xué)會(huì)了以各種方式應(yīng)對(duì)受苦植物的噪音。
“例如,打算在植物上產(chǎn)卵的飛蛾或打算吃植物的動(dòng)物可以使用這些聲音來(lái)幫助指導(dǎo)它們的決定,”哈達(dá)尼說(shuō).
對(duì)于我們?nèi)祟?lèi)來(lái)說(shuō),影響非常明顯;我們可以收聽(tīng)口渴植物的求救信號(hào),并在它成為問(wèn)題之前給它們澆水。
但其他植物是否正在感應(yīng)和響應(yīng)尚不清楚。以前的研究工作表明植物可以增加他們的對(duì)聲音的耐旱性,所以這當(dāng)然是合理的。這就是該團(tuán)隊(duì)為他們下一階段的研究指明的地方。
“既然我們知道植物確實(shí)會(huì)發(fā)出聲音,那么下一個(gè)問(wèn)題是——'誰(shuí)可能在聽(tīng)?'哈達(dá)尼說(shuō).
“我們目前正在研究其他生物體(包括動(dòng)物和植物)對(duì)這些聲音的反應(yīng),我們還在探索在完全自然的環(huán)境中識(shí)別和解釋這些聲音的能力?!?/p>
該研究發(fā)表在細(xì)胞.
本文的早期版本發(fā)表于 2023 年 3 月。
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