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bob.com听到了!植物发声是为了求助吗?

发布时间:2023-04-02 点击量:632

  bob.com。的确,植物可以与昆虫以及许多其物进行各式各样的“互动”,有些互动,似乎是通过声音交流的。

  近年来,科学家发现植物对动物发出的声音可以做出反应。比如当一些植物“听到”传粉昆虫发出的声音时,会增加花蜜中的糖的浓度,再比如有的植物会改变它们的基因表达来对声音进行响应。

  与此同时,科学家已经发现,一些植物本身也会振动,发出超声波。比如,有研究人员通过在实验室中将传感器直接连接到松树切片上,探测到了松树切片发出的声音。

  3月30日,一项发表在《细胞》杂志上的论文表明,受胁迫的植物并不沉默,它们会发出听起来就像是气泡膜破裂的声音,只是这些声音的频率很高,人类的耳朵无法直接听见而已。

  植物处于缺水、被切割等胁迫状态下时,它们的颜色、气味、形状等表型可能会发声变化。受胁迫的植物可以在空气中发出声音吗?

  为了回答这个问题,在新研究中,进化生物学家Lilach Hadany与她的团队利用超声波传声器,记录了番茄和烟草植物在健康状态和受胁迫状态下发出的声音。他们采用了两种方法来使植物处于胁迫状态,一种是几天不浇水,让植物缺水,另一种是剪断它们的茎。

  研究人员在一个声学室和温室中记录了番茄和烟草植株发出的超声波。(图/Khait et. al / Cell)

  在实验中,bob.com他们创建了一个吸声室,并将吸声室放置在一个安静的地下环境中,以远离喧嚣。在吸声室中,他们捕捉到植物发出了短促的,类似气泡膜破裂的声音。这种声音的音量与正常人在谈话时相当,且频率非常高,人类无法直接听见,但或许能让狗狗的耳朵竖起来。‍‍‍

  受到胁迫的番茄植物发出独特的声响,超声波传声器可以捕捉到这种声音。这段音频中的声音频率被压缩到了人类的听觉范围内。(音频/Khait et al / Cell)

  他们的记录结果表明,缺水的番茄植株每小时可以发出约35次声响,茎部被切断的番茄植株要稍微安静一点,发出大约25次声响。烟草植株总体上要比番茄植株安静,在缺水情况下每小时发出约11次声响,在茎部被切断时大约每小时发出15次。

  而未受胁迫的水分充足且未经修剪的植物,则基本保持安静,每小时只发出1次声响。这意味着,这些我们人类无法听到的声音,实则是携带信息的。

  在记录下这些植物的声音后,研究人员训练了一种可以仅根据发出的声音,就识别出植物的种类和状况的机器学习算法。这种机器学习模型能以70%的准确率,区分番茄植物和烟草植物,以及植物的脱水程度和损伤程度。

  目前,bob.com研究人员尚不明确产生这些声音的确切机制。但他们认为,这可能是由于植物维管系统中的气泡的形成和破裂(即气穴过程)造成的。

  番茄和烟草并不是唯一会说话的植物。bob.com在这项研究之前,该研究团队在进行初步调查时曾发现,许多植物,比如玉米、小麦、葡萄和仙人掌,bob.com在受胁迫时都会发出声音。

  研究人员表示,这些声音是超声波,频率大约在20-100千赫兹的范围内。这意味着它们的音调很高,很少有人能听到。然而,有些动物可能可以,比如蝙蝠、老鼠和飞蛾,bob.com可能就生活在一个充满植物的声音的世界。

  这正是研究人员想要了解的另一个问题。目前,他们还尚不清楚植物发出这些声音是否是为了与其他生物交流。尽管如此,他们认为这些声音的存在具有重大的生态和进化意义。

  无论是否是有意发出的,检测到植物的声音都可能帮助农业的发展。比如,这些声音可以为监测植物的水化状态提供一种新方法,使人们可以在接收到来自农田或温室里的某种特定声音时,就知道他们的作物是不是缺水了。

  目前,研究人员正在研究其他动物和植物对这些声音的反应,也在探索我们在完全自然的环境中识别和解读这些声音的能力。