Mokslo ir technologijų pasaulis

Ankstesniais metais mokslininkai išsiaiškino, kad augalai pasižymi gebėjimu matyti, girdėti, užuosti. Bet iki šiol buvo manoma, kad jie yra tylūs, neturi gebėjimo skleisti garsą. Tačiau visai neseniai pirmą kartą buvo padarytas įrašas, parodantis, kad patirdami stresą augalai skleidžia garsą, rašo „New Scientist“.

Beje, specialistai šį tyrimą atliko ne tam, kad įbaugintų veganus – toks augalų klausymasis ūkininkams padės tiksliau dozuoti vandenį, nes viena iš augalų streso patiriamų rūšių yra „troškulys“.

Tel Avivo universiteto (Izraelis) mokslininkas Itzhakas Khaitas su kolegomis išsiaiškino, kad stresą patiriantys pomidorai ir tabako augalai skleidžia garsą tokiu dažniu, kokio žmogaus ausis negirdi. Šie augalai klykti pradeda, kai jiems trūksta vandens arba kai įpjaunamas jų stiebas.

10 cm atstumu nuo augalų pastatyti mikrofonai sugebėjo užfiksuoti 20-100 Khz dažnio ultragarsą. Mokslininkai tikina, kad jį iki penkių metrų atstumu turėtų girdėti vabzdžiai ir kai kurie žinduoliai. Pavyzdžiui, drugys pagal šį garsą gali priimti sprendimą nedėti kiaušinėlių ant džiūstančio augalo, svarsto specialistai. Jie netgi kelia hipotezę, kad į vienų augalų pagalbos šauksmą dėl vandens trūkumo gali sureaguoti bei atitinkamų veiksmų imtis ir gretimi augalai.

„Mūsų atradimas gali pakeisti tai, kaip mes galvojame apie augalų karalystės atstovus – iki šiol manėme, kad jie yra tylūs“, – savo moksliniame straipsnyje, kuris dar nėra publikuotas, tvirtino mokslininkai.

Anksčiau jau buvo atlikti tyrimai, kuomet mikrofonai buvo jungiami tiesiai prie augalų stiebų – jie fiksavo vibracijas, kurias sukeldavo ksilemos vamzdeliuose (vandenį pernešančiuose augalų organuose) susidarantys bei sprogstantys oro burbuliukai – šis procesas yra vadinamas kavitacija. Tačiau naujojo tyrimo autoriai pirmieji sugalvojo skleidžiamą garsą fiksuoti per atstumą (t. y. nustatė augalų gebėjimą skleisti garsą oru).

Sausros stresą patiriantys pomidoro augalai per valandą paskleisdavo savo garsą vidutiniškai 35 kartus, tabako augalai – 11 kartų. Po stiebo įpjovimo pomidoro augalai garsą skleidė vidutiniškai 25 kartus, tabako – 15 kartų. Be jokio streso abi augalų rūšys garsinį signalą paleisdavo po kartą per valandą.

Tyrėjai pagal užrašytą garsą netgi sugebėjo atskirti, kokio pobūdžio stresą patiria augalai. Tam jie pasitelkė mašininio mokymosi algoritmą, kuris sugebėjo įvertinti augalų skleidžiamą garsą vėjo, lietaus ir kitų šiltnamio garsų fone. Ilgainiui kompiuteris pagal garso intensyvumą ir dažnumą išmoko teisingai identifikuoti streso priežastį (sausumą arba įpjovimą) didžiąją bandymų dalį. Pavyzdžiui, džiūvantys tabako augalai linkę skleisti intensyvesnį garsą nei įpjauti tabako augalai.

Nors Izraelio mokslininkai tyrimus atliko tik su pomidoro ir tabako augalais, jie įsitikinę, kad panašius garsus streso metu turėtų skleisti ir kiti augalai. Preliminaraus tyrimo metu jie užrašė kaktuso spygliuotosios mamiliarijos (Mammillaria spinosissima) ir augalo apskritalapės notrelės (Lamium amplexicaule) garsus. Anot mokslininkų, labiausiai tikėtinas garso šaltinis yra tas pats kavitacijos procesas.

Jeigu ūkininkai įgytų galimybę išgirsti, kada jų augalai džiūva, „atsivertų visiškai nauja tiksliojo žemės ūkio kryptis“, tvirtina tyrimo autoriai. Jie priduria, jog tokia galimybė būtų itin svarbi klimato kaitos sąlygomis, kuomet vis platesnės teritorijos susidurtų su sausra.

„Pasiūlymas panaudoti džiūvančių augalų skleidžiamą garsą tiksliajame žemės ūkyje galėtų būti prasmingas, jeigu laukuose nebūtų pernelyg brangu sumontuoti garso įrašymo įrangą“, – sakė Jungtinės Karalystės Karališkųjų botanikos sodų atstovė Anne Visscher.

Ji įspėja, kad pastarojo tyrimo rezultatų kol kas negalima išplėsti diagnozuojant stresą dėl kitų priežasčių – dirvos druskingumo ar temperatūros – nes dėl jų augalų skleidžiamas garsas gali nesikeisti. Be to, nėra atlikta eksperimentų, parodančių, ar augalų skleidžiamą garsą girdi ir į jį reaguoja vabzdžiai arba kiti gyvūnai, todėl šią Izraelio mokslininkų pastabą reikėtų vertinti kaip spekuliaciją, sakė A.Visscher.

Lozanos universiteto (Šveicarija) mokslininkas Edwardas Farmeris sakė, kad jei augalai iš tiesų skleidžia garsą, labiausiai tikėtinas jo kilmės mechanizmas yra kavitacijos procesas, tačiau jis pastarojo tyrimo rezultatus vertina skeptiškai ir tikisi, kad greitu metus bus atlikta ir kitų panašių, bet labiau kontroliuojamų tyrimų. Jis taip pat pridūrė, kad mintis apie drugių reakciją į džiūvančių augalų garsą gali būti „per daug spekuliatyvi“ – esą, yra ir kur kas daugiau jau dabar žinomų paaiškinimų, kodėl vabzdžiai vengia vienų augalų, bet ne kitų.

Su tyrimo rezultatais galima susipažinti šioje svetainėje.