نتیجه یک پژوهش عجیب؛ گیاهان تحت فشار جیغ می کشند! - وبلاگ ماشین

به گزارش وبلاگ ماشین، نتایج پژوهشی که به تازگی منتشر شده نشان می دهد، گیاهان هنگام آسیب تماشا با صدای بلند فریاد می زنند، اگرچه ما این صدا را نمی شنویم.

این فریاد شبیه به فریاد انسان نیست، بلکه در فرکانس های فراصوت خارج از محدوده شنوایی انسان و شبیه به کوبیده شدن یا کلیک است که وقتی گیاه تحت فشار قرار می گیرد، افزایش می یابد.

به گفته دانشمندان، این صدا می تواند یکی از راه هایی باشد که گیاهان ناراحتی خود را از طریق آن به دنیای اطرافشان منتقل می نمایند.

لیلاچ هادانی (Lilach Hadany)، زیست شناس شرح می دهد: حتی در یک محیط آرام، صداهایی وجود دارند که ما آن ها را نمی شنویم، و آن صداها حامل اطلاعات هستند. حیواناتی وجود دارند که می توانند این صداها را بشنوند، بنابراین این احتمال وجود دارد که تعامل صوتی زیادی رخ دهد.

گیاهان همواره با حشره ها و سایر حیوانات تعامل دارند و بسیاری از این موجودات از صدا برای برقراری ارتباط استفاده می نمایند.

گیاهان تحت فشار آنقدرها که تصور می شد، منفعل نیستند. آنها دستخوش تغییرات بسیار چشمگیری می شوند که یکی از قابل تشخیص ترین آنها دستکم برای انسان ها، انتشار بوهای بسیار قوی است. گیاهان بعلاوه می توانند رنگ و شکل خود را تغییر دهند.

این تغییرات می توانند خطرها را به گیاهان دیگر در نزدیکی آن ها اطلاع دهند تا در پاسخ، عملکرد دفاعی خود را تقویت نمایند. بعلاوه می توانند حیوانات را برای مقابله با آفاتی که ممکن است به گیاه آسیب برساند، جذب نمایند.

با این وجود، اینکه آیا گیاهان انواع دیگری از سیگنال ها مانند صدا منتشر می نمایند، به طور کامل آنالیز نشده بود. چند سال قبل، هادانی و همکارانش دریافتند که گیاهان می توانند صدا را تشخیص دهند. سوال منطقی بعدی این بود که آیا آن ها هم می توانند آن را فراوری نمایند یا خیر.

برای پی بردن به این موضوع، آنها صدای گیاهان گوجه فرنگی و تنباکو را در شرایط مختلفی ثبت کردند. ابتدا صدای گیاهان بدون تنش ثبت شد تا یک خط مبنا به دست بیاید. سپس صدای گیاهانی را که کم آب شده بودند و گیاهانی که ساقه هایشان قطع شده بود، ثبت کردند. ضبط این صداها ابتدا در یک محفظه آکوستیک عایق صدا و سپس در یک محیط معمولی گلخانه ای انجام شد.

سپس، آنها یک الگوریتم یادگیری ماشینی را آموزش دادند تا بین صدای فراوریشده از طریق گیاهان بدون تنش، گیاهان بریده شده و گیاهان کم آب تمایز ایجاد کند.

صداهایی که گیاهان منتشر می نمایند مانند صدای کوبیدن یا صدای کلیک در فرکانس های بسیار بالایی است که برای انسان قابل تشخیص نیست. این صداها از شعاع بیش از یک متر قابل دریافت است. گیاهان بدون تنش، سر و صدای زیادی فراوری نمی نمایند.

در مقابل، گیاهان تحت فشار، بسیار پر سر و صدا هستند و بسته به گونه تنش به طور میانه تا حدود 40 کلیک در ساعت منتشر می نمایند. گیاهان محروم از آب دارای تعیینات صوتی قابل توجهی هستند. آن ها قبل از اینکه علائم قابل مشاهده کم آبی را نشان دهند، آغاز به فراوری صدای بیشتر می نمایند که با خشک شدن گیاه افزایش می یابد و با پژمرده شدن گیاه، فروکش می نماید.

این الگوریتم یادگیری ماشینی توانست بین این صداها و بعلاوه گونه های گیاهانی که آنها را ساطع می نمایند، تمایز قائل گردد. این گروه پژوهشی، گیاهان مختلفی را آزمایش کردند و دریافتند که فراوری صدا به نظر یک فعالیت گیاهی بسیار رایج است. گندم، ذرت، انگور و کاکتوس همگی صدا فراوری می کردند.

اما هنوز چند مورد ناشناخته وجود دارد. به عنوان مثال، نحوه فراوری صداها تعیین نیست. در پژوهش های قبلی نشان داده شده بود که طی فرآیندی در گیاهان کم آب، حباب های هوا در ساقه شکل می گیرد، منبسط می گردد و از بین می رود. این فرآیند هنگام شکستن قولنج در انگشت های انسان، باعث ایجاد صدایی مشابه شکستن می گردد و ممکن است در خصوص گیاهان نیز همین اتفاق رخ دهد.

هنوز نمی دانیم که آیا سایر شرایط تنش زا مانند عوامل بیماری زا، حمله، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، دمای نابسامان و سایر شرایط نامطلوب نیز می تواند باعث ترکیدن حباب و ایجاد صدا در گیاهان گردد یا خیر.

بعلاوه تعیین نیست که آیا فراوری صدا یک پیشرفت تطبیقی در گیاهان است یا اینکه تنها یک اتفاق است. با این حال، نتایج پژوهش های این گروه نشان داد که یک الگوریتم یادگیری ماشینی می تواند تشخیص و تمایز بین صداهای گیاهان را بیاموزد. مطمئناً ممکن است موجودات دیگر نیز بتوانند همین کار را انجام دهند. علاوه بر این، موجودات می توانند یاد بگیرند که به روش های مختلف به سر و صدای گیاهان آسیب دیده پاسخ دهند.

هادانی می گوید: برای مثال، پروانه ای که میخواهد روی گیاهی تخم گذاری کند یا حیوانی که قصد خوردن یک گیاه را دارد، می تواند از این صداها برای تصمیم گیری استفاده کند. برای ما انسان ها، پیامد این پژوهش کاملا واضح است. می توانیم صدای ناراحتی گیاهان تشنه را دریابیم و قبل از اینکه مسئله ای ایجاد گردد، آنها را آبیاری کنیم.

منبع: ایسنا