看来罗尔德·达尔可能已经发现了一些东西:如果你伤害植物,它会尖叫。
嗯,有点像。与你或我可能尖叫的方式不同。相反,它们会发出超出人类听觉范围的超声波频率的爆裂声或咔哒声,当植物受到压力时,这种声音会增加。
根据 2023 年发表的一项研究,这可能是植物向周围世界传达痛苦的方式之一。
“即使在安静的环境中,实际上也有我们听不到的声音,而这些声音携带着信息。有些动物可以听到这些声音,因此有可能发生大量的声学相互作用。”进化生物学家 Lilach Hadany 说道以色列特拉维夫大学。
“植物一直与昆虫和其他动物相互作用,其中许多生物体使用声音进行交流,因此对于植物来说,完全不使用声音是非常不理想的。”
处于压力下的植物并不像你想象的那么被动。它们经历了一些相当戏剧性的变化,其中最明显的变化之一(至少对我们人类来说)是释放出一些非常强烈的香气。它们还可以改变颜色和形状。
这些变化可能会对附近的其他植物发出危险信号,;或者吸引动物来对付害虫这可能会损害植物。
然而,植物是否会发出其他类型的信号?比如声音?尚未被充分探索。几年前,哈达尼和她的同事发现。下一个合乎逻辑的问题是他们是否也能生产它。
为了找到答案,他们在多种条件下记录了番茄和烟草植物。首先,他们记录了未受胁迫的植物,以获得基线。然后他们记录了脱水的植物和茎被切断的植物。这些录音首先在隔音室中进行,然后在正常的温室环境中进行。
然后,他们训练了一个算法来区分未受胁迫的植物、切割的植物和脱水的植物产生的声音。
植物发出的声音就像爆裂声或咔哒声,其频率太高,人类无法辨别,可在超过一米(3.3 英尺)的半径内检测到。不受压力的植物根本不会发出太大的噪音;他们只是闲逛,安静地做他们的植物事情。
相比之下,受到压力的植物噪音要大得多,根据植物种类的不同,平均每小时会发出约 40 次喀哒声。缺水的植物会发出明显的声音。在出现明显的脱水迹象之前,它们会开始发出更多的咔嗒声,随着植物变得更加干燥,它们会不断升级,然后随着植物枯萎而消退。
该算法能够区分这些声音以及发出这些声音的植物种类。不仅仅是番茄和烟草植物。该团队测试了多种植物,发现发声似乎是一种相当常见的植物活动。小麦、玉米、葡萄、仙人掌和henbit都被记录发出噪音。
但仍有一些未知数。例如,尚不清楚声音是如何产生的。在之前的研究中,脱水植物被发现会经历空化,这是茎中气泡形成、膨胀和破裂的过程。这,在人类的指关节断裂中,;植物也可能发生类似的情况。
我们还不知道其他遇险条件是否也会产生声音。病原体、攻击、紫外线照射、极端温度和其他不利条件也可能导致植物像气泡纸一样开始爆裂。
目前还不清楚声音的产生是否是植物的适应性发展,还是只是自然发生的事情。然而,该团队表明,算法可以学习识别和区分植物的声音。当然,其他生物体也可能会做同样的事情。
此外,这些生物体可能已经学会以各种方式应对陷入困境的植物的噪音。
“例如,打算在植物上产卵的飞蛾或打算吃植物的动物可以利用声音来帮助指导他们的决定,”哈达尼说。
对于我们人类来说,其影响是非常明显的。我们可以倾听植物渴求的求救信号,并在它成为问题之前给它们浇水。
但其他植物是否能感知并做出反应尚不清楚。先前的研究工作表明植物可以增加它们的对声音的耐旱性,所以这当然是合理的。这就是团队下一阶段研究的方向。
“既然我们知道植物确实会发出声音,那么下一个问题是?‘谁可能在听?’”哈达尼说。
“我们目前正在研究其他生物体(包括动物和植物)对这些声音的反应,并且我们还在探索在完全自然的环境中识别和解释声音的能力。”
该研究发表于细胞。
本文的早期版本于 2023 年 3 月发布。