Pattogó hangot adnak ki a stresszelt növények

Paradicsom és dohány által kibocsátott ultrahangokat, vagyis az emberi fül számára hallható tartománynál magasabb hangokat rögzített egy kutatócsoport, és azt is kiderítette, hogy a hangok attól függenek, miféle stressz éri a növényt.
A hangokról már évekkel ezelőtt is tudtak a Tel Avivi Egyetem szakemberei, most a Cell folyóiratban publikált kutatási eredményeik szerint sikerült kategorizálniuk is e hangokat.

A kutatók egy zárt, hangszigetelt kamrába helyezték el a kísérleti növényeiket, és speciális, 20-150 kilohertzes ultrahang tartományban érzékeny hangfelvevők segítségével rögzítették azok hangjait, amelyeket például akkor adtak ki, ha nem kaptak vizet, illetve akkor, ha megvágták őket. Az így „kezelt” növények által kiadott hangokat aztán gépi tanulás útján elemezték és osztályozták. A hangokat aztán összevetették azokkal, amiket egy teljesen egészséges, stresszmentes növénynél rögzítettek, és kiderült, hogy míg a szomjas paradicsom óránként akár 61 pattogást is kiadhat (az átlag 35 volt), addig az stresszmentes átlag csak egyet. A szomjas és a megvágott növények hangjait 70 százalék pontossággal tudta megkülönböztetni a mesterséges intelligencia a vizsgálatok során.

A kutatók valós helyzetben, egy zajokkal teli üvegházban is megismételték a kísérletet, és a mesterséges intelligencia így is hatékonynak bizonyult, miután megtanulta megkülönböztetni a normál háttérzajoktól a növények kiadta hangokat, 84 százalékos pontossággal találta meg a szomjazó paradicsomokat. A növény a kiszáradása első napjaiban egyre több hangot adott ki, majd, amikor már túl száraz volt, csökkent a hangok száma. A megvágott növények csak rövid ideig adtak ki hangokat, a sérülést követően, ez azonban a stressz jellege miatt is logikus.
A hangfelvételeket az emberi fül számára hallhatóvá alakították, ezt mi is meghallgathatjuk.

Vajon hogyan keletkezhetnek ezek a hangok? A kutatók szerint a növény csőszerű szállítószöveteiben, a xilémben. Ezek az edénynyalábok továbbítják a vizet és a benne oldott anyagokat a gyökértől a levelekig, hasonlóan ahhoz, ahogyan egy szívószálban áramlik a felszippantott ital. A kutatók szerint ebben az áramló vízben keletkeznek buborékok, és azok elpattanása mutatkozik meg ultrahangként, azonban ez csak elméleti elképzelés, nincsenek egyelőre közvetlen megfigyelések ezzel kapcsolatban. Korábbi kutatások a kavitáció jelenségét (vagyis az elpattanó buborékok kialakulását – ezt a tengeralattjárók kapcsán ismerhetjük jobban) azonosították ezekben a vizet szállító edénynyalábokban, ami a vízoszlop nyomáseséséhez köthetően jön létre. Ez különösen a vízhiányos helyzetekben alakul ki és összetett növényélettani jelenségekkel jár együtt.

A hangokat 3-5 méteres távolságból is érzékelni lehet a kutatók szerint, és úgy vélik, ezt számos, ultrahang tartományban halló állat is észlelheti, például denevérek, molylepkék vagy egerek. (Kérdés persze, mire mennek vele, ha hallják?)
A kutatók úgy vélik, a hangok detektálása és azok okának azonosítása segíthet a növénytermesztésben még precízebben adagolni az öntözővizet, így sokat meg tudnának vele spórolni. Rengeteget kell persze addig még tanulni, hisz a növények, ha a jelen következtetések mentén gondolkodunk tovább, számtalan egyéb stressztényezőre is hangokkal reagálnak, így pl. a hidegre, túl erős ultraibolya sugarakra, vagy számtalan különféle fertőzésre; emellett növényfajonként is eltérések várhatóak e hangokban.