Când o plantă este stresată, nu tace. Oamenii nu pot auzi "țipătul" plantei deoarece este în raza ultrasonică, adică prea înalt pentru urechile umane. Timp de decenii, oamenii de știință folosesc dispozitive speciale pentru a asculta sunetele plantelor. Pentru prima dată, o echipă de cercetători din Israel a documentat faptul că insectele pot auzi și interpreta semnalele acustice transmise de plante, scrie CNN.
"Această descoperire se bazează pe înregistrările sunetelor pe care le scot roşiile și tutunul atunci când sunt deshidratate, a declarat autorul principal al studiului", Rya Seltzer, entomolog și doctorand în cadrul departamentului de zoologie al Universității din Tel Aviv din Israel.
"Ipoteza predominantă este că aceste sunete sunt produse ca urmare a modificărilor echilibrului hidric al plantei în vasele xilemului, celulele specializate ale plantei care transportă apa și nutrienții în sus, de la rădăcini la tulpină și frunze", a subliniat Seltzer.
În perioadele de stres cauzate de lipsa apei, se formează bule de aer, se extind și se colapsează în țesuturile xilemului. Aceste evenimente produce vibrații, generând sunete asemănătoare clicurilor, pe care cercetătorii le-au măsurat în intervalul de frecvențe acustice de aproximativ 20 până la 100 de kiloherți. Aceștia au estimat că insectele pot auzi aceste frecvenţe de la distanțe de până la aproximativ 5 metri. Undele sonore la frecvențe mai mari de 20 de kiloherți sunt de obicei inaccesibile auzului uman.
Oamenii de știință au vrut să știe dacă aceste sunete ultrasonice erau recepționate de insecte, așa că au observat molia de frunze de bumbac egiptean (Spodoptera littoralis), care își depune ouăle pe frunzele plantelor. Echipa a descoperit că aceste molii aveau tendința de a evita roşiile "zgomotoase și stresate". În schimb, insectele au preferat care erau mai liniștite și, prin urmare, în stare mai bună, cu frunze care ar oferi o masă mai suculentă pentru larvele nou eclozate, potrivit unui studiu recent publicat în revista eLife.
"Cercetarea dezvăluie o nouă modalitate surprinzătoare prin care animalele pot simți și răspunde la semnale din mediu – în acest caz, insectele percep sunete de la plantele stresate", a declarat Yali V. Zhang, profesor asociat adjunct de fiziologie la Școala de Medicină Perelman a Universității din Pennsylvania. Zhang, care studiază comunicarea chimică dintre insecte și plante la Centrul Monell Chemical Senses din Philadelphia, nu a fost implicată în studiu.
"Totuși, doar pentru că moliile aud și reacționează la sunetele plantelor deshidratate nu înseamnă că plantele și moliile poartă o conversație", a spus Seltzer.
"Este important să clarificăm faptul că am observat o interacțiune — nu o comunicare. Este crucial să înțelegem că plantele produc probabil aceste sunete în mod pasiv și nu încearcă în mod activ să comunice cu insectele", a spus ea.
Ascultarea și interpretarea
Când oamenii de știință le-au oferit moliilor femele de ales între o plantă de roșii uscată și una proaspătă, moliile s-au adunat la planta proaspătă pentru a-și depune ouăle. Echipa a vrut să înțeleagă dacă sunetele provenite de la planta deshidratată au fost un factor în selecția moliilor. Cercetătorii au construit o "arenă" formată din două cutii. Într-o cutie, au redat înregistrări ale sunetelor de stres ale plantelor, în timp ce în cealaltă cutie era linişte.
În cadrul experimentului, moliile au fost atrase de cutia zgomotoasă, iar oamenii de știință presupun că acest lucru se datorează faptului că sunetele sugerau că ar găsi acolo o plantă vie.
"Această preferință a dispărut atunci când oamenii de știință au asurzit moliile, ceea ce a dus la concluzia că moliile ascultau plantele înainte de a face alegerile", au scris autorii studiului.
Într-un alt experiment, cercetătorii le-au oferit din nou moliilor femele o selecție de două plante de roșii. De data aceasta, ambele plante erau hidratate, dar una se afla lângă un difuzor care reda sunete ultrasonice de stres. Rezultatul: Mai multe molii au ales planta mai liniștită.
Un al treilea experiment a testat dacă femelele care depun ouă au fost influențate de alte semnale acustice, cum ar fi cele ale moliilor masculi, care produc clicuri ultrasonice de curtare.
"S-a constatat că, atunci când strigătele moliilor masculi au fost transmise dintr-o parte a arenei, femelele nu au arătat nicio preferință semnificativă în ceea ce privește locul în care își depun ouăle", se menţionează în studiu.
Împreună, aceste experimente le-au spus cercetătorilor că moliile ascultau și recunosceau sunetele produse de plante și că foloseau aceste informații acustice pentru a lua decizii cu privire la acele plante pentru reproducerea lor, a spus Seltzer.
"O descoperire interesantă şi surprinzătoare"
Insectele au fost capabile să detecteze sunete ultrasonice cel puțin din epoca Eocenă (acum 55,8 milioane – 33,9 milioane de ani).
"Cu toate acestea, cercetătorii au fost surprinși să vadă că moliile au recunoscut semnele ultrasonice de stres ale plantelor", a spus Seltzer.
Chiar dacă moliile femele din experimente nu mai depuseseră niciodată ouă și, prin urmare, nu aveau experiență anterioară în descifrarea indiciilor acustice de la plante, ele nu numai că au recunoscut sunetele plantelor, dar au preferat plantele mai silențioase pentru prima lor depunere de ouă.
"Este o descoperire cu adevărat interesantă și surprinzătoare!. Știm de mult timp că plantele emană mirosuri atunci când sunt în pericol, cum ar fi atunci când sunt mâncate de insecte sau le este sete. Aceste mirosuri ajută la atragerea insectelor benefice sau la sperietura dăunătorilor", a spus Zhang.
"Noutatea este că sunetul poate oferi informații suplimentare — cum ar fi un semnal de avertizare — mai ales atunci când nu există miros sau mirosul este greu de detectat", a subliniat el.
"Acustica plantelor este un domeniu de interes pentru oamenii de știință, iar studiile preliminare sugerează că producerea de sunete este larg răspândită", a spus Seltzer.
Cercetările viitoare ar putea investiga utilizarea monitorizării acustice pentru a înțelege modul în care stresul afectează sănătatea plantelor și ar putea identifica potențiale aplicații pentru controlul dăunătorilor agricoli.
„Cred că acesta este doar începutul descoperirilor în acest domeniu. Există nenumărate organisme care pot auzi în aceste frecvențe și, potențial, mult mai multe sunete ale plantelor pe care nu le-am descoperit încă. Acesta este cu siguranță doar vârful aisbergului", a spus Seltzer.