Ilgą laiką augalų pasaulis buvo laikomas tyliu ir pasyviu, tačiau naujausi Tel Avivo universiteto mokslininkų tyrimai šią idėją apverčia aukštyn kojomis. Pasirodo, mus supanti žalumos ekosistema nėra tyli – joje vyksta aktyvus akustinis gyvenimas, kurio žmogaus ausis tiesiog nepagauna. Atsakymas į klausimą, ar augalai skleidžia garsus, yra vienareikšmiškas „taip“, tačiau šie garsai primena ne dainas, o skausmingus paspaudimus, pranešančius apie patiriamą stresą.
Tylos pabaiga: kaip skamba augalų stresas?
Mokslininkai atrado, kad daugelis augalų, patirdami dehidrataciją ar fizinius pažeidimus, skleidžia silpnus ultragarso pliūpsnius. Šie garsai savo pobūdžiu primena sprogstančią burbulinę plėvelę arba greitą rašomosios mašinėlės spragsėjimą. Nors mes jų negirdime, šie signalai yra stebėtinai intensyvūs – jų garsumas siekia 60–65 decibelus, o tai prilygsta įprastam žmonių pokalbiui. Tačiau kadangi jie sklinda dažniais, kurie gerokai viršija žmogaus klausos galimybes (ultragarsas), mums atrodo, kad laukuose tvyro visiška ramybė.
Tyrimo vadovė, evoliucijos biologė Lilah Hadany pabrėžia, kad net ir ramiausiame lauke iš tikrųjų skamba garsai, nešantys svarbią informaciją. Pasak jos, tai, ar augalai skleidžia garsus, nėra tik atsitiktinumas – tai gali būti esminė jų bendravimo su aplinka dalis, kurią kai kurie gyvūnai, pavyzdžiui, vabzdžiai ar graužikai, puikiai girdi.
Eksperimentas: nuo pomidorų iki kaktusų
Siekdami užfiksuoti šiuos paslaptingus garsus, mokslininkai naudojo itin jautrius mikrofonus ir patalpino augalus į garso izoliuotas kameras bei šiltnamius. Pagrindiniai tyrimo objektai buvo pomidorai ir tabakas, tačiau vėliau sąrašas išsiplėtė. Paaiškėjo, kad kukurūzai, kviečiai, vynuogės ir net kaktusai taip pat „prabyla“, kai jiems trūksta vandens arba kai įpjaunami jų stiebai.
Naudodami dirbtinio intelekto algoritmus, tyrėjai išmoko atpažinti skirtingus augalų signalus:
- Sveiki augalai: Jie elgiasi itin tyliai ir beveik neskleidžia jokių garsų.
- Ištroškę augalai: Dehidratuotas pomidoras gali išleisti nuo 30 iki 50 garsų per valandą. Įdomu tai, kad „rėkimas“ prasideda dar prieš pasirodant matomiems vytimo požymiams.
- Pažeisti augalai: Nukirpus stiebą, augalas siunčia specifinius impulsus, kurie skiriasi nuo troškulio sukelto triukšmo.
Kodėl augalai skleidžia garsus?
Tikroji šių akustinių signalų priežastis vis dar tiriama, tačiau mokslininkai turi stiprią hipotezę. Manoma, kad tai kavitacijos proceso pasekmė – augalo gyslose susidaro ir sprogsta oro burbuliukai, sukeldami nedidelius virpesius, kurie sklinda oru.
Visgi išlieka esminis klausimas: ar tai tik šalutinis fizinis procesas, ar evoliucijos eigoje susiformavusi bendravimo forma? Jei augalai praneša apie savo būklę, kiti organizmai gali tuo pasinaudoti. Pavyzdžiui, drugelis gali pasirinkti nedėti kiaušinėlių ant augalo, kuris „skundžiasi“ troškuliu, o šalia augantys kaimyniniai augalai, išgirdę kaimyno stresą, gali pradėti ruošis artėjančiai sausrai užverdami savo žioteles.
Ateities perspektyvos žemės ūkyje
Atradimas, ar augalai skleidžia garsus, turi ne tik mokslinę, bet ir praktinę vertę. Ateityje ūkininkai galėtų naudoti specialius sensorius, kurie „klausytųsi“ laukų. Tai leistų tiksliai nustatyti, kuriems pasėliams trūksta vandens, dar prieš jiems pradedant nykti. Tai ne tik padėtų sutaupyti vandens resursus, bet ir žymiai padidintų derlių.
Šis tyrimas atveria visiškai naują puslapį botanikos istorijoje. Mes pradedame suprasti, kad augalai nėra tik tylūs stebėtojai – jie yra aktyvūs triukšmingo ir sudėtingo pasaulio dalyviai, turintys savo balsą, kurį mes pagaliau mokomės išgirsti. Kaip teigia tyrimo bendraautorius Yossi Yovel, dabar, kai žinome, kad augalai kalba, kitas didysis klausimas – kas jų klausosi?