Дата публикации: 22 января 2020 г.

Шепот травы

На стрессовые условия растения реагируют ультразвуковыми щелчками. Ультразвук осмыслен и несет информацию для окружающих растений и животных.

Растения, находящиеся под воздействием стресса, изменяют cвои внешние свойства: цвет, запах и форму. Кроме того, они издают звуки – как и многие животные. Исследователь Хайт с соавторами из Тель-Авивского университета  изучал звуки фототрофов в стрессе, фиксируя их в акустической камере или теплице. 

Ученые зафиксировали 65 ультразвуковых колебаний побегов табака и томатов. Таким образом, исследователи предполагают, что некоторые растения распознают звуки на расстоянии в несколько метров. Они разработали механизм, способный (с точностью до 98%) отличать звуки растений от общего шума. Еще эти модели распознают состояния, в которых находятся растения – засуха, обрезка или целостность организма. Полученные результаты говорят о том, что животные, человек и, возможно, даже растения используют испускаемые другими растениями звуки для сбора информации об их состоянии и самочувствии. 

Если растения способны передавать информацию в виде звуков, то последние потенциально могут запустить оперативную реакцию близлежащих организмов – как животных, так и растений. Даже звуки, распространяющиеся непроизвольно, т.е. оказывающиеся результатом физиологического состояния растения, будут использованы соседями в собственных интересах. 

По данным научных исследований реакцией на звуковые волны соседей может быть изменение экспрессии специфичных генов и увеличение концентрации сахара в нектаре. Некоторые бабочки, откладывающие яйца на листьях помидоров и табака, возможно реагируя на стрессовые сигналы растений, эволюционно научились избегать своего традиционного родительского поведения. Есть предположение о том, что насекомоядные летучие мыши на охоте отзываются на «вопли» пораженных растений-жертв, зараженных многими гусеницами. 

Научная группа И.Хайта обнаружила, что срезанные и страдающие от засухи растения издают больше звуков (от одного до несколько десятков в час), чем таковые (менее одного в час) контрольной группы. Есть предположение, что возникающая в фотосинтезирующих организмах вибрация – следствие кавитационных процессов, происходящих в проводящей ткани (ксилеме). 

Растения для опытов выращивали в комнате. Для экспериментов их помещали в теплицу или акустическую камеру. Часть растений регистрировали через день после полива (контрольные). Часть – через 4-6 дней после полива (растения подверженные засухе). Обрезке подвергался стебель. 

Основной акцент в исследовании делался на ультразвуковой диапазон, там – где снижен фоновый шум.  Звук каждого растения регистрировался двумя микрофонами. Для классификации шумов и звуков использовали программу python 3.6 и др.

Немалое значение данные исследования имеют и для сельского хозяйства. Если умело определять потребность культивируемых организмов в воде, их засушливое состояние, можно экономнее использовать воду. А значит получать большую урожайность.

Источник: biorxiv.org

Гасанбекова Л. А. Оценка эффективности финансово-хозяйственной деятельности государственных унитарных предприятий Практическое пособие / Л. А. Гасанбекова, В. И. Никитина, Б. В. Сошников; под общ. науч. ред. канд. экон. наук О. А. Коробко. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2019. – 49 с. (ISBN 978-5-904670-54-2). Доступна электронная версия печатного издания.

Вопросы контроля хозяйственной деятельности и финансового аудита, национальной безопасности, системного анализа и управления Сборник материалов III Всеросс. науч.-практ. конф., г. Москва, 29 декабря 2017. – М.: ФГБНУ «Аналитический центр» Минобрнауки России, 2018. – 200 с. (ISBN 978-5-904670-53-5). Доступна электронная версия печатного издания.

открыть полный список изданий Центра →