I tider med intensiv stress släpper människor ibland ut sin ängs med en skrek - och en ny studie antyder att växter kan göra detsamma.
Till skillnad från mänskliga skrik är dock växtljud för högfrekvent för att vi ska kunna höra dem, enligt forskningen, som publicerades 2 december i bioRxiv-databasen. Men när forskare från Tel Aviv University i Israel placerade mikrofoner nära stressade tomat- och tobaksväxter, tog instrumenten upp grödorna ultraljudsskrik från cirka 10 centimeter bort. Ljuden föll inom intervallet 20 till 100 kilohertz, en volym som möjligt "kunde upptäckas av vissa organismer från upp till flera meter bort", konstaterade författarna. (Uppsatsen har ännu inte granskats.)
Djur och växter kanske lyssnar och reagerar på de tysta skriken av växter, och kanske människor kunde också, med rätt verktyg i handen, tilllade författarna. Tanken att "låter som torka-stressade växter gör kan användas i precision jordbruk verkar genomförbart om det inte är för dyrt att ställa in inspelningen i en fält situation," Anne Visscher, en stipendiat vid Institutionen för jämförande växter och svampbiologi vid Royal Botanic Gardens i Storbritannien, berättade New Scientist.
Liksom djur svarar växter på stress på olika sätt; studier tyder på att växter kan släppa illaluktande kemiska föreningar eller ändra färg och form som svar på torka och bett från hungriga växtätare. Djur verkar känna igen och svara på dessa botaniska stresssignaler, och till och med andra växter verkar plocka upp de luftburna doftarna som viftar från sina spända grannar. En del tidigare forskning antydde att växter också reagerade på ljud, men det återstod frågor om växter själva avger upptäckbara ljud.
I tidigare studier anbringade forskare inspelningsapparater direkt på växter för att lyssna på hemliga ljud i sina stjälkar. I växter stressade av torka, luftbubblor bildade, poppade och utlöste vibrationer i vävnaden som normalt transporterar vatten upp växternas stjälkar. Processen, känd som kavitation, plockades upp av de bifogade inspelningsenheterna, men forskarna i Tel Aviv ville veta om några växterljud kunde resa genom luften.
Så teamet satt upp mikrofoner nära stressade tomat- och tobaksplanter placerade i antingen en ljudisolerad låda eller ett öppet växthusutrymme. Forskarna underkastade en uppsättning av grödor för torka och en annan för fysisk skada (en utskuren stam). En tredje orörd grupp fungerade som en jämförelsepunkt.
Inspelningarna avslöjade att de olika växtartarna gjorde olika ljud i olika hastigheter, beroende på deras stressor. Torka-stressade tomatväxter släppte i genomsnitt cirka 35 ultraljudssnurror per timme, medan de med skurna stjälkar gjorde cirka 25. Torka-stressade tobaksplanter släpper ut cirka 11 skrik per timme och skära grödor gjorde cirka 15 ljud på samma gång. Som jämförelse sjönk det genomsnittliga antalet ljud som avges från orörda växter under en per timme.
Med tanke på variationen i ljud bland grupperna undrade forskarna om de kunde identifiera varje växt enbart baserat på dess signaturskrik. Med hjälp av maskininlärning - en typ av konstgjord intelligensalgoritm - valde teamet ut olika funktioner i varje uppsättning ljud och sorterade framgångsrikt sina växter i tre kategorier: "torrt, klippt eller intakt." På en dag skulle bönderna kunna använda en liknande teknik för att lyssna på torka-stressade grödor i sina fält, föreslog författarna.
I denna studie testade författarna inte om växter som utsätts för sjukdom, överskott av salt eller ogynnsamma temperaturer också avger ljud, så det förblir okänt om alla stressade växter skäller. Men forskarna spelade in liknande ljud i andra klippta eller torka-stressade växter, inklusive spiny kudde kaktus och henbit deadnettle ogräs. Insekter, som malar, kan lyssna på ljud som utsänds av stressade växter för att bedöma deras tillstånd innan de lägger ägg på sina blad, föreslog författarna.
Tills forskarna observerar hur och om mal reagerar på växtljud förblir denna slutsats spekulativ, tilllade författarna - faktiskt, en extern expert sa att idén kan vara en "lite för spekulativ."
Edward Farmer, professor i växtmolekylärbiologi vid universitetet i Lausanne i Schweiz, berättade för New Scientist att insekter är kända för att gynna vissa växter av olika skäl och att han tvivlar på att alltför högt ljud är ett av dessa skäl. Dessutom kunde den nya studien inte redogöra för ljud som torkning av mark kan göra på egen hand, liksom andra förvirrande ljud som forskarnas mikrofoner kan ha tagit upp, tillade Farmer.
