О том, что растения живые, имеют свою «душу» и могут общаться друг с другом, утверждали еще наши древние предки. Но на заре времен такие суждения были продиктованы, скорее, недостатком информации об окружающем мире. Люди приписывали магические свойства всему, что было им непонятно. И только теперь ученые доказали, что растения действительно умеют «говорить». Вот что об этом известно сегодня.
Современная наука раскрывает загадки природы
Новое исследование показало, что царство растений не такое тихое, как мы думаем. Деревья, травы и цветы действительно издают звуки, даже водоросли, находящиеся под водой. Растения умеют подавать сигналы бедствия после разрезания, предостерегать своих соседей о приближении опасности и давать другие знаки. Ученые расшифровали не все из них, но главные выводы уже сделали.
Ранее ультразвуковые вибрации регистрировались у некоторых видов растений с помощью датчиков, непосредственно прикасающихся к ним. Но это новое исследование предоставляет первое доказательство того, что растения издают звуки в воздухе, которые можно реально услышать. И эти сигналы различают животные и насекомые с острым слухом, такие как летучие мыши и мотыльки, на расстоянии до 5 метров!
Люди не могут слышать эти звуки
Слух человека довольно слабо развит, если сравнивать с остальными животными. Мы не можем различать эти звуки естественным образом, поскольку люди не слышат в высокочастотном «ультразвуковом» диапазоне. Поэтому исследователи снизили частоту звуков растений, чтобы их можно было различить человеку.
Оказалось, что такие растения, как томаты, табак, кукуруза, виноград издают звук, похожий на лопание попкорна. Он вызван пузырьками воздуха, лопающимися в их стебле, реже одного раза в час. Было доказано, что томаты, которые не поливали до пяти дней, издавали этот хлопающий звук гораздо более неистово — в среднем чаще, чем раз в две минуты.
Когда же их срезали, кусты томатов издавали звуковой сигнал примерно каждые две с половиной минуты. Это напомнило ученым визг магической мандрагоры из «Гарри Поттера», которые тоже кричали, когда их вынимали из почвы. Но если в книге растения издавали звуки без всякой цели, то настоящие растения в природе «кричат», чтобы предупредить соседей об опасности.
Растения могут общаться друг с другом?
Ультразвуковые записи, снятые двумя микрофонами, расположенными рядом с каждым растением в исследовании, подтверждают новую теорию ученых. Согласно ей, растения могут использовать звук, чтобы предупреждать друг друга об опасности от засухи или голодных животных, например, грызунах.
Если бы растения заранее знали, что влаги не хватает, они могли бы закрыть поры в своих листьях, чтобы сохранить воду. И если цветок услышит шум от другого растения, стебель которого был откушен животным, то это растение может выделить летучие соединения, чтобы отпугнуть его. То есть, у таких звуковых сигналов есть смысл, воя практическая составляющая.
Уникальное исследование
Исследователи использовали алгоритмы искусственного интеллекта, чтобы сравнить шумы от здоровых растений помидоров и табака с теми, которые были срезаны или лишены воды на срок до двух недель. Опыт проводился в звукоизолированной акустической камере. Растения, которые не поливали, начали издавать сигналы бедствия до того, как они были явно обезвожены.
«Крик» растений достиг пика после пяти дней без воды, а затем уменьшился до того, как они полностью высохли. Теперь ученые разрабатывают специальные бытовые датчики для владельцев домашних растений, чтобы они могли определять, когда цветы недовольны и нуждаются в воде. Эта разработка также может помочь фермерам экономить воду, поливая посевы только тогда, когда они действительно обезвожены.
Исследователи также обнаружили, что растения, включая виноградную лозу, пшеницу, кукурузу и кактусы, издавали звуки, когда их срезали или обезвоживали. Разные растения издавали разные сигналы в зависимости от таких факторов, как частота шума.
Растения могут как «говорить», так и слышать
О том, что растения вырабатывают определенные химические вещества, чтобы привлечь или отпугнуть кого-то, ученые знают давно. Но оказалось, что издавать звуки энергетически не так затратно, как передавать сигналы химически. Эксперты подозревают, что эти звуки могут быть полезны для таких существ, как мотыльки, которые откладывают личинки на растения. Привлекая их определенными звуками, растение окажет им услугу.
Но как цветок слышит, когда к нему приближается насекомое? Или он издает звуки «на рандом», в случайном порядке? Вовсе нет. Ученые доказали, что растения имеют не только способность издавать звуки, но и воспринимать, то есть, слышать их. Зачем им это нужно? Вот простой пример: цветы привлекают пчел сладким нектаром, но это нельзя делать постоянно. В нем могут завестись бактерии, он может испортиться. И вот как растения избегают этих неприятностей.
Они используют свою способность слышать насекомых, чтобы заранее знать, когда они приближаются к цветку. Тогда растение резко усиливает сладость нектара и приманивают к себе опылителя. То есть, цветы, травы и деревья не только могут передавать сигналы друг другу, но и слышать то, что происходит извне.
Исследование, подтвердившее, что у растений есть слух
Чтобы подтвердить наличие «слуха» у растений, ученые взяли в качестве испытуемого многолетнюю травку ослинник с желтыми цветками. Всего было исследовано 667 растений, которых специалисты разделили на несколько групп. Первая росла в живой природе в теплое время года, и травинкам давали послушать тишину полминуты, а потом включали усиливающийся со временем звуковой сигнал.
Сначала высота звука была в пределах 1000 Гц. Именно их издают опылители в полете. Затем звук становился более громким (158-160 кГц) — воспроизвести его ни одному насекомому не под силу. Вторая контрольная группа растений росла в помещении. Ей давали прослушать запись жужжания пчелы и тишину — попеременно.
Третью группа растений была «осенней», ей включали помимо обычных звуков еще и сигналы средней частоты — 34-35 кГц. Траву проверяли как на открытом воздухе, так и в стеклянной колбе со звукопоглощающим материалом внутри. Была и еще одна группа растений, которая росла весной и слушала те же звуки, что и остальные.
Результаты удивили ученых
Еще до начала эксперимента из цветков ослинника извлекали нектар, записав значения его уровня сладости. После прослушивания одного из трех звуков уровень сахара в нектаре измеряли и сравнивали с первым вариантом. Оказалось, что концентрация сладости возрастала, если цветы слышали звуки летящих пчел или звуки, эквивалентные им по частоте.
Но удивило ученых не только это. Кроме того, что нектар становился более сладким на 20%, также была зафиксирована вибрация цветов в ответ на жужжание пчелы. Цветы никак не реагировали на другие звуки, так что, это точно не было совпадением. В спокойном состоянии они оставались и тогда, когда цветок прятали внутри стеклянного купола.
Скептицизм ученых по отношению к таким открытиям
В целом научное сообщество благосклонно приняло идею о способности растений слышать. Но к их умению «говорить» большинство ученых отнеслось скептически. Причина их сомнений в том, что эксперименты нельзя провести в идеальных условиях. Ученые и раньше часто записывали ультразвук от разных природных объектов. И всегда проблемой являлась фоновая зашумленность именно в ультразвуковой области.
Побочный шум в атмосфере есть всегда, хотя мы его и не слышим. Он возникает из ниоткуда: во время записи у ученых периодически проявлялись то одни, то другие сигналы, щелчки, скрипы, стуки. Не исключено, что и «разговор» цветов был получен в результате этих побочных шумов. А вот способность растений улавливать звук без ушных раковин ученых не удивляет.
Звук — это просто вибрация воздуха. Ощущать ее можно многими способами. Например, кузнечики слышат лапками, змеи — верхней челюстью и т. д. И то, что растения также ощущают воздушные вибрации, кажется даже логичным. А все остальные идеи о способности трав, цветов и деревьев «общаться» с себе подобными и даже с животными и насекомыми — пока только гипотеза. Впрочем, ученые продолжают исследования в этой области, представляя васе новые доказательства того, что еще вчера считалось фантастикой.
