За даними дослідження, коли рослину позбавляють води або обрізають, вона видає шквал "криків" стакато, які є занадто високочастотними, щоб їх могла почути людина. Якщо знизити частоту до діапазону, який може розрізнити людське вухо, ці спричинені стресом звуки звучать так, ніби хтось скручує рулон бульбашкової плівки.

Цікаво Вчені створили штучну шкіру, яка змінює колір, витримує холод і вбиває мікробів

Про що кричать рослини

Попередні дослідження показали, що рослини, які зазнають посухи, піддаються процесу, який називається кавітацією – коли бульбашки повітря утворюються і руйнуються в судинній тканині рослини, що викликає характерний звук хлопків, який може бути виявлений записуючими пристроями, прикріпленими до рослини. Хоча люди не можуть почути ці ультразвукові хлопки без допомоги технологій, різні ссавці, комахи та навіть інші рослини можуть виявити ці шуми в дикій природі й реагувати на них.

Команда встановила мікрофони біля здорових рослин, а також тих, що знаходяться в стані стресу. Для цього використали томати та тютюн, які помістили в звукоізольований ящик і теплицю. Стресові рослини були або зневоднені, або з обрізаними стеблами. Команда також записала горщики, в яких був лише ґрунт, щоб пересвідчитися, що ґрунт сам по собі не видає жодних звуків.

  • У середньому, здорові рослини видавали менше одного звуку на годину.
  • Стресові рослини видавали від 11 до 35 звуків, залежно від виду рослини та стресового фактора.
  • Рослини томатів, що зазнали стресу від посухи, шуміли найсильніше, деякі з них видавали понад 40 хлопків на годину.

Команда завантажила записи в алгоритм машинного навчання – систему штучного інтелекту, яка використовується для виявлення закономірностей у даних.

  • Виявилось, що навчена цими даними нейромережа у 70% випадків успішно розрізняла звуки рослин в стресі.
  • Дослідники також навчили іншу систему штучного інтелекту розрізняти здорові та хворі помідори в теплиці з точністю понад 80%.
  • Ще одна модель змогла визначити, на якій стадії зневоднення перебуває рослина, з точністю близько 80%.

У додаткових експериментах команда успішно записала звуки з хворих рослин томатів, інфікованих вірусом тютюнової мозаїки, і зафіксувала крики безлічі інших рослин, що зазнали стресу, таких як пшениця, кукурудза і кактуси.

Хоча дослідники зібрали ці записи, встановивши мікрофони на відстані близько 10 сантиметрів від рослин, вони припускають, що ці ультразвукові "крики" потенційно можуть бути почуті ссавцями та комахами з чудовим слухом на відстані від 3 до 5 метрів.