Растения "кричат" в состоянии стресса, и этот звук похож на лопание пузырей

По данным исследования, когда растение лишают воды или обрезают, оно выдает шквал "криков" стакато, которые слишком высокочастотны, чтобы их мог услышать человек. Если снизить частоту до диапазона, который может различить человеческое ухо, эти вызванные стрессом звуки звучат так, будто кто-то скручивает рулон пузырьковой пленки.

Интересно Ученые создали искусственную кожу, которая меняет цвет, выдерживает холод и убивает микробов.

О чем кричат растения

Предыдущие исследования показали, что попавшие в засуху растения подвергаются процессу, который называется кавитацией – когда пузырьки воздуха образуются и разрушаются в сосудистой ткани растения, что вызывает характерный звук хлопков, который может быть обнаружен записывающими устройствами, прикрепленными к растению. Хотя люди не могут услышать эти ультразвуковые хлопки без помощи технологий, разные млекопитающие, насекомые и даже другие растения могут обнаружить эти шумы в дикой природе и реагировать на них.

Команда установила микрофоны у здоровых растений, а также находящихся в состоянии стресса. Для этого использовали помидоры и табак, которые поместили в звукоизолированный ящик и теплицу. Стрессовые растения были либо обезвожены, либо с обрезанными стеблями. Команда также записала горшки, у которых была только почва, чтобы убедиться, что почва сама по себе не издает никаких звуков.

• В среднем здоровые растения издавали менее одного звука в час.
• Стрессовые растения издавали от 11 до 35 звуков в зависимости от вида растения и стрессового фактора.
• Растения томатов, подвергшихся стрессу от засухи, шумели сильнее всего, некоторые из них выдавали более 40 хлопков в час.

Команда загрузила записи в алгоритм машинного обучения – систему искусственного интеллекта, которая используется для выявления закономерностей в данных.

• Оказалось, что обученная этими данными нейросеть в 70% случаев успешно различала звуки растений в стрессе.
• Исследователи также научили другую систему искусственного интеллекта различать здоровые и больные помидоры в теплице с точностью более 80%.
• Еще одна модель смогла определить, на какой стадии обезвоживания находится растение с точностью около 80%.

В дополнительных экспериментах команда успешно записала звуки из больных растений томатов, инфицированных вирусом табачной мозаики, и зафиксировала крики множества других растений, подвергшихся стрессу, таких как пшеница, кукуруза и кактусы.

Хотя исследователи собрали эти записи, установив микрофоны на расстоянии около 10 сантиметров от растений, они предполагают, что эти ультразвуковые "крики" могут быть услышаны млекопитающими и насекомыми с хорошим слухом на расстоянии от 3 до 5 метров.

Ученые предполагают, что в будущем люди смогут использовать записывающие устройства и искусственный интеллект для мониторинга посевов

на предмет обнаружения этих признаков обезвоживания или болезней.