Цивилизация
Ученые из Тель-Авивского университета записали и проанализировали звуки, отчетливо издаваемые растениями при стрессе. Статья опубликована в журнале Cell.
Ранее исследования показали, что прикрепленные к растениям виброметры регистрируют отчетливые вибрации. Но не было известно, превращаются ли эти они в звуки, которые можно записать на расстоянии.
В новой работе ученые помещали растения в акустический бокс без фонового шума. На расстоянии около 10 сантиметров от каждого растения устанавливали ультразвуковые микрофоны, регистрирующие звуки на частотах 20-250 кГц (максимальная частота, воспринимаемая взрослым человеком, составляет около 16 кГц).
Растения перед регистрацией звуков подвергали различным стрессам: не поливали в течение пяти дней или обрезали стебли. Ученые выяснили, что растения издавали звуки на частотах 40-80 кГц. Растения, которым не устраивали стресс, издавали в среднем менее одного звука в час. В то же время обезвоженные и поврежденные растения издавали десятки звуков каждый час.
Ученые отметили, что щелчковые звуки, похожие на лопанье попкорна, издаются с громкостью уровня человеческой речи, но на высоких частотах, за пределами слышимости человеческого уха. Они считают, что эти звуки могут уловить некоторые животные: мыши, летучие мыши и насекомые. Также ученые пока не знают, каким образом формируются звуки, но предполагают, что они связаны с лопающимися пузырьками кислорода в тканях растений.
Полученные записи проанализировали с помощью алгоритмов машинного обучения (ИИ). Алгоритмы научились различать разные растения и разные типы звуков и в конечном итоге смогли идентифицировать растение и определить тип и уровень стресса по записям. Исследование было сосредоточено в основном на томатах и табаке, но также были зарегистрированы звуки пшеницы, кукурузы, кактуса и белокрылки.
Открытие ученых в будущем может привести к разработке специальных датчиков для отслеживания состояния растений.
