植物发出的声音是首次记录

全球突破:世界上第一次,特拉维夫大学的研究人员发出的声音清楚地记录和分析植物。click-like声音,类似的爆米花,发出类似人类语言的体积,但在高频率,超出人耳的听力范围。

研究人员说:“我们发现,植物通常发出声音当他们受到压力时,每个工厂和每种类型的压力是与一个特定的可辨认的声音。虽然人类的耳朵听不清,植物发出的声音可以被听到的各种动物,如蝙蝠、老鼠和昆虫。”

教授领导的研究理Hadany植物科学学院和粮食安全的智慧生命科学学院,教授一起Yossi Yovel Sagol神经科学学院和学校的教员动物学和斯坦哈特自然历史博物馆和研究学生伊萨克·Khait和阿辖Lewin-Epstein,合作研究人员从雷蒙德和贝弗利萨克数学科学学院的谷类作物研究所,Sagol特拉维夫大学神经科学学院——所有。这篇论文发表在著名的科学杂志上细胞。

Hadany教授:“从先前的研究我们知道振动计与植物记录振动。但这些振动也成为空气中的声波——即听起来可以从远处记录?我们的研究解决这个问题,研究人员已经讨论多年。”

在研究的第一阶段,研究人员把植物放在一个声学框在一个安静的,孤立的地下室没有背景噪音。超声波麦克风记录20 - 250赫兹的声音频率(最大频率检测到成人约为16赫兹)被设置在大约10厘米的距离从每个工厂。研究主要集中在番茄和烟草植物,但小麦、玉米、仙人掌和宝盖草也被记录下来。

Hadany教授:“之前把植物放在声箱我们接受各种治疗方法:一些植物为五天没有浇水,在某些干细胞被削减,和一些纹丝未动。我们的目的是测试是否植物发出的声音,这些声音是否以任何方式影响植物的条件。我们的记录表明,植物在我们的实验中发出声音在40 - 80赫兹的频率。轻植物发出不到一个声音每小时,平均,而强调植物-脱水和受伤的每小时发出许多声音。”

以这种方式录音收集分析特别发达的机器学习(AI)算法。算法学习了如何区分不同的植物和不同类型的声音,并最终能够识别植物和确定的类型和水平压力从录音。此外,该算法识别和分类植物的声音即使被置于温室与大量的背景噪音。在温室研究人员监测植物受到一个脱水的过程随着时间的推移,发现听起来他们发出的数量增加了一定的峰值,然后消失了。

Hadany教授:“在这项研究中我们解决了一个非常古老的科学争议:我们证明植物发出的声音!我们的研究表明,我们周围的世界充满了植物的声音,而这些声音包含信息——例如缺水或受伤。我们假设在自然界植物附近检测到生物发出的声音,如蝙蝠、啮齿类动物,各种昆虫,也可能和其他植物,可以听到高频率和获取相关信息。我们相信,人类也可以利用这些信息,给正确的工具,如传感器,告诉种植者当植物需要浇水。显然,一个田园诗般的鲜花可以是一个领域,而嘈杂的地方。只是我们不能听到的声音!”

在将来的研究中研究者们将继续探索一系列有趣的问题:植物的声音背后的机制是什么?飞蛾如何检测和应对植物发出的声音?其他植物也听到这些声音吗?和更多…

参考:Khait我Lewin-Epstein O,沙龙R, et al。植物发出的声音在压力下机载和有用的信息。细胞。2023年。doi:10.1016 / j.cell.2023.03.009。

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