الثبات ـ منوعات

تصدر النباتات أصواتا فرقعة أو نقر في ترددات فوق صوتية خارج نطاق السمع البشري والتي تزداد عندما يصبح النبات متوترا.

وهذا، وفقا لدراسة نشرت هذا العام، يمكن أن يكون إحدى الطرق التي تنقل بها النباتات معاناتها إلى العالم من حولها.

وقالت عالمة الأحياء التطوري ليلاخ هاداني من جامعة تل أبيب في إسرائيل: "حتى في المجال الهادئ، هناك بالفعل أصوات لا نسمعها، وهذه الأصوات تحمل معلومات. هناك حيوانات يمكنها سماع هذه الأصوات، لذلك هناك احتمال حدوث الكثير من التفاعل الصوتي.  تتفاعل النباتات مع الحشرات والحيوانات الأخرى طوال الوقت، والعديد من هذه الكائنات تستخدم الصوت للتواصل، لذا سيكون من غير الأمثل للنباتات ألا تستخدم الصوت على الإطلاق".

النباتات تحت الضغط ليست سلبية كما قد تظن. إنها تخضع لبعض التغييرات المثيرة جدا، واحدة من أكثرها وضوحا (بالنسبة لنا نحن البشر، على الأقل) هو إطلاق بعض الروائح القوية جدا. ويمكنها أيضا تغيير لونها وشكلها.

ويمكن أن تشير هذه التغييرات إلى خطر على النباتات الأخرى القريبة، ما يؤدي إلى تعزيز دفاعاتها؛ أو جذب الحيوانات للتعامل مع الآفات التي قد تضر النبات.

ومع ذلك، لم يتم استكشاف ما إذا كانت النباتات تصدر أنواعا أخرى من الإشارات - مثل الأصوات - بشكل كامل. وقبل بضع سنوات، وجدت هاداني وزملاؤها أن النباتات يمكنها اكتشاف الصوت. والسؤال المنطقي التالي الذي يجب طرحه هو ما إذا كان بإمكانها إنتاجه أيضا.

لمعرفة ذلك، قاموا بتسجيل نباتات الطماطم والتبغ في عدد من الظروف. أولا، قاموا بتسجيل النباتات غير المجهدة للحصول على خط الأساس. ثم قاموا بتسجيل النباتات التي جفت، والنباتات التي تم قطع سيقانها. تم إجراء هذه التسجيلات أولا في غرفة صوتية عازلة للصوت، ثم في بيئة دفيئة عادية.

بعد ذلك، قاموا بتدريب خوارزمية التعلم الآلي للتمييز بين الصوت الذي تنتجه النباتات غير المجهدة، والنباتات المقطوعة، والنباتات المجففة.

وتشبه الأصوات التي تصدرها النباتات أصوات فرقعة أو نقر بتردد عالي النبرة للغاية بحيث لا يمكن للبشر أن يصدرها، ويمكن اكتشافها ضمن دائرة نصف قطرها أكثر من متر (3.3 قدم). النباتات غير المجهدة لا تصدر الكثير من الضوضاء على الإطلاق.

على النقيض من ذلك، فإن النباتات المجهدة تكون أكثر ضجيجا، حيث تصدر ما متوسطه حوالي 40 نقرة في الساعة اعتمادا على النوع. والنباتات المحرومة من الماء لها مظهر صوتي ملحوظ. تبدأ في النقر أكثر قبل أن تظهر عليها علامات الجفاف الواضحة، وتتصاعد مع نمو النبات أكثر جفافا، قبل أن تهدأ مع ذبول النبات.

وتمكنت الخوارزمية من التمييز بين هذه الأصوات، وكذلك أنواع النباتات التي تصدرها. ولا يقتصر الأمر على نباتات الطماطم والتبغ فقط.

ولكن، ليس من الواضح كيف يتم إنتاج الأصوات. في بحث سابق، وجد أن النباتات المجففة تعاني من التجويف، وهي عملية تتوسع فيها فقاعات الهواء في شكل الجذع وتنهار.

وقالت هاداني: "على سبيل المثال، يمكن للعثة التي تنوي وضع بيضها على نبات أو الحيوان الذي ينوي أكل نبات أن تستخدم الأصوات للمساعدة في توجيه قرارها".

بالنسبة لنا نحن البشر، فإن الآثار واضحة جدا؛ يمكننا الاستماع إلى نداءات الاستغاثة للنباتات العطشى وسقيها قبل أن تصبح مشكلة.

ولكن ما إذا كانت النباتات الأخرى تستشعر وتستجيب أم لا، فمن غير المعروف. وقد أظهرت الأبحاث السابقة أن النباتات يمكن أن تزيد من قدرتها على تحمل الجفاف استجابة للصوت، لذلك فمن المؤكد أن هذا أمر معقول. وهذا هو المكان الذي يشير فيه الفريق إلى المرحلة التالية من بحثهم.

نشر البحث في مجلة الخلية.