کشف عجیب محققان؛ گیاهان جیغ می‌زنند، ناله می‌کنند، فحش می‌دهند!

راز بقا: طبق مطالعه‌ای که در سال ۲۰۲۳ منتشر شد، اگر به گیاهی آسیب بزنی، جیغ می‌زند و این می‌تواند یکی از راه‌هایی باشد که گیاهان ناراحتی خود را به دنیای اطرافشان منتقل می‌کنند. برخی گیاهان هم در این مواقع ناله می‌کنند تا حتی ناسزا می‎‌گویند!

به گزارش راز بقا، البته جیغ زدن گیاهان مانند انسان‌ها نیست بلکه این صدا در فرکانس‌های فراصوت خارج از محدوده شنوایی انسان، اتفاق می‌افتد مثلا گیاهان گاهی صدا‌های تیک زدن یا صدای کلیک منتشر می‌کنند و این صدا‌ها وقتی گیاه تحت استرس و فشار خارج از کنترلی قرار می‌گیرد افزایش می‌یابد.

«لیلاچ هادانی» زیست‌شناس تکاملی در این راستا گفت: «حتی در یک میدان آرام، در واقع صدا‌هایی وجود دارد که ما نمی‌شنویم، و این صدا‌ها حامل اطلاعات هستند. حیواناتی هستند که می‌توانند این صدا‌ها را بشنوند، بنابراین این احتمال وجود دارد که تعامل صوتی زیادی رخ دهد».

وی همچنین می‌گوید: «گیاهان همیشه با حشرات و حیوانات دیگر تعامل دارند و بسیاری از این موجودات از صدا برای ارتباط استفاده می‌کنند، بنابراین برای گیاهان بسیار نابهینه است که اصلا از صدا استفاده نکنند». 

طبق گفته این محقق زیست‌شناسی، گیاهان تحت استرس و فشار آنقدر‌ها که فکر می‌کنید منفعل نیستند. آن‌ها دستخوش تغییرات بسیار چشمگیری می‌شوند که یکی از قابل تشخیص‌ترین آن‌ها (حداقل برای ما انسان ها) انتشار برخی از عطر‌های بسیار قدرتمند است. آن‌ها همچنین می‌توانند رنگ و شکل خود را تغییر دهند.

این تغییرات می‌تواند خطری را برای گیاهان دیگر نزدیک به آن نشان دهد که آن گیاهان در پاسخ، مکانیسم دفاعی خود را تقویت می‌کنند یا اینکه حیوانات را برای مقابله با آفاتی که ممکن است به گیاه آسیب برسانند جذب کنند.

با این حال، اینکه آیا گیاهان انواع دیگری از سیگنال‌ها را منتشر می‌کنند - مانند صدا‌ها - به طور کامل بررسی نشده است. چند سال پیش، هادانی و همکارانش دریافتند که گیاهان می‌توانند صدا را تشخیص دهند. سوال منطقی بعدی این بود که آیا آن‌ها هم می‌توانند این صدا‌ها را تولید کنند یا خیر.

برای پی بردن به این موضوع، آن‌ها گیاهان گوجه فرنگی و تنباکو را در شرایط مختلفی ثبت کردند. ابتدا گیاهان بدون تنش را ثبت کردند تا یک خط مبنا بدست آورند. سپس گیاهانی را که کم آب شده بودند و گیاهانی که ساقه هایشان قطع شده بود را ثبت کردند. این ثبت و ضبط‌ها ابتدا در یک محفظه آکوستیک عایق صدا و سپس در یک محیط معمولی گلخانه‌ای انجام شد.

سپس، آن‌ها یک الگوریتم یادگیری ماشینی را برای تمایز بین صدای تولید شده توسط گیاهان بدون تنش و فشار، گیاهان بریده شده و گیاهان کم آب توسعه دادند. 

صدا‌هایی که گیاهان ساطع می‌کنند مانند صدا‌های کوبیدن یا صدای کلیک در فرکانس بسیار بالایی است که برای انسان قابل تشخیص نیست و در شعاع بیش از یک متر قابل شناسایی است. گیاهان بدون تنش اصلا سر و صدای زیادی تولید نمی‌کنند. آن‌ها فقط دور هم می‌نشینند و بی سر و صدا کار‌های گیاهی خود را انجام می‌دهند.

در مقابل، گیاهان تحت استرس و فشار بسیار پر سر و صدا هستند و بسته به گونه به طور متوسط تا حدود ۴۰ کلیک در ساعت منتشر می‌کنند. گیاهان محروم از آب دارای مشخصات صوتی قابل توجهی هستند. آن‌ها قبل از اینکه علائم قابل مشاهده کم آبی را نشان دهند شروع به کلیک بیشتر می‌کنند که با خشک شدن گیاه و قبل از اینکه با پژمرده شدن گیاه فروکش کند، افزایش می‌یابد. 

این الگوریتم توانست بین این صدا‌ها و همچنین گونه‌های گیاهی که آن‌ها را ساطع می‌کنند، تمایز قائل شود. این فقط شامل گیاه گوجه فرنگی و تنباکو نیست. این تیم گیاهان مختلفی را آزمایش کردند و دریافتند که تولید صدا به نظر یک فعالیت گیاهی بسیار رایج است. صدای گیاهانی مانند گندم، ذرت، انگور، کاکتوس و گزنه همگی ضبط شده و مشخص شد که آن‌ها نیز سر و صدا تولید می‌کنند. 

اما هنوز چند چیز ناشناخته وجود دارد. به عنوان مثال، نحوه تولید صدا‌ها مشخص نیست. در تحقیقات قبلی، گیاهان در شرایط کم‌آبی، فرآیند حفره‌ای یا حباب‌سازی (پدیده کاویتاسیون) را تجربه می‌کنند، فرآیندی که در آن حباب‌های هوا در ساقه شکل می‌گیرند، منبسط می‌شوند و فرو می‌ریزند. چیزی مشابه این فرآیند در انسان‌ها نیز اتفاق می‌افتد. مثلا در ترک خوردن بند انگشت انسان و تولید یک صدای خاص. 

کسی هنوز نمی‌داند که آیا سایر شرایط آشفتگی نیز می‌توانند صدا ایجاد کنند یا خیر. عوامل بیماری زا، حمله، قرار گرفتن در معرض اشعه ماوراء بنفش، دمای شدید و سایر شرایط نامطلوب نیز می‌توانند گیاهان را وادار به تولید صدای ترکیدگی مانند پوشش حبابی کنند یا خیر.

همچنین مشخص نیست که آیا تولید صدا یک پیشرفت تطبیقی در گیاهان است یا اینکه فقط یک اتفاق است. با این حال، این مطالعه این تیم نشان داد که یک الگوریتم توسعه‌یافته می‌تواند تشخیص و تمایز بین صدا‌های گیاهی را یاد بگیرد. مطمئناً ممکن است سایر ارگانیسم‌ها و موجودات نیز از این صدا‌های تولید شده توسط گیاهان استفاده کنند. 

علاوه بر این، این ارگانیسم‌ها می‌توانند یاد بگیرند که به طرق مختلف به سر و صدای گیاهان آسیب دیده پاسخ دهند.

هادانی گفت: «برای مثال، پروانه‌ای که قصد دارد روی گیاهی تخم بگذارد یا حیوانی که قصد خوردن یک گیاه را دارد، می‌تواند از صدا‌ها برای تصمیم گیری خود استفاده کند. برای ما انسان ها، پیامد‌ها کاملاً واضح است. ما می‌توانیم صدای ناراحتی گیاهان تشنه را بشنویم و قبل از اینکه مشکلی ایجاد شود آن‌ها را آبیاری کنیم. اما اینکه گیاهان دیگر حس می‌کنند و پاسخ می‌دهند یا نه، امری ناشناخته است».

تحقیقات قبلی نشان داده است که گیاهان می‌توانند تحمل بی‌آبی خود را در پاسخ به صدا افزایش دهند، بنابراین این امر مطمئناً قابل قبول است. اینجاست که تیم تحقیقاتی به مرحله بعدی پژوهش‌های خود اشاره می‌کند.

هادانی گفت: «اکنون که می‌دانیم گیاهان صدا‌هایی از خود ساطع می‌کنند، سوال بعدی این است که چه کسی ممکن است گوش دهد؟ ما در حال حاضر در حال بررسی واکنش سایر موجودات، اعم از حیوانات و گیاهان، به این صدا‌ها هستیم و همچنین در حال بررسی توانایی خود برای شناسایی و تفسیر صدا‌ها در محیط‌های کاملا طبیعی هستیم».