以色列研究团队在《Cell》发表论文:植物在疼痛时每小时发出35次超声波

植物在枝条被剪断感到疼痛或因干渴而受苦时,也会发出痛苦的“尖叫”。


以色列特拉维夫大学研究团队于30日(当地时间)在国际生物学术期刊《Cell》上发表了这一研究结果。


研究团队将烟草和番茄种在装有特殊麦克风的小箱子里。这套设备能够捕捉到人类听觉范围之外的高频声音。结果证实,植物在承受压力时也会发声。当植物缺水,或刚刚遭受组织切割等压力时,每小时会发出约35次超声波(20~100千赫兹);而在无压力状态下,每小时仅发出约1次超声波。这一频段属于人耳听不见的范围,但蝙蝠、老鼠、蝴蝶等部分动物却能听到。


早晚持续凉爽天气。19日下午,首尔阳川区安养川盛开的黄花波斯菊上,一只蝴蝶停栖。 文湖南记者提供

早晚持续凉爽天气。19日下午,首尔阳川区安养川盛开的黄花波斯菊上,一只蝴蝶停栖。 文湖南记者提供

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植物既没有肺也没有声带,那它们如何发声?目前科学家们将目光投向木质部这一从根向茎、叶运输水分和养分的通道。木质部分为导管和筛管,其中导管在树木吸水时会像人使用吸管那样收缩。在这一过程中会形成并破裂气泡,从而可能产生类似气球爆裂的声响。尤其在干旱期间,植物无法顺利吸水时,会产生更多气泡。不过,目前尚未得出完全确证的研究结论。


研究团队还通过人工智能机器学习,构建出一个模型,能够以约70%的准确率区分植物发出的声音究竟是因干渴所致,还是因枝条被剪断等疼痛造成。该技术有望应用于农场和园艺设施的作物管理。其实用性也已得到验证。尽管借助了经过训练、可去除风声等背景噪音的计算机程序,但在非实验室环境、而是在温室中对植物进行录音时,仍然能够捕捉到这些声音。此外,研究还发现,不仅是烟草和番茄,小麦、玉米和葡萄等作物在干渴时也会发声。



此前,该研究团队还曾证实植物能够“听见”声音。研究人员让“海滨月见草”听蜜蜂飞行的声音,结果发现其会分泌出更甜的花蜜。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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