Heli Aed: Kas Taimed Tegelikult Räägivad Ja Kuulevad?

{h1}

Heli on nii eluliselt oluline, et mõned teadlased arvavad nüüd, et folklooril on tõde, et taimed saavad kuulata ja rääkida.

Mets tõesti elab elu.

Kuigi inimese kõrvad on sageli liiga madalad või liiga kõrged, on putukad ja loomad signaalid üksteisele vibratsiooniga. Isegi puid ja taimi kibestub nende sanitaartehniliste kanalitega lõhkuvate väikeste õhumullide heli.

Ja on tõendeid selle kohta, et putukad ja taimed "kuulevad" üksteise helisid. Mesilased on just õiges sageduses, et vabastada tomatitest ja teistest õistaimedest õietolm. Ja koore mardikad võivad tõsta taimerasse õhurütmi, vihje, et puudel on põua stress.

Heli on nii eluliselt tähtis, et mõned teadlased arvavad, et folklooril on folklooris tõde, et inimestel on võimalik taimedega suhtlema. Ja taimed võivad üksteisega suhtlemiseks kasutada heli.

Kui isegi bakterid võivad signaali üksteisega põhjustada vibratsiooni, siis miks mitte taimi, ütles Monica Gagliano, kes on Crawley Lääne-Austraalia ülikooli füsioloog.

"Heli on tohutu, see on kõikjal. Kindlasti oleks elu seda kasutanud oma eelisena igasuguses vormis," ütles ta OurAmazingPlanet'ile.

Gagliano ja tema kolleegid näitasid hiljuti, et maisisordi juured jäävad 220-hertsi suunas, ja juured levitavad samalaadse heliga klikke. Chilii seemikud kiirendavad oma kasvu, kui naeruvaba magusad apteegitilli taimed on lähedal, on kast, mis ainult helisid, mitte lõhna, kantakse tšillipüügist, näitas grupi teine ​​uuring. Apteegitill vabastab kemikaale, mis aeglustab teiste taimede kasvu, mistõttu teadlased arvavad, et tšilli taimed kasvavad kemikaalide ennetamisel kiiremini, kuid ainult seetõttu, et nad kuulevad taime, mitte sellepärast, et nad lõhnavad seda. Mõlemad apteegitill ja tšillid olid ka heli-isoleeritud kastis.

"Oleme tuvastanud, et taimed reageerivad helile ja annavad oma heli," ütles Gagliano. "Ilmseks otstarbeks võib olla suhtlemine teistega."

Monica Gagliano, taimeakustiliste teadur.

Monica Gagliano, taimeakustiliste teadur.

Krediit: Lääne-Austraalia Ülikool

Gagliano väidab, et root-to-the-hoiatused võivad muuta metsa orgaaniliseks jaotuskilbiks. "Arvestades, et kõik metsad on kõik seotud seenhaiguste võrkudega, võib taimede abil seeni kasutada seda, kuidas me Internetti kasutavad ja aktiveerivate signaalide saatmist läbi selle veebi. Siit, kes teab," ütles ta.

Nagu teistegi elu, kui taimed saadavad helisignaale, on see üks paljudest kommunikatsioonivahenditest. Gagliano väited on vaja rohkem tööd, kuid taimede kuulamine on juba vilja kandvatel viisidel palju.

Kui mull puruneb

Teadlased tunnistavad esmakordselt 1960ndatel, et lehtede kuulamine näitas taimede tervist.

Kui lehed avavad oma poorid süsinikdioksiidi kogumiseks, kaotavad nad suures koguses vett. Selle niiskuse asenda- miseks juured imavad maast vett ja saadavad seda taevas läbi torude seeria, mida nimetatakse xylemiks. Pitu membraanid, sisuliselt kahesuunalised ventiilid, ühendavad iga tuhande väikese toruga. Mida kuivad mullad, seda suurem on pinge kylemis, kuni popeni, membraanist läbi tõmmatakse õhumull.

Mõne taime puhul on need embolüüsid surmavad - nagu ka inimese veresoontes - kuna gaasimullid blokeerivad vee voolu. Mida rohkem õhku torudes on, seda raskem on taimede veetamine, selgitab Oregoni osariigi ülikooli taimeökofüsioloog Katherine McCulloh.

Kuid teadlased, kes salvestavad taimede hüdraulikat, avastavad, et teatud liigid, nagu männipuud ja Douglas firs, saavad kahjustusi parandada iga päev või isegi iga tunni järel.

"Need emboolia moodustumise ja uuesti täidetavad tsüklid on just see, mis juhtub iga päev. Taim on õnnelik, see on vaid igapäevane elu," ütles McCulloh. "Minu arvates on see taimelioloogia seisukohast revolutsiooniline. Kui ma õppisin, kuidas taimed veeti, siis oli see passiivne protsess, mida juhtis aurumine lehtedest. Mida me hakkame mõistma, see pole lihtsalt tõsi üldse. See on täiesti dünaamiline protsess. "

Kuidas taimi kuulata

Taimemullide kuuldav tehnoloogia plahvatab, on tegelikult üsna lihtne. Sulgedes ja ehitistes olevad praod tuvastavad akustilised andurid tekitavad ultraheli hüppelaud. Pisoelektriline pikap, nagu elektriline kitarri pikap, läbib võimendi ostsilloskoobi, mis mõõdab iga popi lainekuju. Akustiline andur on kallis, kuid Duke'i ülikooli botaanik Dan Johnson rahastab National Science Foundation'i ja Ameerika Ühendriikide põllumajandusministeeriumi sellel suvel odavlennulise versiooni loomiseks. Ta annab Emboolia tuvastajale Põhja-Carolina teadus- ja matemaatikaülikoolis Durhamis keskkooliõpilased.

"Ma arvan, et taimede hüdraulika on see puzzle, mis ütleb meile, millised liigid hakkavad elama ja millised liigid surevad kliimamuutustega," ütles Johnson OurAmazingPlanet. "Taimede hüdraulika annab meile teada, millised on meie tulevased metsad 50 aasta pärast."

Kaks geoloogi Arizonas ehitavad ka odavat akustilist detektorit, rahvahulk rahastab umbes 1000 dollarit, mis on tõmmatud vanadest taimedega suhtlemiseks.

"Meil sai lummatud mõte, et saaksite kuulata saguaro kaktuse sanitaartehnikat," ütles Tucsoni konsultatsioonifirma Arapahoe SciTech omanik Lois Wardell.Wardell ja geofüüsik Charlotte Rowe loodavad eristada kaktade kuivatamist ja teisi keskkonnakoormusi kaevates, alustades 3-suu-pikkest potid saguaro'st.

"Me töötame selle nimel, et püüda neid kahte signaali eristada: ma olen külm versus, ma olen tõesti janu," ütles Wardell. "Meil on juba õnnestunud välja tuua mõni kurb." [Saguaros: Sonorari kõrbe elavad kimbud]

Millised taimed ütlevad põua kohta

Akustilised emissioonid või lõhkenevate õhumullide heli võivad samuti tõsta ettekujutusi taimede põua tagajärgede kohta.

Kahes Southwest Johnson oli üllatunud, et taimed, mida peetakse kõige põuda tolerantsemaks, nagu näiteks kadakad, olid embolüümi parandamisel halvimad. Laiade lehtedega taimed, sealhulgas rododendronid ja kooritud sarapuupähklid, olid kuivade torude tekitatud kahjude parandamisel paremad.

"Nüüd, kui seal põnevad uskumatud põuad, on liigid, mida me ennustasid surma, on täpselt vastupidine sellele, mis toimub", ütles Johnson. "Me näeme kadakatest palju surmajuhtumeid ja need on tavaliselt selles piirkonnas kõige põudlikumad, samal ajal kui enamik lehe süsteeme lähevad rahulikult ja need parandavad mis tahes embooliaid järgmisel kevadel, mil on veel vett. "

Ponderosa Pine nõel skaneeriva elektronmikroskoobi pilt. Me näeme, et ksüleem (punaselt) emboliseerub, kuna lehed muutuvad dehüdreerunud. a) täielikult hüdraatunud minus 112 kraadi Fahrenheiti (minus 80 kraadi Celsiuse kraadiga (cryoSEM)); b) täielikult hüdreeritud, kuid epifluorestsentsmikroskoopia abil toatemperatuuril; c) dehüdreeritud nõelaga cryoSEM; ja d) tugevalt dehüdreeritud nõelaga cryoSEM. Paneelid b, c ja d on suurendatud võrreldes paneeliga a.

Ponderosa Pine nõel skaneeriva elektronmikroskoobi pilt. Me näeme, et ksüleem (punaselt) emboliseerub, kuna lehed muutuvad dehüdreerunud. a) täielikult hüdraatunud minus 112 kraadi Fahrenheiti (minus 80 kraadi Celsiuse kraadiga (cryoSEM)); b) täielikult hüdreeritud, kuid epifluorestsentsmikroskoopia abil toatemperatuuril; c) dehüdreeritud nõelaga cryoSEM; ja d) tugevalt dehüdreeritud nõelaga cryoSEM. Paneelid b, c ja d on suurendatud võrreldes paneeliga a.

Krediit: Dan Johnson, Duke'i ülikool

Johnson ennustab, et tulevikus on tõsine põua, tõenäolisemalt surevad taimed, kellel on raskemat aega embooliaid parandada. "Need on taimed, mis võivad parandada embooliaid, mis hakkavad ellu jääma," ütles ta. [Galerii: taimed ohus]

Austraalias, kes põuast kannatab, elab Gagliano ka põua signaalide dekodeerimise võimalus. "Me ei tea, kas need heitkogused annavad teavet ka taimede linnaosade kohta," ütles ta. "Tehastel on võimalus kaitsta ennast siis, kui nad veest välja jooksevad, ja nad on tõesti head teavet ohu jagamisel, isegi kui üks jagamine on see, kes sureb."

Selle asemel, et kuulda helitugevust?

Gagliano uurijate kriitikud osutavad, et keegi pole leidnud struktuure, mis sarnaneksid maisi või mõne teise taime suu või kõrvaga. Samuti ei näita grupi uuringud, et taimed "räägivad" omavahel.

"See on üsna provokatiivne ja seda tuleb väärtustada, kuid see ei tõesta tegelikult tõendeid selle kohta, et need on akustilised sidevahendid," ütles Richard Karban, California ülikool Davis, ekspert, kuidas taimed keemiliste signaalidega suhtlevad.

Kuid lihtsamad eluvormid juhivad lihtsalt trahvi ilma keeruliste heli retseptorite ja tootjateta. Räätsa sfinksi rummud vilevad, sundides õhku aukude küljes. Lendav putukad täidavad surmajuhtumeid, kui nad mõjutavad nahkhiiret hüdrolokku. Vihmaussid põgenevad lähituleviku mobiilsest vibratsioonist. [Kuulake caterpillarsid oma põkkidega suhtlema]

Loomulikult võib Gagliano avaldatud ilmne vastus heli olla veel üks seletus. Üks, mis võis ka arvestada teadlaste ja koduaedrite (sealhulgas Charles Darwini) sajandiga, kes manipuleerisid taimekasvatust muusikaga.

Kas tundlikkus võib olla, miks taimed reageerivad helile?

Isegi inimesed suudavad heli tajuda seda kuulamata, ütles Michigani Riikliku Ülikooli botaanik Frank Telewski ja ekspert, kuidas puid reageerida tuulele.

"Mitu korda sa oled istub kellegagi, kelle autostereo on täis lööklaine?" Tema sõnul võib see tõesti tunduda, et see rütmib.

Puid tajutavad ja vastavad puutele, nagu näiteks tuul või rada, mis läbib rada. Ja nagu tuul, on heli laine, mis liigub läbi õhu.

Tegelikult vajab puu tuule kasvamist, ütles Telewski. "Kui sa pange alla seemiku, siis teete seda natuke karedust, sest puu peab liikumist tajuma. See on nagu puu füüsiline teraapia. Kui teete seda liiga tihedalt, siis ei lase taim toota tugevamaid kudesid "

Palauusel asuv nisupartii.

Palauusel asuv nisupartii.

Krediit: USDA / ARS

Kuid Telewski on avatud ideele taimekasvatusest heli abil. Ta ütles viimastel aastatel, et Hiina teadlased on näidanud, et ta võib suurendada taimede saagikust teatud sageduste helilainete edastamisega. Teised rühmad on uurinud, kuidas erinevad helide sagedused ja intensiivsus muudavad geeniekspressiooni. Nende uuringutes leiti, et akustilised vibratsioonid muudavad taimedes ainevahetust. Mõned kasulikud vibratsioonid tõmbavad ka ahvilisi putukaid, mis põllukultuuride külge mahutavad.

"Me pole veel seal," ütles Telewski jõupingutuste kohta, millest taimed suudavad tõestada. "Mõnikord võib fantastiline hüpotees osutuda tõeliseks, kuid see peab olema fantastiline tõendusmaterjal selle toetamiseks."

Vastates kriitikutele

Karban, UC Davis, märgib, et taimede väli ei ole uute ideede suhtes väga vastuvõtlik. 1980. aastatel oli idee, et taimed võiksid rääkida lõhna või lenduvate kemikaalide abil, kuid karban ja teised jätkasid tõestamist, et taimed, sealhulgas sagebrush, hoiatavad oma naabreid ähvardava ohu eest, õhutades keemilisi signaale. "Oma karjääri ajal olen proovinud uusi ideid tõmmata ja see on olnud väga raske," ütles Karban.

Gagliano jääb skeptitsismi järgi alla.

"Mind juhatasid maha pika traditsiooni folklooris inimesed, kes rääkisid taimedega ja kuulasid taimi ja taimi, mis helisid tegid," ütles Gagliano."Ma tahtsin näha, kas on mingit teaduslikku alust midagi, mis meie kultuuris püsib nii kangekaelselt."

Kuid maisi juurklõpsud on inimese kuulmisvahemiku alumises otsas. "Teoorias võisime seda kuulda, kuid reaalselt said need välja juurest maapinnast, nii et tõde on see, et me ilmselt ei kuule seda," ütles ta. Ksylemiga purunevad mullid on ultraheli, umbes 300 kilohertsi, mida saab tuvastada ainult putukad ja mõned muud loomad.

Sel kevadel vaatavad Gagliano ja tema koostööpartnerid rohkem suhtlusoskusi. "Me näeme, kas mõned taimerühmad võivad olla rohkem rühmad kui teised, ja kui mõnel taimel on heli jaoks konkreetsed nõudmised," ütles ta. Nad kavatsevad ka taimedest väljastatud helisid salvestada ja neid taastada ja näha, millist vastust nad toodavad teistes taimedes.

"Shamanid ütlevad, et nad õpivad taime helidest. Võib-olla on nad kohandatud asjadega, mida me ei pööra tähelepanu," ütles Gagliano. "See on tõesti põnev. Me võisime selle seose kaotada ja teadus on valmis selle uuesti avastama."

E-post Becky Oskin või järgige teda @ beckyoskin. Järgne meile @OAPlanet, Facebook või Google+. Originaal artikkel on WordsSideKick.com'i MeieAmazingPlanet.


Video Täiendada: C. Goode ja G. O'Donnell kaugvaatlusest, -mõjutamisest, reaalsuse loomisest jms (e.k. subtiitritega).




Uurimistöö


Mis On Odavad, Mida Sa Saad Nasa Langeva Satelliidi Poolt?
Mis On Odavad, Mida Sa Saad Nasa Langeva Satelliidi Poolt?

Mariana Trench Expedition Peers Deep Into The Earth
Mariana Trench Expedition Peers Deep Into The Earth

Teadusuudised


"Kleidi" Teooria: Miks Me Segame Valget Ja Kulda Sinise Ja Mustana

Siin On, Kuidas Teravill Põleb (Ja Miks See Näeb Välja Nagu Kryptoni Surm)
Siin On, Kuidas Teravill Põleb (Ja Miks See Näeb Välja Nagu Kryptoni Surm)

Stseenide Taga: Mis Jääb Allapoole? Kunstiteaduse Tundmaõppimine Teaduses
Stseenide Taga: Mis Jääb Allapoole? Kunstiteaduse Tundmaõppimine Teaduses

Pet Snake Peaaegu Tapab Teen: Miks Inland Taipan On Nii Surmav
Pet Snake Peaaegu Tapab Teen: Miks Inland Taipan On Nii Surmav

Doctor Shortage Loomsed Tervishoiu Reform (Op-Ed)
Doctor Shortage Loomsed Tervishoiu Reform (Op-Ed)


ET.WordsSideKick.com
Kõik Õigused Reserveeritud!
Mistahes Materjalide Reprodutseerimine Lubatud Ainult Prostanovkoy Aktiivne Link Saidile ET.WordsSideKick.com

© 2005–2019 ET.WordsSideKick.com