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压力大的时候,植物也会尖叫,而且超级响

2022-11-06 09:31:50    来源:IT之家    阅读量:19826   

不要以为植物很安静,不会被什么东西打到其实是我们的耳朵

当人类有压力,无处释放的时候,可能会跑到一个空旷的地方,大声呼喊,仿佛这样就能把积压在体内的情绪排出体外,消散在空气中。

如果一个植物在生存的压力下,想要到处跑可能是不现实的但即使它不能轻易移动,它发出的声音仍然可以穿过空气,飘到更远的地方

通常人类仅凭自己的耳朵很难听到这些声音,认为植物是一群沉默的生命可是,实验室的科学家在设备的帮助下,已经收集到了植物尖叫时的声波

当然,在此之前,研究人员必须先进行一些破坏,才能迫使植物大声呼喊那么,他们做了什么

当你受伤时,你会尖叫。

为了捕捉植物的声音,以色列特拉维夫大学的伊扎克·凯特和他的同事给植物设置了两个难题一个是干旱,一个是割茎

经过测试的选手是我们常见的植物,西红柿和烟草实验前,它们都在潮湿的土壤中健康生长实验开始后,植物的命运有所不同:有些植物再也没有被浇水,有些植物的茎被剪掉,有些植物在正常条件下继续存活,所以它们是对照组

实验在隔音箱中进行,无线电设备放在距离植物10厘米的地方,听植物受到不同伤害后会发出什么声音。

结果,无论是遭受干旱胁迫的植物,还是茎被切断的植物,都会发出很大的噪音:音量约为65分贝,频率在20 000 Hz到100 000 Hz之间,是超声波。

人耳只能听到20到20 000赫兹之间的声音,伴随着年龄的增长,这个范围会缩小因此,如果将无线电设备换成一个站在离植物10厘米远的人,不太可能捕捉到如此高频率的尖叫

这些喊声也来得很频繁在干旱胁迫下,番茄植物平均每小时发出35种声音,而烟草植物发出11种声音当茎被切断时,番茄植株在接下来的一个小时内平均发出25种声音,而烟草植株发出15种声音相比之下,没有遭受干旱和没有被砍伐的植物只是偶尔发出声音,平均时间不到每小时一次

因此,科学家认为这些超声波是植物对生存压力的反应当然,除了缺水和切割,植物还会面临很多其他的压力,并不是所有的压力都能形成尖叫

这种声音是怎么来的。

声音只不过是物体的振动。

早在20世纪60年代,就有科学家检测到植物在干旱时的振动,认为振动是由空化现象引起的缺水时,溶于水中的空气会在植物木质部形成气泡,然后气泡会膨胀甚至破裂,这是一种空化现象

空化现象会使植物体内的应力重新分布当应力集中在一个地方时,就有可能迅速释放出大量的能量:机械能转化为声能,所以这个过程叫做声发射

在1966年的研究中,科学家们在蓖麻的叶子和叶柄上检测到了振动。

半个多世纪前,研究人员通过检测植物发出的波形发现植物在振动现在在工业中,人们经常利用声发射原理来检测一块材料是否存在缺陷如果使用多个传感器,也可以确定缺陷的具体位置

可是,当声发射用于检测材料或植物时,通常需要将传感器直接连接到被测对象所以,在过去的研究中,虽然科学家捕捉到了植物的声音,但是声波是由植物自身发出,设备接收的,并不能证明外界有机会听到那些声音

但这一次,特拉维夫大学的研究小组将无线电设备放在了10厘米远的地方,这证明了植物在缺水或被切割时发出的超声波确实会在空气中传播这意味着即使人类听不到,其他动物也可能听到

科学家们说,他们收集到的超声波可能会被许多哺乳动物和昆虫在3到5米远的地方听到这对研究人员来说非常重要

和超声波,还是有区别的。

研究小组发现,尽管植物在干旱和切茎时会发出超声波,但在两种不同的压力下,植物发出的超声波有些不同。

具体来说,他们编写了一个机器学习算法,即AI,将两种情况下收集到的声波反馈给AI,帮助它训练区分干旱植物和切割植物的能力经过训练,AI区分两者的正确率超过70%

这意味着干旱的植物发出的声波与为AI而截茎的植物发出的声波是不同的AI能分辨出它们的区别,其他动物也能分辨出来

科学家说,如果一些寄生在植物上的昆虫能够听到声波的差异,就有可能利用这些信息来防止自己在干燥的植物上产卵如果有一种以植物为食的昆虫,它的天敌能听到声波的不同,就有机会往声波的方向跑,抓住更多的昆虫,保护植物的安全

感受植物的声音。

另外,不只是动物能听到声音以前的研究表明,植物也有很强的感知能力,它们可以对包括声音和触摸在内的许多刺激做出反应如果一株植物陷入干旱的困境,另一株植物听到它的叫声,也可能触发某种机制来保护自己

当然,在这些想法被证实之前,科学家们还有很长的路要走。

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