Nghiên cứu mới: hoa có khả năng nghe và cảm nhận tiếng ong đập cánh, làm cho mật của chúng trở nên ngọt hơn

Theo các nhà khoa học, những bông hoa có thể lắng nghe sự hiện diện của ong và tăng độ ngọt của mật để hấp dẫn chúng đến để thụ phấn.

Ngay cả trong những ngày yên bình nhất, âm thanh vẫn tràn ngập thế giới: tiếng chim hót, tiếng gió thổi qua những chiếc lá, và tiếng của các loài côn trùng vang vọng về công việc hàng ngày. Đôi tai của cả thú săn mồi và con mồi đều được thiết kế để phát hiện sự hiện diện của nhau.

Âm thanh là một yếu tố quan trọng đối với sự sống và sinh tồn, điều này đã thúc đẩy nhà nghiên cứu Lilach Hadany đặt ra câu hỏi: Nếu không chỉ động vật mà còn cả thực vật có khả năng nghe, thì điều đó sẽ như thế nào? Thông tin về thí nghiệm đầu tiên kiểm tra giả thuyết này được xuất bản trên trang web chia sẻ nghiên cứu chưa được kiểm duyệt bioRxiv. Theo đó, có ít nhất một trường hợp đã chứng minh rằng thực vật có khả năng nghe, điều này mang lại lợi thế tiến hóa cho chúng.

Nhóm nghiên cứu của Hadany đã thử nghiệm trên loài hoa dạ anh thảo (Oenothera drummondii) và phát hiện ra rằng chỉ sau vài phút cảm nhận được rung động trên cánh của côn trùng thụ phấn, loài cây này tăng lượng đường trong mật hoa tạm thời. Thực tế, cánh hoa đóng vai trò như tai, lắng nghe tần số rung động của ong và loại bỏ các âm thanh không liên quan như tiếng gió.

Âm thanh ngọt ngào

Là một nhà lý thuyết tiến hóa, Hadany đã nảy sinh nghi vấn khi nhận ra âm thanh là một nguồn tài nguyên tự nhiên phổ biến - thực vật sẽ tiêu hao nguồn tài nguyên này nếu chúng không sử dụng như động vật. Cô cho rằng nếu cây có khả năng nghe và phản ứng với âm thanh, điều này sẽ giúp chúng sinh tồn và truyền kỹ năng này cho thế hệ tiếp theo.

Do thụ phấn đóng vai trò quan trọng trong sinh sản của thực vật, nhóm nghiên cứu của Hadany tập trung vào phần hoa trước. Dạ anh thảo mọc dại ở bờ biển và các công viên gần trường Đại học Tel Aviv là một ứng viên lý tưởng. Lý do là nó có thời gian nở lâu và sản xuất mật đủ để thu hút.

Để thử nghiệm, nhóm của Hadany tiếp xúc hoa với năm loại âm thanh khác nhau: không tiếng động, tiếng ong, âm thanh tần số thấp, trung bình và cao từ máy tính. Các cây tiếp xúc với âm thanh yên tĩnh được đặt trong các lọ thủy tinh chống rung, chúng không có sự gia tăng lượng đường trong mật đáng kể. Kết quả tương tự được thấy ở cây tiếp xúc với âm thanh cao (158-160 kilohertz) và âm thanh trung bình (34-35 kilohertz).

Tuy nhiên, cây tiếp xúc với âm thanh của ong (0,2-0,5 kilohertz) và các âm thanh tần số thấp tương tự (0,05-1 kilohertz), chỉ sau ba phút, lượng đường trong mật tăng từ 12-17% lên 20%.

Theo giả thuyết của các nhà khoa học, mật ngọt hơn có thể thu hút nhiều động vật thụ phấn và tăng khả năng thụ phấn thành công. Khi quan sát thực tế, nhà nghiên cứu phát hiện các loài thụ phấn đậu nhiều trên cây đã được thăm trong vòng sáu phút gần đây.

'Chúng tôi khá bất ngờ khi thấy hiệu quả này', Hadany nói. 'Sau khi lặp lại các thí nghiệm dưới các điều kiện khác nhau như thời tiết khác nhau, thử nghiệm trên cây ngoài trời và trong nhà, chúng tôi tin rằng kết quả là đáng tin cậy'.

Cánh hoa giống như tai

Khi cả nhóm suy nghĩ về cách âm thanh truyền đi và rung động, vai trò của cánh hoa trở nên hấp dẫn hơn. Hoa có nhiều hình dáng và kích thước khác nhau, nhiều loại có hình dạng giống như chiếc đĩa vệ tinh, có khả năng nhận và truyền âm thanh.

Lilach Hadany, cùng với Marine Veits và một học sinh tốt nghiệp, đã đo tần số rung của hoa dạ anh thảo mỗi phút. Mục đích là để kiểm tra hiệu ứng rung của từng nhóm tần số âm thanh. Sau đó, họ so sánh độ rung của hoa bình thường với những bông hoa đã tiếp xúc với các âm thanh khác nhau.

'Cấu trúc hình dạng của loại hoa này tương tự như một cái đĩa vệ tinh. Theo lý thuyết âm học, việc này là hoàn toàn có lý nếu cấu trúc này có khả năng rung và truyền âm thanh vào chính hoa', Veits nói.

Đúng như vậy, tuy nhiên cánh hoa chỉ phản ứng với tần số của âm thanh của động vật thụ phấn. Hadany cho biết việc thấy tần số của hoa khớp với bước sóng của ong là một điều rất thú vị.

'Khi bạn nhìn thấy nó hoạt động, bạn sẽ hiểu ngay', Veits nói.

Để đảm bảo rằng cánh hoa là bộ phận lắng nghe, nhóm của Hadany đã thử nghiệm trên các bông hoa đã mất một hoặc nhiều cánh hoa. Những đóa hoa này không còn khả năng tiếp nhận âm thanh từ tần số thấp nữa.

Còn điều gì hoa có thể nghe?

Hadany xác nhận rằng vẫn còn nhiều câu hỏi xoay quanh khả năng đáp ứng với âm thanh của thực vật mà chúng ta mới khám phá. Liệu có loài hoa nào có khả năng nhận diện một số tần số âm thanh tốt hơn những loài khác không? Tại sao hoa dạ anh thảo lại tăng lượng đường trong mật lên nhiều đến vậy trong khi chỉ cần 1-3% thì loài ong đã nhận biết được?

Hơn nữa, liệu khả năng này có mang lại những lợi ích khác ngoài việc ảnh hưởng đến quá trình sản xuất mật hoa và thụ phấn không? Hadany đề xuất rằng các loài cây có thể cảnh báo cho nhau khi nghe thấy âm thanh của động vật ăn cỏ. Hoặc chúng có thể tạo ra âm thanh để thu hút các loài động vật có thể giúp phân tán hạt giống.

'Chúng ta cần xem xét việc các loài hoa đã tiến hóa cùng với động vật thụ phấn trong một thời gian dài', Hadany nói. 'Chúng sống và cũng cần phải sinh tồn. Khả năng cảm nhận môi trường là vô cùng quan trọng đối với thực vật, đặc biệt khi chúng không thể di chuyển'.

Bản báo cáo khoa học này đã mở ra một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới. Hadany đặt tên cho nó là âm thực học (phytoacoustics).

Veits muốn hiểu thêm về cơ chế của hiện tượng này. Ví dụ, quá trình phản ứng phân tử hoặc cơ học nào tác động đến việc hoa rung và mật hoa? Cô cũng hy vọng bản báo cáo sẽ khẳng định giả thuyết rằng không phải lúc nào cũng cần một giác quan để cảm nhận thế giới.

'Nhiều người có thể tự hỏi, thực vật làm sao lại có khả năng nghe và ngửi?' Veits nói. 'Tôi muốn mọi người hiểu rằng việc lắng nghe không chỉ liên quan đến đôi tai'.

Richard Karban, một chuyên gia về sự tương tác giữa thực vật và côn trùng tại trường Đại học California Davis, có những suy đoán riêng về lợi ích tiến hóa của các loài thực vật khi chúng phản ứng với âm thanh.

'Khả năng của chúng cảm nhận sự hiện diện của các cây xung quanh là khả quan, và chúng sẽ đánh giá xem các cây xung quanh có đủ phân bón không', anh nói. 'Mặc dù chưa có bằng chứng cụ thể nào cho hiện tượng này, nhưng bản báo cáo này đã đưa ra bước đi đầu tiên'.

Theo National Geographic