Thực vật cũng kêu lên khi gặp căng thẳng

Đừng nghĩ rằng thực vật yên lặng và không phát ra âm thanh khi bị va đập. Thực sự, đó là chúng ta không nghe thấy giọng nói của chúng!

Khi con người cảm thấy áp lực và không có nơi để giải tỏa, họ có thể tìm đến nơi mở rộng và hét lên mạnh mẽ, như thể điều này có thể giúp hòa tan những cảm xúc tích tụ và làm tan biến chúng vào không khí.

Nếu một cây cối phải chịu đựng áp lực để tồn tại, chắc chắn nó không thể di chuyển đến một nơi mở rộng giống như con người. Nhưng chúng có thể phát ra tiếng kêu và âm thanh đó có thể lan tỏa xa trong không gian.

Thường thì, con người khó nghe được những âm thanh này bằng tai của mình, và họ sẽ cho rằng thực vật là một nhóm sống im lặng. Tuy nhiên, các nhà khoa học trong phòng thí nghiệm, với sự trợ giúp của các thiết bị, đã thu thập các sóng âm thanh khi cây 'kêu lên'.

Tiếng la hét khi bị tổn thương

Itzhak Khait từ Đại học Tel Aviv ở Israel và các đồng nghiệp của ông đã tạo ra những điều kiện khó khăn và gây áp lực cho thực vật: hạn hán, cắt tỉa... Để tìm hiểu về 'tiếng nói' của chúng.

Đối tượng thử nghiệm là các loài cây phổ biến như cà chua và thuốc lá. Tất cả chúng đều phát triển mạnh mẽ trong đất ẩm trước khi thí nghiệm bắt đầu. Sau khi bắt đầu thử nghiệm, một số cây sẽ không được tưới nước, một số cây sẽ bị cắt thân, và một số cây sẽ tiếp tục sống trong điều kiện bình thường để làm nhóm đối chứng.

Thí nghiệm được thực hiện trong một hộp cách âm, và thiết bị radio được đặt cách cây 10 cm để ghi lại những âm thanh mà cây phát ra khi chúng bị hại theo các cách khác nhau.

Kết quả cho thấy cả cây bị khô và cây bị cắt thân đều phát ra nhiều tiếng ồn. Những tiếng la hét này xảy ra thường xuyên. Cây cà chua bị căng thẳng do hạn hán phát ra trung bình 35 tiếng bíp mỗi giờ, so với 11 tiếng bíp của cây thuốc lá. Và khi bị cắt thân, cây cà chua phát ra trung bình 25 tiếng bíp trong giờ tiếp theo và cây thuốc lá là 15 tiếng bíp. Ngược lại, những cây không bị hạn hán và không bị cắt thân chỉ đôi khi phát ra tiếng động.

Do đó, các nhà khoa học tin rằng những sóng siêu âm này là phản ứng của thực vật khi chúng phải chịu áp lực để tồn tại. Tất nhiên, thực vật phải đối mặt với nhiều căng thẳng khác ngoài việc thiếu nước và bị cắt, và không phải cây nào trong số chúng cũng có thể phát ra tiếng kêu.

Làm thế nào để những âm thanh này được phát ra?

Từ những năm 1960, các nhà khoa học đã phát hiện ra những rung động của thực vật trong thời kỳ hạn hán và tin rằng những rung động đó được tạo thành do hiện tượng Cavitation. Khi thiếu nước, trong xylem của cây, không khí tan trong nước sẽ tạo ra bọt khí, sau đó bọt khí tiếp tục mở rộng, thậm chí vỡ nổ.

Hiện tượng xâm thực sẽ phân phối lại ứng suất trong cây, khi ứng suất tập trung vào một bộ phận thì có thể nhanh chóng giải phóng một lượng lớn năng lượng: cơ năng chuyển hóa thành năng lượng âm thanh nên quá trình này được gọi là Phát xạ âm - Acoustic Emission.

Ngày nay trong công nghiệp, người ta thường sử dụng nguyên lý phát xạ âm để kiểm tra xem một vật liệu có bị lỗi hay không. Nếu sử dụng nhiều cảm biến, vị trí chính xác của lỗi cũng có thể được xác định.

Nhóm nghiên cứu của Đại học Tel Aviv đã đặt một thiết bị radio cách cây 10 cm, và chứng minh rằng sóng siêu âm do thực vật phát ra thực sự được truyền trong không khí trong điều kiện thiếu nước hoặc bị cắt . Và điều này có nghĩa là ngay cả khi con người không thể nghe thấy, các loài động vật khác vẫn có thể nghe thấy.

Các nhà khoa học cho biết những siêu âm mà họ thu thập được có thể được nghe thấy bởi nhiều loài động vật có vú (như chuột) và côn trùng (chẳng hạn như bướm đêm) ở khoảng cách từ 3 đến 5 mét .

Nhóm nghiên cứu cũng phát hiện ra rằng khi thực vật phát ra sóng siêu âm trong thời gian khô hạn và khi thân cây bị chặt, sóng siêu âm do thực vật phát ra có phần khác nhau dưới hai áp suất khác nhau.

Cụ thể, họ đã tạo ra một thuật toán học máy, hay còn gọi là AI, cung cấp các sóng âm thu được trong cả hai trường hợp cho AI để giúp nó đào tạo khả năng phân biệt giữa cây khô và cây đã cắt. Sau khi hoàn thành quá trình đào tạo, tỷ lệ chính xác của AI để phân biệt hai loại âm thanh này là hơn 70% .

Do đó, AI có thể phân biệt sự khác biệt giữa hai loài này, thì các loài động vật khác cũng chắc chắn có khả năng phân biệt được điều này.

Các nhà khoa học cho biết nếu một loài côn trùng ký sinh thực vật có thể nghe thấy sự khác biệt của sóng âm thanh, nó có thể sử dụng thông tin đó để ngăn chính nó đẻ trứng trên cây khô.

Thêm vào đó, không chỉ động vật mới có thể nghe được. Nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng thực vật cũng có khả năng giác quan mạnh mẽ, phản ứng với nhiều kích thích, bao gồm cả âm thanh, ngoài phản ứng với xúc giác (ví dụ, mai dương khép lại). Nếu một cây bị hạn hán và một cây khác nghe thấy tiếng hét của nó, nó cũng có thể kích hoạt cơ chế tự bảo vệ.