توصل باحثون إلى أن نباتات البندورة والتبغ العطشى تصدر أصوات نقر؛ أمواجاً فوق صوتية، ما يعني أنها عالية النبرة بحيث لا يمكن أن تسمعها آذان الإنسان. ولكن عندما يتم تحويل الضوضاء إلى نغمات منخفضة، فإنها تبدو مثل فرقعة الفقاعات. تصدر النباتات أيضاً مثل هذه النقرات عندما تتعرض لقطع سيقانها.
عندما ألقت عالمة الأحياء التطورية ليلاك هاداني محادثات حول نتائج فريقها، قالت إن الناس أخبروها بما يلي: "لقد قطعتِ سيقان البندورة وعندها بدأت تصرخ". لكن هذا يقفز إلى استنتاج لم يتوصل إليه فريقها بعد. تقول هاداني إن "الصراخ" يفترض أن النبات يتسبب عن قصد في إحداث الضجيج. في الدراسة الجديدة "أظهرنا فقط أن النباتات تصدر أصواتاً مفيدة".
يقترح مؤلفو الدراسة أن اكتشاف هذه الأصوات الصادرة عن قصد أو بغير قصد، يمكن أن يشكل خطوة نحو الأمام في عالم الزراعة، ما قد يوفر طريقة جديدة لمراقبة الإجهاد المائي في النباتات. إذا التقطت الميكروفونات في الحقول أو الدفيئات نقرات معينة، سيعرف المزارعون أن محاصيلهم بدأت تجف.
كان العمل السابق قد اقترح أن بعض النباتات تنتج اهتزازات وانبعاثات فوق صوتية. لكن تلك التجارب استخدمت أجهزة استشعار متصلة مباشرة بالنبات، كما يقول ألكسندر بونومارينكو، الفيزيائي في شركة التكنولوجيا الحيوية NETRI في ليون بفرنسا، والذي اكتشف الأصوات الصادرة عن شرائح من أشجار الصنوبر في المختبر. حاول فريق هاداني شيئاً جديداً.
قالت ليلاك هاداني لـ Science News إن الأمر لا يشبه صراخ النباتات. وتقول إن النباتات قد لا تقصد إصدار هذه الأصوات. وأكدت أكثر من مرة أن تجاربها أظهرت فقط أن النباتات تصدر أصواتاً مفيدة لكنها خارج نطاق سمع الإنسان.
سمعت هاداني وزملاؤها النقرات لأول مرة عندما وضعوا الميكروفونات بجوار النباتات على طاولات في المختبر. اشتعلت الميكروفونات ببعض الضوضاء. لكن الباحثين احتاجوا إلى التأكد من أن النقر قادم من النباتات. لذلك وضع العلماء النباتات داخل صناديق عازلة للصوت في الطابق السفلي، بعيداً عن صخب المختبر. هناك التقطت الميكروفونات الضوضاء العضوية الثابتة بالموجات فوق الصوتية من نباتات البندورة العطشى. على الرغم من أنه كان خارج نطاق سمع البشر، إلا أن الضرب الذي تصنعه النباتات كان صاخباً مثل المحادثة العادية.
نباتات البندورة المقطوعة ونباتات التبغ الجافة أو المقطوعة أصدرت أصوات النقر أيضاً. لكن النباتات التي كانت تحتوي على كمية كافية من الماء أو التي لم يتم قصها، ظلت هادئة في الغالب. كان القمح والذرة والعنب والصبار يثرثرون أيضاً عند الإجهاد. ظهرت هذه النتائج في 30 آذار/ مارس في مجلة "الخلية".
توقف العلماء عن سقي نباتات البندورة في أحد البيوت الزجاجية، ثم تتبعوا عدد الأصوات التي أصدرتها تلك النباتات خلال الأيام التالية.
وضع العلماء النباتات في صندوق هادئ وعازل للصوت. سجلت الميكروفونات القريبة أصواتاً من نباتات جافة أو مقطوعة "نباتات معالجة". سجلت الميكروفونات أيضاً أصواتاً من نفس النباتات قبل معالجتها، والنباتات المجاورة التي لم تتم معالجتها والأواني التي بها تربة ولكن بدون نباتات.
الغوص في البيانات
انظر إلى الشكل A. في أي أيام زاد عدد أصوات نباتات الطماطم؟
كيف يمكنك حساب المعدل الذي يزداد به عدد الأصوات خلال الأيام الأربعة الأولى؟
انظر إلى الشكل B. كيف تقارن النباتات المعالجة (الجافة أو المقطوعة) مع جيرانها غير المعالجين؟ كيف تختلف النباتات قبل وبعد العلاج؟
ما النباتات التي أحدثت أكبر عدد من الأصوات في الساعة؟
لماذا قام الباحثون بتسجيل الأصوات من أواني التربة وحدها؟
ما هي الحيوانات التي تعتقد أنها قد تستمع إلى أصوات النباتات؟ ماذا يمكن أن يتعلموا؟ كيف يمكن أن تكون هذه المعلومات مفيدة للحيوانات؟
تنتج نباتات البندورة المجهدة أصوات نقر مميزة يمكن التقاطها بواسطة الميكروفونات فوق الصوتية. في هذا المقطع، قام العلماء بتكثيف الأصوات ووضعها في نطاق سمع الإنسان.
كانت الأصوات القصيرة للنباتات عالية مثل محادثة عادية، ولكنها كانت عالية جداً بحيث لا يستطيع البشر سماعها (على الرغم من أن آذان الكلاب كانت تنشط وهي بجوار تلك النباتات). وكان لكل نوع نباتي "صوت" مميز. يمكن لخوارزمية التعلم الآلي التي أنشأها الفريق أن تحدد الفرق بين النقرات من نباتات الطماطم ونباتات التبغ. يمكنها أيضاً التقاط النباتات العطشى والرطبة.
يمكن للخوارزمية أن تفرق بين النباتات عندما تجلس في دفيئة صاخبة مليئة بأصوات الناس الذين يتحدثون ويبنون التجديدات المجاورة على سبيل المثال.
هاداني لا تعرف على وجه التحديد ما الذي يسبب الأصوات المنبعثة. يمكن ببساطة أن تكون فقاعات تتشكل وتندفع داخل الأنسجة التي تحمل الماء إلى أجزاء النبات المختلفة. يقول توم بينيت، عالم الأحياء النباتية في جامعة ليدز في إنجلترا والذي لم يشارك في البحث، قد تكون الأصوات مشابهة لـ "صرير مفاصل شخص ما. هذا لا يعني أنهم يطلبون المساعدة".
ومع ذلك، فمن الممكن أن تتنصت الكائنات الحية الأخرى على الضوضاء، كما يقول، وهو أمر يحقق فيه فريق هاداني حالياً. يشعر الفريق بالفضول لمعرفة ما إذا كانت النباتات أو الحشرات الأخرى مثل العث، التي يمكن لبعضها أن تسمع في نطاق الموجات فوق الصوتية، أن تتناغم مع تلك الأمواج فوق الصوتية. من المحتمل أن العث، وكذلك الفئران والثدييات الأخرى، يمكن أن تكتشف هذه الضوضاء على بعد خمسة أمتار.
وجد الفريق أن البندورة والتبغ لم تكن النباتات الوحيدة التي تثرثر. جاءت أصوات مماثلة من القمح والذرة وعنب كابيرنت ساوفيجنون والصبار المدبب. يقول رافيشانكار بالانيفيلو، عالم الأحياء التنموية النباتية بجامعة أريزونا في توكسون، والذي لم يشارك في الدراسة: "يحدث هذا في العديد من النباتات المختلفة التي تنمو في العديد من البيئات المختلفة. يبدو أن هذا ليس شيئاً عشوائياً".
إنه لا يعرف ما إذا كانت هذه الأصوات تحمل أية أهمية تطورية، ولكن، كما يقول بالانيفيلو، يعتقد أن نتائج الدراسة ستولد بالتأكيد بعض الضوضاء هنا وهناك.
----