植物王国并不沉默 烟草和番茄面对威胁会“尖叫”-新闻中心-东北新闻网

植物王国并不沉默 烟草和番茄面对威胁会“尖叫”-新闻中心-东北新闻网
你知道吗,植物王国并不缄默沉静  烟草和西红柿面临要挟会“尖叫”  自达尔文年代起,人们在植物对外界感知应变才能方面的研讨可谓不可胜数,也认识到植物虽不能移动,但也绝不是目瞪口呆。但是,此前的研讨多停留在感知以及有机化合物、光电信号的传递上,对植物通过声波传递信息的研讨还罕有报导,人们普遍以为植物王国几乎是缄默沉静的。  但是最近,以色列特拉维夫大学的艾·卡伊特和欧文·莱温·爱泼斯坦等人所做的一项研讨,初次证明了植物在压力下会宣布可长途检测且信息量丰厚的动静,这一发现或将改动人们对“缄默沉静”的植物王国的传统认知。  此前并未勘探到植物宣布声波  动静本质上是一种波,通过空气传达,传到人耳朵里引发鼓膜的振荡。动静的巨细,实践便是对这种振荡强度的反映。人类的耳朵能够听到的最低频率约20赫兹,最高频率约2万赫兹,这是常见的、较公认的理论值,超越这个规模,就只能凭借一些东西了。而一些动物,如狗和猫就能听到人类听不到的很纤细的动静。  此前很多研讨标明,当植物暴露在干旱或有害昆虫、草食动物要挟中时,会表现出表型的改动,比方色彩、气味和形状的改变。它们所宣布的挥发性有机化合物(VOCs)也会影响邻近的植物,导致这些植物抗性增强。总的来说,人们已证明植物能发生视觉、化学与触觉信号,而其他植物和动物有时也能对这些信号做出反响。但是,植物在遭到钳制压力下会宣布动静的状况还没有得到充沛研讨。  面临不同压力植物“叫声”也不同  长时间从事植物科学和粮食安全研讨的艾·卡伊特和欧文·莱温·爱泼斯坦等人,把西红柿和烟草两种植物都安顿在一个隔声的消声箱中,在离植物10厘米的当地放置了可接纳20到100千赫规模内超声波的特别麦克风,并录制西红柿和烟草在干旱、切叶、割茎以及灌溉等不同试验条件下的动静。成果发现,植物在干旱钳制和被砍切、危害的状况下宣布的动静,显着多于正常对照组的植物。灌溉时植物宣布的动静很少,接下来的4至6天中,跟着干旱程度添加,每天的动静数量添加,然后跟着植物萎凋、干燥而逐步削减。  研讨人员发现,面临不同的压力源,这些植物会宣布不同强度的动静。  当烟草植株被榨干水分时,宣布的动静比被堵截茎干时更大。别的,在没有直接的环境要挟或危害的状况下,植株也会宣布超声波,但比较少。  依据试验成果,堵截植株的茎干时,西红柿会在一小时内宣布25次超声波“求救”动静,烟草则会宣布15次或许标志“苦楚”的动静。而被榨干水分时,西红柿宣布的动静次数更多,一小时达35次,而烟草会宣布11次动静。  研讨项目还初次报告了在20至100千赫超声波规模内的植物动静,可被3至5米间隔内的老鼠、飞蛾等听觉敏锐的动物感遭到。  一些生物能够听到植物的动静并做出反响  这项研讨现在宣布在生物预印本网站bioRxiv上,尽管没有宣布于期刊并得到同行的审理和认证,不过研讨者以为,研讨将促进人类对全世界植物演化和生态学的科学了解。  在一项开始研讨中,他们还成功地记载了来自刺五加和凤仙花等不同类群植物的动静。因而他们估计许多植物都有宣布动静的才能,但这些动静的切当特征以及集体之间的相似性尚待确认。未来的研讨可探求不同状况下植物宣布的动静,包含疾病、冰冷、食草动物进犯或极点紫外线辐射等其他钳制,以及开花、成果等各个生命阶段。一旦构建了一个大型植物动静库,就能够通过现代东西对其进行剖析,以取得更多的认知。  艾·卡伊特等人还提示,植物动静发生的机制或许是气穴效果,即气泡在木质部构成和爆破的进程。不论其发生机制怎么,这些动静都携带着信息,而且能够被其他生物体勘探到。  “研讨现已证明了机器学习算法能够有效地对植物动静进行分类。因而,其他有机体或许也进化出了对这些动静进行分类并对其做出反响的才能。”艾·卡伊特等人举例说,西红柿和烟草是飞蛾幼虫的寄主,飞蛾能够听到试验记载的频率和强度的超声波并做出反响,这些蛾子会防止在宣布压力动静的植物上产卵。  他们假定,另一些捕食者或许也会使用植物的状况信息为自己投机,例如,假如植物对毛虫的进犯宣布动静,蝙蝠等捕食者能够使用这些动静来勘探被进犯的植物并捕食毛虫,然后协助植物;而邻近的植物或许也会听到其他植物受干旱钳制或受伤的信息,并作出削减蒸腾等相应反响。  或许,未来通过深入研讨,一种植物信号传导的新途径或将大白于天下,到那时,人与植物完成“对话”或将不是梦。(记者赵汉斌)

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