هل سبق لك أن تحدثت أو غنيت لنبات أو شجرة؟ أو ربما كنت تمشي في حديقة وتساءلت عما إذا كانت الزهور تحاول أن تخبرك بشيء ما؟
تشير أبحاث جديدة رائعة إلى أن النباتات تبدو وكأنها تصدر أصواتًا وتشارك في محادثات غير مسموعة، خاصة عندما تكون تحت الضغط.
وقد قادت ليلاش هاداني، عالمة الأحياء التطورية والمنظرة، فريقًا اكتشف هذه الظاهرة المدهشة.
وجد الباحثون، أن النباتات مثل الطماطم والتبغ تصدر أصواتًا عندما تتعرض للتوتر، مثل عندما تتعرض للجفاف أو يتم قطع سيقانها.
وتقول هاداني: “حتى في المجال الهادئ، هناك أصوات لا نسمعها، وهذه الأصوات تحمل معلومات”،”هناك حيوانات يمكنها سماع هذه الأصوات، لذا هناك احتمال أن يحدث الكثير من التفاعل الصوتي.”
نُشرت الدراسة كاملة في مجلة Cell .
تصدر النباتات أصواتًا عندما تتعرض للتوتر
وباستخدام ميكروفونات حساسة، سجل الباحثون هذه النباتات في غرف عازلة للصوت وفي بيوت زجاجية أكثر ضوضاء.
اكتشف الباحثون أن النباتات المجهدة تصدر أصواتًا تشبه الفرقعة أو النقرات – تخيل صوت انفجار غلاف الفقاعات، يمكن لنبات واحد معرض للإجهاد أن ينتج حوالي 30 إلى 50 من هذه النقرات كل ساعة.
وتقول هاداني: “عندما لا تتعرض الطماطم للتوتر على الإطلاق، فإنها تكون هادئة للغاية”، والأمر المثير للاهتمام هو أن هذه الأصوات تأتي بترددات عالية للغاية بحيث لا تستطيع الأذن البشرية اكتشافها.
ومع ذلك، فإن حجمها مماثل للمحادثة البشرية العادية، ومن الممكن أن تسمعها الحشرات والثدييات، وربما حتى النباتات الأخرى .
كيفية سماع الأصوات من النباتات
وللتعمق أكثر، قام الفريق بتدريب خوارزمية التعلم الآلي للتمييز بين أصوات النباتات غير المجهدة ، والنباتات العطشى، وتلك التي تم قطعها.
وقد وجد الباحثون أن النباتات المجهدة لا تصدر المزيد من الأصوات فحسب، بل إن أنواع الأصوات تختلف أيضًا اعتمادًا على نوع الإجهاد.
بدأت النباتات المحرومة من الماء بإصدار أصوات حتى قبل أن تظهر عليها علامات الجفاف الواضحة.
بلغت ترددات أصواتهم ذروتها بعد خمسة أيام بدون ماء ثم انخفضت عندما جفت النباتات تمامًا .
هل هناك لغة نباتية عالمية؟
ورغم أن الدراسة ركزت على الطماطم والتبغ بسبب سهولة زراعتهما، إلا أن الفريق لم يتوقف عند هذا الحد.
وتقول هاداني: “لقد وجدنا أن العديد من النباتات – الذرة والقمح والعنب والصبار، على سبيل المثال – تصدر أصواتًا عندما تكون تحت الضغط”.
وهذا يثير احتمال أن يكون إصدار الأصوات تحت الضغط سمة مشتركة بين النباتات.
كيف يحدث هذا؟
لا يزال السبب الدقيق وراء إصدار النباتات لهذه الأصوات لغزًا. تقول إحدى النظريات إن الأصوات تنتج عن التجويف – تكوين وانفجار فقاعات الهواء في الجهاز الوعائي للنبات.
ولكن هل تتواصل النباتات عمداً من خلال هذه الأصوات؟
وتقترح هاداني: “من الممكن أن تكون الكائنات الحية الأخرى قد تطورت لتسمع هذه الأصوات وتستجيب لها”، “على سبيل المثال، يمكن للعثة التي تنوي وضع بيضها على نبات أو الحيوان الذي ينوي أكل نبات أن يستخدم الأصوات لمساعدته في توجيه قراره .”
التأثيرات على العالم الطبيعي
إذا تمكنت الحشرات أو الحيوانات الأخرى من اكتشاف هذه الأصوات، فقد يكون لذلك آثار بيئية كبيرة. وقد تكون هناك نباتات أخرى تستمع أيضًا.
وتقول هاداني: “إذا حصلت النباتات الأخرى على معلومات حول الإجهاد قبل حدوثه فعليًا، فيمكنها الاستعداد”.
وقد أظهرت دراسات سابقة أن النباتات قادرة على الاستجابة للأصوات والاهتزازات. على سبيل المثال، تزيد بعض النباتات من تركيز السكر في رحيقها عندما “تسمع” طنين الملقحات .
ويشعر يوسي يوفيل، عالم الأعصاب البيئي والمؤلف الرئيسي المشارك للدراسة، بالحماس تجاه التطبيقات المحتملة لهذا الاكتشاف.
لأول مرة على الإطلاق، سمعت النباتات أصوات “صراخ”، ربما بسبب الإجهاد. تُظهر هذه الصورة معدات التسجيل المستخدمة في التجربة.
يوضح يوفيل “نحن نعلم أن هناك الكثير من الموجات فوق الصوتية هناك – في كل مرة تستخدم فيها ميكروفونًا، تجد أن الكثير من الأشياء تنتج أصواتًا لا نستطيع نحن البشر سماعها – ولكن حقيقة أن النباتات تصدر هذه الأصوات تفتح طريقًا جديدًا تمامًا من الفرص للتواصل والتنصت واستغلال هذه الأصوات”.
إن فهم أصوات النباتات قد يحدث ثورة في كيفية تعاملنا مع الزراعة، فقد يستخدم المزارعون ذات يوم التسجيلات الصوتية لمراقبة ترطيب المحاصيل ومستويات الإجهاد، مما يؤدي إلى استخدام أكثر كفاءة للمياه.
الخطوات التالية في أبحاث الصوت النباتي
كما تقول هاداني “والآن بعد أن علمنا أن النباتات تصدر أصواتًا، فإن السؤال التالي هو: من الذي قد يستمع؟”.
واختتمت هاداني قائلة: “نحن نقوم حاليًا بالتحقيق في استجابات الكائنات الحية الأخرى، سواء الحيوانات أو النباتات، لهذه الأصوات، ونستكشف أيضًا قدرتنا على تحديد الأصوات وتفسيرها في بيئات طبيعية تمامًا”.
باختصار، من خلال اكتشاف أن النباتات المجهدة تصدر أصواتًا، كشف باحثون مثل ليلاش هاداني ويوسي يوفيل عن طبقة خفية من التواصل في الطبيعة .
على الرغم من أن هذه النقرات والأصوات فوق الصوتية غير مسموعة بالنسبة لنا، فإنها قد تؤثر على كيفية تفاعل الحشرات والحيوانات وحتى النباتات الأخرى مع بيئتها.
إن هذا الاكتشاف يغير فهمنا لسلوك النبات بينما يفتح المجال لتطبيقات عملية في الزراعة.
ومن خلال الاستماع إلى هذه الإشارات الصامتة، يمكن للمزارعين مراقبة مستويات إجهاد المحاصيل وتحسين الري، مما يؤدي إلى ممارسات زراعية أكثر كفاءة.
وبينما نستمر في استكشاف هذا العالم غير المرئي لصوتيات النباتات، فإننا نتذكر كم هو ما زال أمامنا الكثير لنتعلمه عن المحادثات الصامتة التي تحدث في كل مكان حولنا.
