Найти в Дзене

Глобальный прорыв: растения издают очень громкие звуки, но мы их не слышим

Под таким заголовком вышло исследование израильских учёных, которые решили выяснить, "разговаривают" ли растения и подключили к распознаванию сигналов ИИ.

Оказалось, что растения тоже порой "кричат", правда, в ультразвуковом диапазоне, то есть за пределами слышимости человеческого уха.

Вокруг растений установили микрофоны для записи возможных звуков. Фото Tel Aviv University.
Вокруг растений установили микрофоны для записи возможных звуков. Фото Tel Aviv University.

Таким образом, биологи впервые в мире записали и проанализировали звуки, отчетливо издаваемые растениями.

Они похожи на щелчки, примерно также лопаются зёрна кукурузы, превращаясь в попкорна. Звуки эти имеют громкость, сопоставимую с человеческой речью, но на высоких частотах. Поэтому мы их и не слышим.

Звуки растений несут информацию об их состоянии. И в основном растения "шумят" в состоянии стресса. Более того, растения посылают разные сигналы в разных ситуациях.

Учёные Университета Тель-Авива изучили растения томата и табака, а также пшеницу, кукурузу, один из распространённых видов кактуса и так называемую белокрылку.

"Очевидно, идиллическое поле цветов может быть довольно шумным местом. Просто мы не слышим эти звуки!", - говорят исследователи.

Хотя звуки, издаваемые растениями, незаметны для человеческого уха, они, вероятно, могут быть услышаны. различными животными, такими как летучие мыши, грызуны и насекомые, полагают учёные. Кроме того, их могут "услышать" другие растения.

"Из предыдущих исследований мы знали, что виброметры, прикреплённые к растениям, регистрируют колебания растений. Но превращаются ли эти вибрации в воздушные звуковые волны, а именно в звуки, которые можно записать на расстоянии?", - поясняет профессор Лилах Хадани.

Именно этот вопрос и решили прояснить исследователи Израиля.

Для этого они поместили растения в акустический бокс в тихом, изолированном подвале без фонового шума. На расстоянии около 10 см от каждого растения установили ультразвуковые микрофоны, регистрирующие звуки на частотах 20-250 кГц.

Поясним, что максимальная частота, воспринимаемая взрослым человеком, составляет около 16 кГц.

Профессор Хадани также рассказал: "Прежде чем поместить растения в акустический бокс, мы подвергали их различной обработке: некоторые растения не поливали в течение пяти дней, у некоторых обрезали стебли, а некоторые не трогали.

Наши записи показали, что растения в нашем эксперименте издавали звуки на частотах 40-80 кГц. Не стрессующие растения издавали в среднем менее одного звука в час, в то время как растения в стрессе — обезвоженные и повреждённые — издавали десятки звуков каждый час".
Обрезка растения заставила его "заговорить" активнее. Фото Tel Aviv University.
Обрезка растения заставила его "заговорить" активнее. Фото Tel Aviv University.
Растениям, нуждающимся в живительной влаге, тоже было что сказать. Фото Tel Aviv University.
Растениям, нуждающимся в живительной влаге, тоже было что сказать. Фото Tel Aviv University.

Собранные таким образом записи анализировались специально разработанными алгоритмами машинного обучения (ИИ). Алгоритмы научились различать разные растения и разные типы звуков и в конечном итоге смогли идентифицировать растение и определить тип и уровень стресса по этим записям.

В будущем такие программы позволят выявлять проблемы растений. ИИ справился с задачей даже в шумном помещении, а значит, будет работать и на поле.

"В этом исследовании мы разрешили очень давний научный спор: мы доказали, что растения издают звуки!", - добавил профессор Хадани.

Статья авторов исследования вышла в открытом доступе в престижном научном журнале Cell.

Мы пишем про достижения науки, суперсовременные технологии и их внедрение, рассказываем о том, каким будет будущее.

Если вам нравятся наши новости, подписывайтесь на наш канал и не забывайте ставить лайки. Эти нехитрые действия помогают нам в развитии и сборе средств для финансирования проекта.

Также наши сообщества есть в Telegram, Twitter*, ВК, Facebook*, "Одноклассниках". Приходите, если вы бываете там чаще, чем на Дзене. Ищите нас по названию "Восемь красных линий".

*запрещены или заблокированы в РФ.