(Разные разности. «ХиЖ» 2023 №6)
Однажды в мае мы оказались на озере Комо. Оно лежит в окружении гор, довольно крутых и отвесных. И вот в один из дней, послушав на рассвете райское и оглушающее пение птиц, решили сходить в горы. Мы лезли по очень крутому склону, покрытому мрачным темным лесом, по едва заметным тропкам. Потом оказалось, что это излюбленные места контрабандистов. И тропки тоже их.
Мы быстро устали и только и думали о том, как поскорее найти приличный спуск. И вдруг лес расступился и перед нами открылась большая поляна. Она раскинулась на пологой площадке высоко над озером. Вид, конечно, открывался фантастический, но дело не в нем, а в самой поляне.
Она была залита солнцем и усыпана дикими нарциссами. Они росли среди зеленой сочной травы, их там было очень много, наверное — миллион. Нога не поднялась ступить на эту красоту, хотя нам нужно было поляну пересечь. Пришлось удлинить дорогу и пойти в обход. Не отрывая глаз от этой роскоши, мы обошли полянку по краю и тут же нашли спуск.
И вот вопрос — почему не поднялась нога? Почему мы не пошли по траве с нарциссами? Ведь это же был дикий луг? Не газон? И это был короткий путь.
Не хотели разрушать красоту, ломать ногами цветы, причинять им боль. Да, я уверена, что растения чувствуют боль. И если бы они могли разговаривать, они бы рассказали нам о своих страданиях.
Нам всегда казалось, что растения безмолвны. Но, дорогие друзья, теперь мы точно знаем, что это не так. И сегодня мы можем смело, с полным научным основанием утверждать — да, растения разговаривают и издают звуки той же громкости, что и человеческая речь. Другое дело, что мы, люди, их не слышим. Потому что это звуки высокой частоты, ультразвуки, — наше ухо их не различает.
Это поразительное, но ожидаемое открытие сделали израильские ученые из Тель-Авивского университета. Исследователи работали с растениями томатов, табака, пшеницы, кукурузы. И даже кактус попал в зону их внимания.
Эксперимент выглядел так. Исследователи поместили растения в акустическую камеру, защищенную от внешнего шума. Впрочем, его и не было, потому что камера стояла в тихом подвале. В 10 см от каждого растения установили ультразвуковые микрофоны. Они записывали звуки на частотах 20–250 килогерц. Их человек не слышит. Доступный нам максимум — 16 кГц.
Прежде чем поместить растения в акустическую камеру, их ввергли в стресс — некоторые не поливали в течение пяти дней, а у некоторых был срезан стебель. Понятно, что контрольная группа растений была нетронутой.
Потом исследователи прослушали записи. Записанные сигналы звучали на частотах 40–80 кГц, нам недоступных. Пришлось понизить частоту записи. И тогда исследователи услышали звуки, похожие на хлопки и щелчки.
Растения в состоянии стресса, то есть обезвоженные и травмированные, — более разговорчивые, они издают несколько десятков таких щелчков в час. Причем у каждого типа стресса и растения — свои определенные звуки. А растения, находящиеся в добром здравии и полном порядке, если и подают голос, то раз в час. То есть по большей части помалкивают.
Записи ультразвуков, собранные в эксперименте, проанализировали с помощью искусственного интеллекта, то есть специально разработанных алгоритмов машинного обучения. И в результате ИИ научился по записи звуков определять, что это за растение и что с ним не так — оно обезвожено или поранено.
Получается, что мир вокруг нас полон звуков растений. И эти звуки содержат информацию — например, о нехватке воды или травмах. Именно с этими двумя типами стресса экспериментировали ученые. Но ведь еще есть вредители, болезни, холод, цветение, опыление, созревание — да мало ли чего еще, о чем растениям захотелось бы поговорить.
Уверена, что растения не только издают звуки, но и воспринимают их. Но есть еще летучие мыши, грызуны, насекомые, которые слышат ультразвуки и смогут разобрать послания растений. И это логично. Растения постоянно взаимодействуют с насекомыми и другими животными, которые используют звук для общения. А чем растения хуже?
Производят ли растения эти звуки для общения с другими организмами — пока точно неизвестно, это только предположение. Но выглядит оно очень экологично и эволюционно, если учесть, что в природе все связано со всем. Во всяком случае многие млекопитающие и насекомые могут обнаруживать звуки растений в диапазоне 20–100 кГц на расстоянии 3–5 м. И наверняка используют эту информацию.
Например — мотылек, который намеревается отложить яйца на растении, а он для этого предпочитает томаты и табак, или животное, которое намеревается съесть растение. Все они вполне могут использовать звуки, чтобы понять, стоит это делать в данном конкретном случае или нет.
Несомненно, и человек может воспользоваться информацией, заключенной в звуках растений. Просто нужны соответствующие датчики. Они будут считывать послания растений и давать сигнал о недостатке воды, например. Биоакустика растений может стать основой для мониторинга потребностей сельскохозяйственных культур.
И это может дать огромный экономический эффект. Например, если перейти к точному орошению, что называется, «по запросу», то можно будет уменьшить расход на полив вдвое! И конечно, повысить урожаи.
Точный механизм, стоящий за этими звуками, пока неясен. Ученые предполагают, что это может быть связано с образованием и схлопыванием пузырьков воздуха в сосудистой системе растения. Этот процесс называется кавитацией. Она создает мощную вибрацию, порождающую ультразвук.
Как растения генерируют ультразвук — ученые намерены выяснить в последующих исследованиях. А кроме того, они собираются расширить список экспериментальных растений, чтобы охватить как можно больше видов. И конечно, получить ответ на вопрос — слышат ли другие растения и животные звуки растений? И если да, то как на них реагируют?
Все это чрезвычайно интересно, если не сказать — захватывающе. И все это — большая и серьезная наука. Результаты исследования опубликованы в престижном научном журнале Cell.
Жаль, что человек не слышит ультразвук. Я бы с интересом послушала, о чем говорят мои комнатные цветы, с которыми я разговариваю. Почему-то мне кажется, что они меня слышат и что-то даже отвечают. Хотя, с другой стороны, может, оно и к лучшему.
Вспомним мою поляну с нарциссами. Вот пошла бы я по этой красоте, ломая цветы. Представляете, какие ультразвуки я бы услышала в ответ? Самое меньшее — это: «Куда ж ты, тетка, прешься? Не видишь, что здесь живые существа живут?»
В общем, Природа предусмотрела все. И лучше не придумать. Иначе как бы мы выжили в городе, где непрерывно косят траву?
Л. Стрельникова
Остальные статьи из этой рубрики вы можете найти в подборке «Разные разности».
Благодарим за ваши «лайки», комментарии и подписку на наш канал.
– Редакция «Химии и жизни»