W cichym zakątku szklarni codzienna scena nabiera nowego wymiaru: Ćma uważnie ogląda różne krzaki pomidorów, zanim zdecyduje, gdzie złożyć jaja.Choć może się to wydawać zachowaniem instynktownym, ostatnie badania wykazały, że rośliny aktywnie biorą w tym udział, emitując dźwięki ultradźwiękowe niesłyszalne dla nas które bezpośrednio wpływają na decyzje tych owadów.
Przez długi czas uważano, że królestwo roślin jest niewrażliwe na nasze zmysły, ale nauka ujawniła, że Rośliny poddane stresowi, na przykład te cierpiące na niedobory wody, emitują ultradźwiękowe „kliknięcia”Te niewielkie dźwięki, niesłyszalne dla ludzkiego ucha, ale wyraźnie wykrywalne przez niektóre zwierzęta, mogą całkowicie zmienić dynamikę relacji pomiędzy drapieżnikami, ofiarami i organizmami roślinnymi.
Jak i dlaczego rośliny emitują dźwięki ultradźwiękowe
Emisja hałasu przez rośliny występuje głównie wtedy, gdy są one narażone na stres, np. odwodnienie. Dźwięki te są wynikiem procesów wewnętrznych, np. kawitacji. —gwałtowny ruch wody w tkankach roślinnych, gdy brakuje wilgoci. Choć pozostają one poza zasięgiem słuchu człowieka, liczne owady, nietoperze i niektóre ssaki są w stanie je wychwycić.
Zespół z Uniwersytetu w Tel Awiwie, kierowany przez profesorów Yossiego Yovela i Lilach Hadany, szczegółowo zbadał to zjawisko. Ich badania, opublikowane w czasopiśmie eLife, wykazały, że ćma Spodoptera littoralis potrafią wychwycić te ultradźwiękowe kliknięcia o częstotliwości około 38 kHz, czyli dokładnie tam, gdzie koncentrują się dźwięki emitowane przez suszone pomidory. Dzięki temu zwierzęta mogą wykorzystać te sygnały jako wskazówki dotyczące stanu fizjologicznego roślin.
Związek między zwierzętami a roślinami: eksperymenty i zaskakujące wyniki
Aby zrozumieć, jak bardzo owady reagują na te sygnały, naukowcy zaprojektowali ściśle kontrolowane eksperymenty. W jednym z nich umieścili ćmy w podzielonym środowisku: jedna strona odtwarzała ultradźwiękowe nagrania zestresowanych roślin, a druga pozostawała w ciszy. Wynik był jednoznaczny: Ćmy unikały składania jaj w obszarze kojarzonym z dźwiękiem rośliny poddanej stresowi., wykazując wyraźną preferencję dla „cichych” środowisk, które wskazują na dobre zdrowie roślin.
To zachowanie utrzymywało się nawet po wyeliminowaniu bodźców wzrokowych i węchowych, co pokazuje, że Informacje akustyczne mogą być wystarczające do podejmowania decyzji dotyczących rozrodu u tych owadówGdy powtórzono eksperymenty na ćmach z uszkodzonym słuchem, preferencja ta zanikła, co potwierdziło wyłączną rolę dźwięku w tym procesie.
Co odróżnia dźwięki roślin od innych dźwięków?
Innym istotnym aspektem badania jest to, że Ćmy potrafią rozróżniać różne rodzaje dźwięków ultradźwiękowychNa przykład samce tego samego gatunku ćmy również wydają dźwięki godowe, ale samice nie reagują na nie w taki sam sposób, jak na dźwięki emitowane przez rośliny. Sugeruje to udoskonaloną zdolność do interpretowania pochodzenia i znaczenia każdego sygnału akustycznego, w zależności od jego wzorca i kontekstu.
Ta zdolność rozróżniania dźwięków podkreśla możliwość świat akustyki roślin znacznie bogatszy niż wcześniej sądzono, w którym liczne gatunki mogą wymieniać się informacjami, a my nawet nie jesteśmy tego świadomi.
Złożone i adaptacyjne decyzje u motyli
Badanie pokazuje, że Ćmy nie polegają wyłącznie na dźwiękachOprócz informacji akustycznych wykorzystują one sygnały wizualne i związki lotne do oceny stanu zdrowia roślin. Jednakże, Kiedy informacje są sprzeczne, na przykład gdy rośliny są zdrowe i zdrowe, ćmy priorytetowo traktują sygnał, który budzi największe zaufanie. w zależności od kontekstu.
W ten sposób te owady zademonstrować zachowanie multimodalneintegrując różne źródła sensoryczne w celu podejmowania bardziej dostosowanych decyzji i unikania składania jaj na roślinach, które mogłyby zagrozić przetrwaniu ich potomstwa.
Czy możemy porozmawiać o komunikacji między roślinami i zwierzętami?
Trwa otwarta debata na temat tego, czy tę wymianę można uznać za prawdziwą komunikację. Z definicji komunikacja polega na tym, że jeden organizm wysyła sygnał z zamiarem wywarcia wpływu na inny. W tym przypadku, Dźwięki roślin zdają się być raczej mimowolnym następstwem ich stanu fizjologicznego., chociaż zwierzęta nauczyły się je interpretować. Niektórzy naukowcy sugerują, że ewolucyjnie rośliny mogły wzmacniać te dźwięki, jeśli dawało im to jakąś pośrednią przewagę.
Niezależnie od pochodzenia, fakt, że zwierzęta rozwinęły zdolność do interpretowania tych dźwięków, pokazuje, złożoność interakcji w ekosystemach i otwiera nowe kierunki badań nad rolą dźwięku w przyrodzie.
Konsekwencje ekologiczne i przyszłe zastosowania
Odkrycie, że zwierzęta mogą modyfikować swoje zachowanie na podstawie dźwięków emitowanych przez rośliny Mogłyby zrewolucjonizować zarządzanie szkodnikami w rolnictwie. Wykorzystując te sygnały, w przyszłości możliwe będzie przekierowywanie zachowań owadów bez uciekania się do środków chemicznych, promując bardziej zrównoważone i przyjazne dla środowiska rolnictwo.
Co więcej, wyniki te zachęcają do zbadania większej liczby przykładów interakcji akustycznych w ekosystemach, zarówno między roślinami, jak i między roślinami i zwierzętami, co stanowi dowód wszechświat akustyczny, który jeszcze nie został odkryty.
Tajemnicze dźwięki roślin, długo pomijane, ujawniają fundamentalną rolę w interakcjach między gatunkami. Zdolność owadów i innych zwierząt do ich interpretacji może zrewolucjonizować badania ekologiczne i otworzyć nowe możliwości w zakresie zwalczania szkodników, ochrony przyrody i biologii sensorycznej. Istnienie cichego języka roślin, który wciąż zaczynamy rozumieć, wciąż fascynuje współczesną naukę.
