Meghan Rosen - Stressed plants make ultrasonic clicking noises
Zestresowane rośliny wydają ultradźwiękowe kliki
Detecting the sounds could offer a new way to monitor water stress in crops
Wykrywanie takich dźwięków mogłoby oferować nowy sposób na monitorowanie poziomu wody w uprawach
Original | Polish translation |
Listen carefully, and a plant may tell you it’s thirsty. Dry tomato and tobacco plants emit distinct ultrasonic clicks, scientists report March 30 in Cell. The noises sound something like a kid stomping on bubble wrap and also popped off when scientists snipped the plants’ stems. | Słuchajcie uważnie, a roślina może powiedzieć wam, czy jest spragniona wody. W czasopiśmie Cell z 30 marca [2023 r.] naukowcy donoszą, że wyschnięte krzewy pomidorów i tytoniu emitują wyraźne ultradźwiękowe odgłosy klikania. Dźwięki te przypominają tupanie dziecka po folii bąbelkowej i tak samo pękały, kiedy naukowcy przecięli łodygi. |
When evolutionary biologist Lilach Hadany gives talks about her team’s results, she says, people tell her, “‘You cut the tomato and it screams.’” But that is jumping to a conclusion her team has not yet reached. “Screaming” assumes the plant is intentionally making the noise, Hadany says. In the new study, “we’ve shown only that plants emit informative sounds.” | Kiedy Lilach Hadany, biolog ewolucyjny przemawia na temat wyników swojego zespołu, słyszy jak ludzie odpowiadają: „Przecinasz pomidora, a on krzyczy”. Ale to jest robienie szybkiego założenia, do którego jej zespół jeszcze nie doszedł. Hadny mówi, że „krzyk” zakłada, że roślina celowo tworzy hałas. W nowym badaniu „wykazaliśmy jedynie, że rośliny emitują dźwięki informacyjne”. |
Intentional or not, detecting those sounds could be a step forward for agriculture, potentially offering a new way to monitor water stress in plants, the study’s authors propose. If microphones in fields or greenhouses picked up certain clicks, farmers would know their crops were getting dry. | Celowo, czy nie, autorzy badania proponują, że wykrywanie tych dźwięków mogłoby być krokiem naprzód w rolnictwie, potencjalnie oferując nowy sposób na monitorowanie poziomu wody w roślinach. Gdyby mikrofony umieszczone na polach lub w szklarniach wyłapałyby określone klikania, rolnicy wiedzieliby wtedy, że ich uprawy wysychają. |
Previous work had suggested that some plants produce vibrations and ultrasonic emissions. But those experiments used sensors connected directly to the plant, says Alexandre Ponomarenko, a physicist at the biotech company NETRI in Lyon, France, who has detected sounds made by slices of pine trees in the lab. Hadany’s team tried something new. | Alexandre Ponomarenko, fizyk z biotechnologicznej firmy NETRI w Lyonie we Francji, wykrył w laboratorium dźwięki wydawane przez plastry sosen. Wyjaśnia, że poprzednie badania zasugerowały, iż niektóre rośliny produkują wibracje i emisje ultradźwiękowe. W tamtych eksperymentach zastosowano czujniki bezpośrednio podłączone do roślin. Zespół Hadany spróbował nowego podejścia. |
She and her colleagues at Tel Aviv University set up ultrasonic microphones next to, but not touching, living plants. The team wanted to find out if the plants could generate airborne sounds — vibrations that travel through the air. | Ona i jej koledzy z Uniwersytetu w Tel Avivie ustawili mikrofony tuż obok żywych roślin, ale tak, żeby ich nie dotykały. Zespół chciał dowiedzieć się, czy rośliny mogłyby wytwarzać dźwięki powstałe w interakcji z powietrzem – wibracje, rozchodzące się w powietrzu. |
The researchers first detected the horticultural hiccups coming from plants set up on tables in the lab. But the team couldn’t be sure that something else wasn’t making the noises. So the researchers ordered sound-dampening acoustic boxes and tucked them in the basement away from the lab’s hustle and bustle. Inside the hushed boxes, thirsty tomato plants emitted about 35 ultrasonic clicks per hour, the team found. Tomato plants cut at the stem were slightly less noisy, and tobacco plants clicked even less. Plants not water-stressed or chopped kept mostly quiet. | Naukowcy najpierw wykryli ogrodniczą czkawkę pochodząca od roślin ustawionych na laboratoryjnych stołach. Jednak zespół nie mógł być pewien, czy coś innego nie tworzyło takich odgłosów. Dlatego zamówili akustyczne pudła wyciszające dźwięki i ustawili je w piwnicy z daleka od zgiełku laboratorium. Naukowcy odkryli, że w wyciszonych pudłach, spragnione wody krzewy pomidorów wyemitowały około 35 ultradźwiękowych kliknięć na godzinę. Przecięte łodygi pomidorów były nieco mniej hałaśliwe, a łodygi tytoniu kliknęły jeszcze ciszej. Krzewy nie stymulowane niskim poziomem wody oraz nie poszatkowane zachowywały się cicho. |
The plants’ short sounds were about as loud as a typical conversation, but too high-pitched for humans to hear (though dogs’ ears might perk up). And each plant species had a recognizable “voice.” A machine learning algorithm the team created could tell the difference between clicks from tomato plants and tobacco plants. It could also pick out thirsty and hydrated plants. | Głośność krótkich odgłosów wydawanych przez rośliny były porównywalne do typowej [ludzkiej] rozmowy, ale zbyt wysoko nastrojone, żeby ludzie mogli ją usłyszeć (jakkolwiek psie uszy mogłyby się ożywić). Każdy gatunek rośliny miał charakterystyczny ‘głos’. Algorytm maszyny zaprogramowanej przez naukowców mógł wykazać różnice między klikaniami krzewów pomidorów a tytoniu. Mógł także wyłapać, które rośliny były suche, a które podlane. |
Hadany doesn’t know exactly what’s causing the emitted sounds; it could simply be bubbles forming and popping within the plants’ water-carrying tissues. The sounds might be akin to “someone’s creaking joints,” says Tom Bennett, a plant biologist at the University of Leeds in England who was not involved with the research (SN: 3/29/18). “It doesn’t mean that they’re crying for help.” | Hadany nie wie dokładnie, co powoduje powstawanie odgłosów; mogły to być po prostu bąbelki wody tworzące się i pękające w tkankach roślin. Dźwięki mogą kojarzyć się z odgłosem ‘strzelania w stawach’, porównuje Tom Bennet, biolog roślin z angielskiego Uniwersytetu Leeds, który nie był zaangażowany w to badanie (patrz: Science News z 29 marca 2018 r.) „To nie oznacza, że błagają o pomoc”. |
Still, it’s possible that other organisms eavesdrop on the noises, he says, something Hadany’s team is currently investigating. She is curious whether other plants or insects like moths, some of which can hear in the ultrasonic range, are tuning in. It’s possible moths, as well as mice and other mammals, could detect the noises as far as five meters away, the team suggests. | Mówi, że w dalszym ciągu istnieje możliwość, iż inne organizmy nadsłuchują tych odgłosów, a jest to coś, co aktualnie bada zespół Hadany. Ciekawi ją, czy nasłuchują także inne rośliny albo insekty, np. ćmy, które mają umiejętność słyszenia w skali ultradźwiękowej. Zespół badaczy sugeruje, że ćmy, a także myszy i inne ssaki mogą wykryć dźwięki z odległości co najmniej pięciu metrów. |
And tomato and tobacco weren’t the only plants that prattled. Similar sounds came from wheat, corn, Cabernet Sauvignon grapevines and pincushion cactus. “It is happening in so many different plants that grow in so many different environments,” says Ravishankar Palanivelu, a plant developmental biologist at the University of Arizona in Tucson who did not work on the study. “It seems like this is not a random thing.” He doesn’t know if the sounds have any evolutionary significance, but, Palanivelu says, he thinks the study’s results will certainly generate some noise. | Pomidory i tytoń nie były jedynymi roślinami, które paplały. Podobne dźwięki dochodziły z pszenicy, kukurydzy, winorośli szczepu Cabernet Sauvignon i kaktusa z gatunku Mammillaria. „To się dzieje w bardzo odmiennych od siebie roślinach, rosnących w wielu różnych środowiskach” - mówi Ravishankar Palanivelu, biolog rozwojowy roślin z Uniwersytetu Arizony w Tucson, który nie brał udziału w doświadczeniu. „Wydaje się, że to nie są odosobnione przypadki”. Nie wie, czy te odgłosy mają jakieś ewolucyjne znaczenie, ale uważa, że wyniki badania na pewno narobią niezłego szumu. |
Citations I. Khait et al. Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative. Cell. Published online March 30, 2023. doi: 10.1016/j.cell.2023.03.009. | Przypisy |
Source: Rosen Meghan. “Stressed plants make ultrasonic clicking noises”. Science News, March 30, 2023, https://www.sciencenews.org/article/plant-stress-ultrasonic-click-noise-sound
2023 (C) Katarzyna Górnisiewicz, Obsidian Translations. All rights reserved.