Растенията „чуват“ дъжда: Учени от MIT разкриха тайната на зеления слух

Звукът на дъжда приспива хората, но „събужда“ растенията. Учени от Масачузетския технологичен институт са установили, че акустичните вибрации от падащите капки ускоряват покълването на оризовите семена с до 40%. Звуковите вълни могат да задействат биологичните процеси на растежа, като въздействат върху механизмите за възприемане на гравитацията при растенията.

В природата оризовите семена често покълват в плитки води, където звукът от дъжда се разпространява особено добре. Учените изказват хипотезата, че именно този звук може да сигнализира за началото на растежа. За да проверят своята хипотеза, те възпроизвеждат условията на дъжд в лабораторни условия, като излагат семената на звукови вълни от падащи капки.

По време на експериментите около 8000 семена са поставени в плитки съдове с вода. Капките падали на разстояние, което изключвало пряк контакт – до семената достигали само звуковите вибрации. Изследователите променяли размера и височината на капките, симулирайки лек, умерен и силен дъжд, и записвали акустичните параметри с помощта на хидрофон.

Семената, изложени на звука на водата, покълнали с 30-40 % по-бързо. Ефектът е особено забележим за семената, разположени по-близо до повърхността – те улавят по-добре звуковите вълни и по-бързо преминават към растеж.

Учените предлагат обяснение на този феномен. Растенията са много чувствителни към заобикалящата ги среда: за да оцелеят, те са се научили в хода на еволюцията да реагират на различни сигнали – от допир и миризми до светлина, към която повечето от тях са привлечени. Не по-малко важна за тях е способността им да усещат гравитацията, която определя корените да растат надолу, а филизите – нагоре. За това „чувство за посока“ отговарят статолитите – плътни микроскопични структури във вътрешността на клетките, които под въздействието на гравитацията се изместват и утаяват като песъчинки в течност, предизвиквайки растеж в правилната посока.

Когато една капка падне върху повърхността на водата или почвата, се генерира звукова вълна, която предизвиква микровибрации в околната среда. Тези вибрации са в състояние да изместят статолитите вътре в семенните клетки, а тяхното движение на свой ред служи като сигнал за започване на растежа. Изчисленията потвърдиха, че енергията на звука от дъжда наистина е достатъчна за такъв ефект.

Според изчисленията на изследователите акустичното налягане, което изпитват подводните семена в близост до падащата капка, е сравнимо с нивото на звуковото налягане във въздуха на разстояние няколко метра от реактивен двигател.

Авторите на статията смятат, че тази чувствителност към звука дава на растенията еволюционно предимство. Ако едно семе е в състояние да „чуе“ дъжда, това означава, че то се намира на подходяща дълбочина – достатъчно близо до повърхността, за да получи влага и да покълне успешно. В бъдеще изследователите планират да проучат по какъв начин растенията се влияят от други природни звуци и вибрации, като например тези от вятъра.