Ny forskning viser, at planter under stress udsender ultralydsklik, som dyr, f.eks. møl, kan reagere på.
Det er begyndelsen på opdagelsen af en helt ny dimension af kommunikation mellem arter.
Kort
- Planter under stress udsender ultralydsklik, der er uhørbare for mennesker, men som kan opfanges af visse dyr.
- Dyr som møl og flagermus reagerer på planters stresslyde ved at ændre deres adfærd, f.eks. hvor de lægger deres æg.
- Ny forskning tyder på, at akustisk kommunikation i økosystemer er langt mere udbredt end hidtil antaget, og at forståelsen heraf kan revolutionere landbruget.
Planteverdenen betragtes som et rige af stilhed, men det er kun tilsyneladende. Forskning fra et team ved Tel Aviv Universitet har vist, at planter udsender ultralyd, når de oplever stress, f.eks. på grund af tørke eller beskadigelse af stilken. Disse lyde, med en frekvens på 40-80 kilohertz, er uhørbare for mennesker, men kan opfanges af insekter, flagermus og visse pattedyr.
“Det lyder lidt som popcorn, der springer,” siger professor Lilach Hadany, evolutionær biolog og medforfatter til undersøgelsen, i et interview med ‘Nature’.
Det er ikke sang, men et tydeligt fysiologisk signal.
Under velkontrollerede forhold registrerede forskerne klik fra tomater og tobak, der var særlig intense efter to dage uden vand, op til 50 gange i timen. Til sammenligning ‘klikker’ sunde planter mindre end en gang i timen.
Møl foretrækker stilhed
Det mest banebrydende var dog, at nogle dyr reagerer på disse lyde. I et eksperiment udført i Tel Aviv undgik hunner af mølarten Spodoptera littoralis at lægge æg på planter, der udsendte stresslyde, selvom de så sunde ud.
“Det er første gang i historien, at det er blevet bekræftet, at et dyr reagerer på lyde fra en plante,” sagde professor Yossi Yovel fra Tel Aviv University i et interview med BBC News.
I eksperimentet blev hunnerne præsenteret for to sunde tomater: den ene afgav tidligere indspillede stresslyde, den anden var ‘lydløs’. Mølene valgte næsten altid den anden. For hunnen er det en afgørende beslutning: hendes afkoms overlevelse afhænger af, hvor hun lægger sine æg.
“Hele hendes afkom udvikler sig på en enkelt valgt plante. Det skal være en hurtig og præcis beslutning,” forklarede dr. Rya Seltzer, medforfatter til undersøgelsen, i et interview med ‘New York Times’.
Hvordan opstår lyde fra planter?
Planter har hverken stemmebånd eller lunger, men deres lyde er resultatet af et fysisk fænomen kaldet kavitation. I xylem, de vandtransportende kar, dannes og brister luftbobler under høj spænding, hvilket genererer korte klik. Fænomenet forstærkes under tørke eller ved mekanisk beskadigelse.
“Det er som om et system af vandrør forsøger at sige noget. Men det betyder ikke, at rørene har en intention,” kommenterer dr. Carlos Vicient fra Center for Agricultural Genomics i Barcelona i avisen ‘The Guardian’.
Manglen på intention udelukker dog ikke en biologisk betydning. I naturen opstår mange signaler, lugt-, berørings- og lydsignaler, tilfældigt, men kan alligevel bruges af andre organismer. Når det er til fordel, kan evolutionen forstærke både deres udsendelse og modtagelse.
Kan planter høre?
For nylig virkede dette spørgsmål absurd. Men nyere undersøgelser viser, at nogle planter også kan reagere på lyde. Oenothera drummondii øger produktionen af sødere nektar som reaktion på lyden af biernes vinger. I andre eksperimenter påvirkede lyde spiring, vækst og modning af planter.
“Det er et helt nyt, stadig uudforsket område – en verden, der venter på at blive opdaget,” siger professor Hadany.
Nogle frøplanter overlevede tørke bedre i nærheden af hvid støj, og ærterødder kunne vokse i retning af lyden af rindende vand. Det tyder på, at lyd kan være en reel informationskilde for planter.
Mikrofon i drivhuset
Hadany-teamet har udviklet en maskinlæringsmodel, der med ca. 70 % effektivitet kan genkende på lyden, om en plante har været udsat for stress. I tests i drivhuset registrerede mikrofonerne stadig klik, trods støj fra ventilatorer.
“Det kan revolutionere præcisionslandbruget,” siger professor Yovel.
Planter fortæller os, at de er tørstige. Man skal bare lytte til dem.
I stedet for at måle jordens fugtighed eller observere visne blade er det nok at lytte. Desuden kan overvågning af lyde hjælpe med at forhindre tab af afgrøder ved at reagere på plantestress, før der vises synlige symptomer.
Hvem lytter ellers?
Indtil videre vides det, at møl kan høre og reagere. Men forfatterne til undersøgelsen formoder, at der kan være flere tilfælde. Flagermus, mus og andre insekter opfanger også ultralyd og kan bruge denne information, når de vælger steder at søge ly, jage eller lægge æg.
“Det er kun begyndelsen. Det er muligt, at der findes et helt netværk af akustiske afhængigheder mellem planter og dyr,” understreger Hadany.
Marc Holderied, professor i sensorisk biologi ved University of Bristol, vurderer:
Det er spændende og tankevækkende: planter, der informerer om deres stress. Det havde ingen forventet.
Samtidig påpeger han, at selvom lydene er et biprodukt af stress, kan andre organismer udnytte dem til deres fordel, og det er nok til, at de har økologisk betydning.
Utilsigtet, men effektiv
Planter ‘taler’ ikke til hinanden i menneskelig forstand. De har hverken intentioner eller bevidsthed. Men mange fysiske processer i deres kroppe genererer signaler, som andre organismer kan aflæse. Det er nok til at påvirke relationerne i økosystemet.
“At et system genererer lyd betyder ikke, at det ønsker at kommunikere, men det betyder heller ikke, at andre ikke kan fortolke det,” kommenterer Stuart Thompson, plantebiokemiker ved University of Westminster.
Evolution behøver ikke at være målrettet, det er nok, at signalet er gentageligt og gavner modtageren.
Planteakustik – en ny grænse inden for videnskaben
Planter viser sig at være langt mere aktive, dynamiske og komplekse, end man hidtil har antaget. De reagerer på lys, berøring, lugt og – som nye undersøgelser viser – også på lyde. Planteakustik, der for få år siden blev betragtet med skepsis, er ved at blive et stadig mere lovende forskningsområde.
“Der er endnu ikke fundet ører hos planter, men de reagerer helt sikkert på mekaniske stimuli. Måske er det værd at lede efter ultralydsreceptorer i deres væv,” foreslår prof. Holderied.
Yderligere undersøgelser skal undersøge, hvor udbredt dette fænomenale netværk af lydmæssige afhængigheder er. Reagerer andre planter på deres naboers ‘skrig’? Kan dyr aflæse miljøets tilstand ud fra dem? Kan disse signaler bruges i landbruget, økologien og måske endda i medicinen?
Én ting er sikkert: Planteverdenen, der hidtil har været betragtet som stum, begynder at tale – og nogle dyr har lyttet til den i lang tid.
