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Jun 02, 2023

ストレスを受けた植物は「泣く」

Un microfono cattura i suoni scoppiettanti ad ultrasuoni delle piante disidratate.

水分が不足したり傷ついた植物からのパチパチ音をマイクが超音波で捉えます。

植物は黙って苦しむことはありません。 その代わりに、のどが渇いたりストレスを感じたりすると、植物は「空気伝播音」を発するという。

著者らは、水を必要とする植物、または最近茎を切った植物は、1時間あたり最大約35の音を発することを発見した。 しかし、十分に水分を与えて切られていない植物ははるかに静かで、1時間に1回程度の音しか発しません。

おそらく、喉が乾いた植物が音を出すのを聞いたことがないのは、その音が約 20 ～ 100 キロヘルツの超音波だからです。 つまり、音は非常に高音であるため、聞き取ることができる人はほとんどいません。 ただし、一部の動物はおそらくそれが可能です。 コウモリ、ネズミ、蛾は植物の音で満たされた世界に生息する可能性があり、同じチームによるこれまでの研究では、植物も動物が発する音に反応することがわかっている。

植物を盗聴するために、イスラエルのテルアビブ大学のライラック・ハダニーとその同僚は、マイクを備えた小さな箱にタバコ (Nicotiana tabacum) とトマト (Solanum lycopersicum) の植物を入れた。 研究者には聞こえなかったとしても、マイクは植物が発するあらゆる騒音を拾いました。 この騒音は、水不足や最近の挿し木によってストレスを受けた植物で特に顕著でした。 音のピッチを下げてスピードを上げた場合、「それはポップコーンに少し似ています。非常に短いクリック音です」とハダニー氏は言います。 「それは歌っていません。」

クレジット: Khait と Al

植物には声帯や肺がありません。 ハダニー氏によると、植物がどのように音を出すのかについての現在の理論は、水や栄養素を根から茎や葉に運ぶ管である木部に焦点を当てているという。 木部内の水は、ストローで吸い込まれる水と同じように、表面張力によって結合されています。 木部に気泡が形成されたり壊れたりすると、小さなはじける音がすることがあります。 乾燥ストレス下では気泡が形成される可能性が高くなります。 しかし、正確なメカニズムについてはさらなる研究が必要だとハダニー氏は言う。

研究チームは、植物が発する音から、植物が伐採されたのか、それとも水ストレスを受けたのかを約 70% の精度で推定する機械学習モデルを作成しました。 この結果は、農業および園芸における植物の音声モニタリングの役割の可能性を示唆しています。

このアプローチの実用性をテストするために、チームは温室内で植物を記録することを試みました。 風や空調ユニットからの背景雑音を除去するように訓練されたコンピュータープログラムの助けを借りて、それでも植物の音が聞こえることができました。 著者らによるパイロット研究は、トマトとタバコの植物が異常値ではないことを示唆しています。 小麦 (Triticum aestivum)、トウモロコシ (Zea Mays)、ワイン用ブドウ (Vitis vinifera) も​​、のどが渇くと音を出します。

以前、ハダニー氏のチームは植物が音を「聞く」ことができるかどうかも研究しており、浜辺の月見草（Oenothera drummondii）が飛ぶ蜂の音にさらされるとより甘い蜜を放出することを発見した。

それでは、植物の騒音は生態系の重要な特徴であり、植物と動物の行動に同様に影響を与えるのでしょうか? オーストラリアのシドニーにあるマッコーリー大学の元生物学者で環境科学を専門とするグラハム・パイク氏によると、その証拠はまだ明らかではないという。

彼は、ストレスを受けた植物のうめき声を動物が聞くということに懐疑的だ。 「これらの動物がそのような距離で実際に音を聞くことができるとは考えにくいです」と彼は言う。 彼はその音が小さすぎるだろうと考えている。 さらなる研究により、この問題についてさらに解明されるはずです。 しかし、植物がストレスを受けると「鳴く」ということは、まったく喜んで受け入れるつもりだとパイク氏は言う。

この記事は許可を得て転載されており、最初に公開されたのは 2023 年 3 月 30 日です。

エマ・マリスオレゴン州在住の環境ライター。

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