Ölmek üzere olan bitkiler sizinle konuşuyor, çığlık atıyor

Bitkiler insanlar gibi sohbet edemeseler de, sadece huzurlu bir sessizlik içinde oturmazlar. Su eksikliği veya fiziksel hasar gibi belirli koşullar altında bitkiler titreşir ve ses dalgaları yayar. Tipik olarak, bu dalgalar insan kulağı için çok tizdir ve fark edilmez.

Ancak biyologlar artık bu ses dalgalarını uzaktan duyabiliyorlar. İsrail'deki Tel Aviv Üniversitesi'nde biyolog olan Lilach Hadany ve meslektaşları bu dalgaları kaydetmeyi bile başardı. Çalışmalarını da Cell dergisinde yayınladılar.

Bitkiler çevreleriyle etkileşime giriyor

Populer Science'ın haberine göre Hadany ve meslektaşlarının çalışması, bitki biyoakustiği adı verilen niş ama gelişmekte olan bir alanın parçası. Bilim insanları bitkilerin sadece ekolojik zemindeki hareketsiz süslemeler olmadığını bilseler de savunma mekanizması olarak kimyasallar salmak gibi çevreleriyle etkileşime girerler. Ancak araştırmacılar bitkilerin seslere nasıl tepki verdiğini ve ses ürettiğini tam olarak bilmiyorlar. Bu gizemi çözmek çiftçilere bitkilerine bakmanın yeni bir yolunu vermekle kalmaz, aynı zamanda harikulade bir şeyin de kilidini açabilir. Bitkiler hiç fark etmediğimiz bir şekilde duyulara sahip.

Almanya'daki Bonn Üniversitesi'nde bitki biyoakustiği araştırmacısı olan ve yeni çalışmanın bir parçası olmayan František Baluška, "bitkiler tarafından yayılan seslerin bir tür stres sonrasında çok daha belirgin olduğu biliniyor" diyor. Ancak geçmişte yapılan bitki biyoakustiği deneylerinde titreşimleri ölçmek için bitkileri çok yakın mesafeden dinlemek gerekiyordu. Bu arada Hadany ve meslektaşları bitki seslerini bir odanın öbür ucundan almayı başardılar.

Domates ve tütün üzerinde test edildi

Çalışma ekibi fikirlerini ilk olarak domates ve tütün bitkileri üzerinde test etti. Bazı bitkiler düzenli olarak sulanırken, diğerleri günlerce ihmal edildi. Kuraklık benzeri koşulları simüle eden bir süreç. Son olarak, en talihsiz bitkiler köklerinden koparıldı.

Zarar gören bitkiler tuhaf sesler çıkarıyor

Cennet gibi koşullar altındaki bitkiler gelişiyor gibi görünüyordu. Ancak zarar görmüş ve susuz kalmış bitkiler tuhaf bir şey yaptı: Her birkaç dakikada bir tıklama sesi çıkarıyorlardı.

Elbette, kuraklıktan etkilenmiş bir domates bahçesinde elinizde bir palayla dolaşıp gördüğünüz her asmayı kesecek olsanız, sıkıntılı bitkilerden oluşan bir koro duymazsınız. Bitkiler ultrason sesleri yayarlar: İnsan kulağının duyamayacağı kadar yüksek frekanslar. Araştırmacıların bu tıkırtıları ancak şimdi algılayabilmelerinin bir nedeni de bu.

Herkesin bu sesi duymaya olanağı yok

Birleşik Krallık'taki Bristol Üniversitesi'nde profesör olan ve makalenin yazarlarından biri olmayan ekolog Daniel Robert, "Herkesin ultrason yapacak ekipmanı ya da bu daha geniş frekanslara bakacak bilgisi yok" diyor.

Araştırmacılar buğday, mısır, şaraplık üzüm, iğnelik kaktüs ve henbit (Kuzey Yarımküre'de yaygın bir bahar otu) dahil olmak üzere sudan mahrum bırakılan diğer bitkilerde de benzer sesleri kaydetmeyi başardılar.

Biyologlar, tıkırtıların bir bitki boyunca su ve besin taşıyan "borular" olan ksilemden gelebileceğini düşünüyor. Basınç farklılıkları hava kabarcıklarının sıvıya girmesine neden olurken kabarcıklar patlayana kadar büyür ve bilim insanları tarafından duyulan ses de bu patlamadan kaynaklanır. Bu sürece kavitasyon deniyor.

Kavitasyon üzerinde daha çok mühendis çalışıyor

Kavitasyon üzerine çalışan çoğu insan biyolog değil; tipik olarak fizikçi ve mühendis. Onlar kavitasyonu genellikle bir problem olarak görülür. Patlayan kabarcıklar pompalara, pervanelere, hidrolik türbinlere ve su altında çalışan diğer cihazlara zarar verebilir. Öte yandan, kavitasyonu bizim için de kullanabiliriz: Örneğin ultrasonlu mücevher temizleyicilerde.

Kavitasyonun bitkilerde belirli koşullar altında, örneğin susuz kaldıklarında meydana geldiği bilinse de, bilim insanları bu sürecin duydukları bitki seslerini tamamen açıklayabileceğinden emin değiller. Robert, bu konuda "Tek bir mekanizma olmayabilir" diyor.

Makine öğrenimi modeli geliştirildi

Uzmanlar, bu alandaki çalışmalarıyla uzaktan dinleyebilen ve seralarındaki bitkileri izleyebilen bitki yetiştiricilerine yardımcı olabileceğini düşünüyorlar. Bu potansiyel geleceği desteklemek için Hadany ve meslektaşları, ses dalgalarını parçalara ayırmak ve belirli bir sese hangi stresin neden olduğunu ayırt etmek için bir makine öğrenimi modeli eğitti. Solmuş yeşillikler karşısında şaşırmak yerine, bu tür bir teknoloji bahçıvanlara önceden haber verebilir.

Hayvanlar bitkileri duyuyor olabilir

Robert, insanların aksine hayvanların bitki seslerini zaten duyabiliyor olabileceğinden şüpheleniyor. Örneğin, iniş noktaları ya da yumurtalarını bırakacakları yerler arayan böcekler, bitkileri dinleyerek seçebilir ve sağlıklarına göre bir bitki seçebilirler.

Robert, "Vahşi doğada ses, ışık veya elektrik alanları gibi gözlemlenebilir bir nitelik varsa, bazı organizmalar bunu kullanmak için evrimleşecektir" diye açıklıyor ve ekliyor: "İşte bu yüzden kulaklarımız var".

Eğer durum buysa belki de bitkiler seslere yanıt verebilir. Baluška gibi bilim insanları bitkilerin dış sesleri "duyabildiğini" zaten gösterdiler. Örneğin, araştırmalar bazı yaprak trikomlarının, üzerlerinde çiğneyen solucanlardan gelen titreşimlere tepki verdiğini gösteriyor ve laboratuvarda, araştırmacılar bazı bitkilerin kök uçlarının gelen sesler doğrultusunda toprakta büyüdüğünü gördüler.

Eğer durum buysa, bazı biyologlar bitkilerin sandığımızdan daha sofistike "duyulara" sahip olabileceğini düşünüyor.

Baluška, "Bitkiler kesinlikle etrafta ne olduğunun farkında olmalı çünkü çevre sürekli değiştiği için her saniye tepki vermeleri gerekiyor" diyor ve ekliyor: "Bir şekilde çevreyi anlayabilmeleri gerekiyor".