Cell | 颠覆认知！植物不爽了也能发出声音呐喊，并能通过空气传播

受胁迫的植物表现出表型改变，包括颜色、气味和形状的变化。然而，胁迫植物在空气中发出的声音以前还没有被研究过。

2023年3月30日，以色列特拉维夫大学Lilach Hadany团队在Cell 在线发表题为“Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative”的研究论文，该研究表明植物在胁迫下发出的声音通过空气传播。并具有信息丰富。

该研究展示了受到胁迫的植物发出的空气传播的声音，可以从远处记录和分类。该研究在一个声学室和温室中记录了番茄和烟草植物发出的超声波，同时监测植物的生理参数。该研究开发了机器学习模型，仅根据发出的声音便成功地识别了植物的状况，包括脱水程度和损伤程度。这些有信息的声音也可能被其他生物探测到。这项工作为了解植物及其与环境的相互作用开辟了途径，并可能对农业产生重大影响。

植物在逆境下表现出显著的表型变化。它们在视觉上不同，在颜色和形状方面，从非应激植物。它们还会释放挥发性有机化合物(VOCs)。VOCs还可以影响邻近植物，导致这些植物的抗性增强。总而言之，植物已经被证明可以产生视觉、化学和触觉上的线索，其他生物可以对这些线索做出反应。然而，植物在空气中发出声音的能力—这种声音可能被其他生物听到—还没有得到充分的探索。

植物振动在几种情况下都有描述。植物暴露在干旱胁迫下会经历空化—一个气泡在木质部形成、膨胀和崩溃，引起振动的过程。通过将记录设备直接连接到设备上，这些振动被记录下来。这样的接触记录并没有揭示这些(和其他)振动在多大程度上可能导致声发射，而这些声发射可能在距离工厂很远的地方被检测到，如果有的话。因此，植物在空气中发射声音的问题仍然没有答案。

机理模式图（图源自Cell ）

许多动物，包括食草动物和它们的捕食者，都对声音有反应。最近，植物也被证明对声音有反应，例如，通过改变特定基因的表达，或通过增加花蜜中的糖浓度。因此，如果植物在空气中发出声音，这些声音可能会引发附近生物的快速反应，包括动物和植物。即使发出这些声音仅仅是植物生理状况的结果，附近能够听到这些声音的生物也可以利用它们为自己谋利。

该研究展示了植物确实会发出空气中的声音，无论是在声学室还是在温室里，这些声音都可以在几米开外被探测到。此外，该研究还发现发出的声音携带了植物生理状态的信息。该研究开发了机器学习模型，仅根据发出的声音便成功地识别了植物的状况，包括脱水程度和损伤程度。植物“发声”在研究植物生物声学方面的潜力表明，植物“发声”可能在生态学和进化中发挥重要作用，并可能对农业中的植物监测产生直接影响。

原文链接：

https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(23)00262-3

转自：“iNature”微信公众号

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