I rostliny vydávají v případě ohrožení zvuky. Nová studie by mohla změnit zemědělství

Na biologickém serveru bioRxiv byla 2. prosince 2019 publikována zajímavá zpráva o tom, že některé druhy rostlin vydávají v případě ohrožení a stresu ultrasonické zvuky, které jsou lidskému uchu neslyšitelné, ale přitom obsahují ucelené informace o aktuálním stavu rostliny.

„Výsledky naší studie mohou od základu změnit náš pohled na říši rostlin, kterou jsme až doposud vnímali jako téměř tichou,“ uvádějí autoři výzkumu z univerzity v Tel Avivu v úvodu své studie a zároveň dodávají: „Výsledky, k nimž jsme během výzkumu dospěli, zatím neprošly potřebným připomínkovým procesem. Přesto věříme, že naše zjištění jsou natolik průkazná, že přispějí k dalšímu vědeckému poznání a porozumění evoluci a ekologii rostlin na celém světě.“

Cílené zvuky rostlin

Předchozí studie potvrdily, že rostliny reagují na podráždění a stres, jako jsou např. změny teploty, intenzity slunečního svitu nebo konzumaci býložravcem změnou tzv. fenotypu. To může mít za následek např. změnu barvy, vůně nebo tvaru rostliny, případně uvolňování různých těkavých organických látek.

Doposud se ale žádná seriózní studie nezabývala možností, že by rostliny mohly také vydávat nějaké cílené zvuky, které by navíc mohly nést informaci o jejich aktuálním stavu. Vědecký tým z univerzity v Tel Avivu pro svůj výzkum použil dvě pokusné skupiny rostlin rajčat a tabáku s tím, že jedné skupině dopřáli ideálních podmínek pro růst a vývoj a druhou pokusnou skupinu rostlin vystavovali různým stresovým situacím, mezi něž patřilo např. zbavení vláhy, rozříznutí stonku atp. Během těchto pokusů pak zaznamenávali vydávané zvuky v rozsahu 20 a 150 kHz, které jsou lidskému uchu neslyšitelné.

Co se nám rostliny možná snaží říct?

Výsledky měření překvapily všechny zúčastněné. Stresované rostliny vydávaly mnohem více zvuků než rostliny z druhé kontrolní skupiny s ideálními životními podmínkami. A co víc, zvuky se lišily podle typu poškození rostlinného těla a množství vody, které se k rostlinám dostalo. Je tedy pravděpodobné, že tyto zvuky opravdu mohou nést informaci o stavu rostliny nebo charakteru poškození těla.

Otázkou samozřejmě zůstává, jak může rostlina, coby organismus bez hlasových orgánů, vydávat cílené zvuky. „Vysvětlení nám může dát již několikrát dobře popsaný proces tzv. kavitace,“ vysvětlují vědci a dodávají: „Jedná se o proces, o němž jsme se až doposud domnívali, že může vyvolat vibrace v určitých částech rostlinného těla, ale nestojí za vznikem cíleného zvuku. Naše nová zjištění umožňují podívat se na celý proces kavitace jiným pohledem. Tento proces probíhá v xylému, tedy v dřevních cévních svazcích rostlin, v němž během změn vznikají vzduchové bubliny, které následně při lokálním poklesu tlaku explodují. Zvukový záznam, který jsme pořídili v průběhu našich pokusů, se lišil při různých poškozeních rostlin nebo vystavení nedostatku vláhy.“

Přístroje zaznamenaly zvuky až do vzdálenosti 5 metrů od rostliny. „Jedná se vzdálenost, do níž jsou schopny zaznamenat šířící se zvuk i citlivé sluchové orgány živočichů, kteří se rostlinami živí nebo jsou pro ně rostliny a jejich zdravotní stav jinak životně důležité,“ popisují vědci a dodávají: „Věříme, že náš další výzkum přispěje k hlubšímu poznání rostlinných komunikačních prostředků a umožní nám efektivně sledovat potřeby rostlin a určit, kdy potřebují např. více vláhy a kdy můžeme podpořit její růst pro zvýšení výnosů v zemědělství apod. Jsme ale na samém začátku a stále nás čeká hodně práce.“

Text: David Hainall