ÇIĞIR AÇAN ARAŞTIRMADA TEL AVİV ÜNİVERSİTESİ EKİBİ İLK KEZ BİTKİLERİN ‘KONUŞTUĞUNU’ KAYDETTİ

• GALAKSİDEN HABERLER
• YENİ EKLENEN MESAJLAR

ÇIĞIR AÇAN ARAŞTIRMADA TEL AVİV ÜNİVERSİTESİ EKİBİ İLK KEZ BİTKİLERİN ‘KONUŞTUĞUNU’ KAYDETTİ

Bilim adamları, insanların duyamayacağı ve stres türüne ve türüne göre farklılık gösteren tıklama sesleri keşfediyorlar; diğer bitkiler ve hayvanların bilgiyi ne amaçla kullandıkları merak ediliyor.

Bitkilerin birbirleriyle iletişim kurduğu bir süredir biliniyordu, ama prestijli bilim dergisi Cell’de perşembe günü yayınlanan çığır açıcı yeni bir çalışmaya göre, İsrailli bilim insanları artık “kelimeleri” tanımladıklarını ve farklı türlerin farklı “dillerde” konuştuğunu tespit ettiklerini söylüyor.

Bilim insanları bitkilerin strese girdiklerinde çeşitli şekillerde iletişim kurduklarını zaten biliyorlar. Fiziksel olarak değişebilir (solgunlaşarak veya yaprak rengini değiştirerek), tadı acılaşabilir (otçulları caydırmak için) veya ailenin diğer üyelerine, örneğin böcekler tarafından saldırı altında olduklarını söylemek için kokular (uçucu organik bileşikler) yayabilirler.

Yakın zamanda yapılan bir çalışma, bitkilerin sese yanıt verebildiğini, örneğin yakınlarda gürültü çıkaran tozlayıcıları cezbetmek için nektarlarındaki şeker konsantrasyonunu artırdıklarını göstermiştir.

Ama Tel Aviv Üniversitesi’nden araştırmacılara göre yeni çalışma, stres altındaki bitkilerden havaya yayılan seslerin uzaktan kaydedildiği ve sınıflandırıldığı ilk çalışma.

Bitkilerin, patlamış mısır patlamasına benzeyen klik sesleriyle “konuştuğu” ortaya çıkıyor. Sesler insan konuşmasına benzer bir ses gücünde, ama insanların duyma aralığının ötesinde, yüksek frekanslarda yayılıyor.

Çalışmayı yöneten üniversitenin Bitki Bilimleri ve Gıda Güvenliği Okulu’ndan Prof. Lilach Hadany, “Çok eski bir bilimsel tartışmayı çözdük. Bitkilerin ses çıkardığını kanıtladık!” dedi.

“Bulgularımız, etrafımızdaki dünyanın bitki sesleriyle dolu olduğunu ve bu seslerin örneğin su kıtlığı ya da yaralanma gibi konularda bilgi içerdiğini gösteriyor. Doğada bitkiler tarafından yayılan seslerin, yarasalar, kemirgenler, çeşitli böcekler ve muhtemelen yüksek frekansları duyabilen ve ilgili bilgileri türetebilen diğer bitkiler gibi yakınlardaki canlılar tarafından algılandığını varsayıyoruz.

“Bitkilerin ne zaman sulanması gerektiğini yetiştiricilere söyleyen sensörler gibi doğru araçlar verildiğinde insanların da bu bilgiyi kullanabileceğine inanıyoruz.

“Görünüşe göre, cennet gibi bir çiçek tarlası oldukça gürültülü bir yer olabilir. Sadece biz bu sesleri duyamıyoruz.”

Araştırma ekibi, sudan yoksun bırakılan, gövdesi kesilen ya da kendi haline bırakılan (kontrol grubu olarak) domates ve tütün bitkilerinin yaydığı ultrasonik sesleri kaydetti.

Ultrasonik sesler, insan işitme sınırının üzerinde olan 20 ila 150 kHz frekansına sahiptir.

Bu frekanslarda test yapma fikri, evrimsel bilimlerden gelen Hadany ile araştırmanın diğer eş lideri Prof. Yossi Yovel arasındaki işbirliğinden ortaya çıktı. Sinirbilim Okulu başkanı ve Zooloji Okulu ile Steinhardt Doğa Tarihi Müzesi’nde öğretim üyesi olan Yovel, bu frekans aralığında çalışan yarasaların seslerini kaydediyor.

Bitkiler hem sessiz bir akustik oda içinde hem de gürültülü bir serada kaydedildi. Bitkilerdeki fizyolojik değişiklikler de izlendi.

Makine öğrenimi modelleri, sesleri farklı bitki türleriyle ve maruz kaldıkları farklı streslerle eşleştirmek üzere eğitildi.

Hadany, “Kayıtlarımız, deneyimizdeki bitkilerin 40 ila 80 kilohertz frekanslarında sesler yaydığını gösterdi” dedi.

“Stres altında olmayan bitkiler ortalama olarak saatte birden az ses çıkarırken, stres altındaki bitkiler – hem susuz kalmış hem de yaralanmış – her saat düzinelerce ses çıkardı.”

Örneğin domates bitkileri sulandığında çok az ses çıkarıyordu, ama sonraki dört ila beş gün içinde, bitkiler kurudukça seslerin sayısı arttı ve sonra azaldı.

Tütün mozaik virüsü taşıyan domates bitkilerinden gelen sesler de kaydedildi.

Ekip, bulgularını daha fazla test etmek için ek bitki türleri üzerinde küçük bir araştırma yaptı ve buğday, mısır, Cabernet Sauvignon üzümleri, iğne yastığı kaktüsleri ve henbitten (nane ailesinden yıllık bir bitki) başarılı bir şekilde ses kaydetti.

Araştırmacılar, “Bu nedenle birçok bitkinin ses çıkardığını tahmin ediyoruz, ancak bu seslerin özelliklerinin çeşitliliği henüz araştırılmadı” diye yazıyor.

Araştırmacılar, seslerin en azından kısmen gövdedeki kavitasyonla bağlantılı olabileceği teorisini ortaya atıyor. Bir bitki stres altındayken, köklerden gövde ve yapraklara su ve çözünebilir maddeler taşıyan küçük borular kompleksi olan ksilemde hava kabarcıkları oluşabilir, genişleyebilir ve çökebilir.

Bu fenomenin neden olduğu seslerin aksine titreşimler geçmişte sensörler tarafından kaydedilmiştir.

Bilim insanları, bulguların hassas tarım için potansiyel taşıyabileceği sonucuna varıyor – örneğin, özellikle iklim değişikliği daha fazla kuraklığa neden olarak ekosistemleri ve gıda güvenliğini tehdit ettiği için su ve hastalıkların izlenmesi için.

Ayrıca diğer organizmaların da bu sesleri “duyabileceği” ve tepki verebileceği ihtimalini de göz ardı etmiyorlar.

Makalede, “20 ila 100 kHz ultrasonik aralıkta rapor ettiğimiz bitki emisyonları, işitme hassasiyetleri göz önüne alındığında, örneğin fareler ve güveler gibi birçok memeli ve böcek tarafından üç ila beş metre (10 ila 16 fit) mesafeden tespit edilebilir” deniyor.

“Bitki seslerinin makine öğrenimi algoritmaları tarafından etkili bir şekilde sınıflandırılabileceğini gösterdik. Bu nedenle, diğer organizmaların da bu sesleri sınıflandırmak ve bunlara yanıt vermek için evrimleşmiş olabileceğini öne sürüyoruz.”

“Bu bulgular, şimdiye kadar neredeyse sessiz olduğu düşünülen bitki krallığı hakkındaki düşüncelerimizi değiştirebilir.”

Hadany ve Yovel, araştırma öğrencileri Itzhak Khait ve Ohad Lewin-Epstein ile birlikte Tel Aviv Üniversitesi’ndeki Raymond ve Beverly Sackler Matematik Bilimleri Okulu, Tahıl Bitkileri Araştırma Enstitüsü ve Sagol Sinirbilim Okulu’ndan araştırmacılarla işbirliği içinde çalıştı.

The Times of Israel’e konuşan Hadany, seslerin fizyolojik süreçlerin bir yan etkisi olabileceğini ya da bir iletişim biçimi olabileceğini söyledi.

Bilim insanları, tehdit altındaki bir bitkinin uçucu organik bileşikler yaymasının, diğer bitkilerin iletilen tehlikeye karşı hazırlanmasına yardımcı olabileceğini zaten biliyorlar. Hadany, belki de bir bitkinin seslerinin de benzer bir etkiye sahip olabileceğini varsayarak, seslerin organik bileşiklerden daha hızlı yayılabileceğini ekledi.

“Sesler bilgi içeriyor. Bitkinin durumu hakkında bilgi edinebiliriz, böylece başkaları da öğrenebilir. Asıl soru bu bilgiyi kimin ve ne için kullandığı.”

In groundbreaking research, Tel Aviv U team records plants ‘talking’ for first time | The Times of Israel