Tel Aviv Üniversitesi'ndeki araştırmacılar, ilk kez bitkilerin stres altındayken yaydığı ultrasonik sesleri kaydetti ve analiz etti.
Makine öğrenimi algoritmalarını kullanan araştırmacılar, gürültülü ortamlarda bile farklı bitkiler ve stres türleri arasında ayrım yapabildiler. Bu buluş, potansiyel olarak insanların bitki koşullarını ve ihtiyaçlarını daha iyi anlayacak araçlar geliştirmesine yardımcı olabilir, örneğin bitkilerin sulanması gerektiğinde kullanılan sensörler gibi.
Ekip, bitki seslerinin ardındaki mekanizmaları ve bunların diğer organizmalar üzerindeki etkilerini daha fazla araştırmayı planlıyor. Makale prestijli bilimsel dergi Cell'de yayınlandı.
Bitkiler tarafından yayılan sesler, insan kulağının işitme aralığının ötesinde, ultrasoniktir.
Araştırmacılar ağırlıklı olarak domates ve tütün bitkilerini kaydetti; buğday, mısır, kaktüs ve tavuk biti de kaydedildi.
Patlamış mısırın patlamasına benzer tıklama benzeri sesler, insan konuşmasına benzer bir ses seviyesinde, ancak insan kulağının işitme aralığının ötesinde yüksek frekanslarda yayılır.
Araştırmacılar: "Bitkilerin stres altındayken genellikle ses çıkardığını ve her bitkinin ve her stres türünün belirli, tanımlanabilir bir sesle ilişkili olduğunu bulduk. İnsan kulağı tarafından algılanamayan bitkiler tarafından yayılan sesler muhtemelen yarasalar, fareler ve böcekler gibi çeşitli hayvanlar tarafından duyulabilir.”
Hadany: “Önceki çalışmalardan, bitkilere takılan vibrometrelerin titreşimleri kaydettiğini biliyoruz. Ancak bu titreşimler aynı zamanda havadaki ses dalgaları, yani uzaktan kaydedilebilen sesler haline mi geliyor? Çalışmamız, araştırmacıların yıllardır tartıştığı bu soruyu ele aldı.”
Araştırmanın ilk aşamasında, araştırmacılar bitkileri akustik bir kutuya, sessiz, izole bir bodrum katına, arka planda gürültü olmayan bir yere yerleştirdiler. 20-250 kilohertz (yetişkin bir insan tarafından algılanan maksimum frekans yaklaşık 16 kilohertz'dir) frekanslarında sesleri kaydeden ultrasonik mikrofonlar, her bitkiden yaklaşık 10 cm'lik bir mesafeye yerleştirildi. Çalışma ağırlıklı olarak domates ve tütün bitkilerine odaklandı, ancak buğday, mısır, kaktüs ve tavuk biti de kaydedildi.
Prof. Hadany: “Bitkileri akustik kutuya yerleştirmeden önce çeşitli işlemlere tabi tuttuk: bazı bitkiler beş gün boyunca sulanmamıştı, bazılarının gövdesi kesilmiş, bazılarına dokunulmamıştı. Amacımız bitkilerin ses çıkarıp çıkarmadığını ve bu seslerin bitkinin durumundan herhangi bir şekilde etkilenip etkilenmediğini test etmekti. Kayıtlarımız, deneyimizdeki bitkilerin 40-80 kilohertz frekanslarında sesler yaydığını gösterdi. Stressiz bitkiler ortalama olarak saatte birden daha az ses çıkarırken, hem susuz kalmış hem de yaralı stresli bitkiler her saat defalarca ses çıkardı.
Bu şekilde toplanan kayıtlar, özel olarak geliştirilmiş makine öğrenimi (AI) algoritmaları tarafından analiz edildi. Algoritmalar, farklı bitkileri ve farklı ses türlerini nasıl ayırt edeceklerini öğrendiler ve sonunda bitkiyi tanımlayabildiler ve kayıtlardan stres türü ve seviyesini belirleyebildiler. Ayrıca algoritmalar, bitkiler çok fazla arka plan gürültüsü olan bir seraya yerleştirildiğinde bile bitki seslerini tanımladı ve sınıflandırdı. Serada araştırmacılar, zamanla bir dehidrasyon sürecine maruz kalan bitkileri gözlemlediler ve yaydıkları ses miktarının belirli bir zirveye kadar arttığını, sonra azaldığını gördüler.
Kaynak: https://scitechdaily.com/hidden-plant-sos-scientists-record-ultrasonic-distress-calls-from-stressed-flora