Bitkiler çığlık atıyor! Şimdiye dek bilmiyorduk…

2023 yılında yayınlanan bir çalışmaya göre bu durum, bitkilerin sıkıntılarını çevrelerindeki dünyaya duyurma yollarından biri olabilir. İsrail'deki Tel Aviv Üniversitesi'nde Biyolog olan Lilach Hadany, “Sessiz bir alanda bile aslında duymadığımız sesler var ve bu sesler bilgi taşıyor. Bu sesleri duyabilen hayvanlar var, dolayısıyla çok sayıda akustik etkileşimin meydana gelme olasılığı var. Bitkiler, böcekler ve diğer hayvanlarla her zaman etkileşim halindedir. Bu organizmaların çoğu, iletişim için sesi kullanır. Bu nedenle bitkilerin sesi hiç kullanmaması çok yetersiz olurdu” diye konuştu.

Stres altındaki bitkiler düşündüğünüz kadar çaresiz değildir. Bu durumda oldukça dramatik değişimler geçirirler. İnsanlar için bunlardan en tespit edilebilir olanlarından biri, bazı güçlü aromaların meydana gelmesidir. Ayrıca bitkiler, renklerini ve şekillerini de değiştirebilir.

Bu değişiklikler yakınlardaki diğer bitkilere tehlike sinyali verebilir. Böylece onlar da duruma karşılık olarak kendi savunmalarını güçlendirebilir ya da bitkiye zarar veren haşerelerle başa çıkmaları için hayvanları kendilerine çekebilir. Ancak bitkilerin ses gibi başka tür sinyaller verip vermediği tam olarak araştırılmamıştı. Birkaç yıl önce Hadany ve meslektaşları, bitkilerin sesi algılayabildiğini keşfetti. Sorulması gereken bir sonraki mantıklı soru, kendilerinin ses üretip üretemeyecekleriydi.

Araştırma nasıl yapıldı?

Araştırma ekibi bunu öğrenmek için domates ve tütün bitkilerini çeşitli koşullarda kaydetti. Eki ilk olarak, bir referans çizgisi elde etmek için stressiz bitkileri kaydetti. Daha sonra susuz bırakılmış bitkileri ve gövdeleri kesilmiş bitkileri kaydetti. Bu kayıtlar önce ses yalıtımlı bir akustik odada, sonra da normal bir sera ortamında gerçekleştirildi.

Daha sonra, strese girmemiş bitkiler, kesilmiş bitkiler ve susuz kalmış bitkiler tarafından üretilen sesleri ayırt etmek için bir makine öğrenimi algoritması eğitti. Bitkilerin çıkardığı sesler, insanların ayırt edemeyeceği kadar tiz bir frekansta, bir metreden büyük bir yarıçap içinde algılanabilen, patlama veya tıklama seslerine benziyor. Stres altında olmayan bitkiler ise fazla ses çıkarmaz, kendi halinde durur.

Buna karşılık, stres altındaki bitkiler çok daha gürültülüdür ve türlerine bağlı olarak saatte ortalama 40 klik sesi çıkarır. Sudan mahrum bırakılan bitkiler ise fark edilebilir bir ses profiline sahiptir. Bitkiler belirgin susuzluk belirtileri göstermeden önce daha fazla tıklamaya başlıyor. Sesler bitki tamamen kuruyana kadar artıyor.

Algoritma, bu seslerin yanı sıra bunları çıkaran bitki türlerini de ayırt etmeyi başardı. Üstelik sadece domates ve tütün bitkileri de değil. Ekip çeşitli bitkileri test etti ve ses üretiminin oldukça yaygın bir bitki aktivitesi olduğunu gördü. Buğday, mısır, üzüm, kaktüs ve ballıbaba bitkilerinin ses çıkardığı kaydedildi.

Ancak hala bilinmeyenler var. Örneğin, seslerin nasıl üretildiği net değil. Daha önceki araştırmalarda, susuz kalmış bitkilerin kavitasyon, yani gövdede hava kabarcıklarının oluştuğu, genişlediği ve çöktüğü bir süreç yaşadığı tespit edilmişti. Bu, insanların eklem çıtlatmasındakine benzer bir sese neden olu.

Diğer sıkıntı koşullarının sese neden olup olamayacağı da henüz bilinmiyor. Patojenler, saldırı, UV ışınlarına maruz kalma, aşırı sıcaklıklar ve diğer olumsuz koşullar da bitkilerin balonlu naylon gibi patlamaya başlamasına neden olabilir.

Araştırmadan elde edilen sonuçlar Cell dergisinde yayınlandı.