Nghiên cứu: Cây cối “la hét” khi gặp áp lực

Một nghiên cứu mới đây cho thấy rằng khi thực vật bị căng thẳng, áp lực bởi hạn hán hoặc do tổn thương vật lý, chúng có thể phát ra tiếng kêu thét ở tần số siêu âm.

Trong những lúc căng thẳng, đôi khi con người buông lời giận dữ cùng với tiếng la hét. Một nghiên cứu mới đây đã chỉ ra rằng thực vật cũng có thể làm điều tương tự.

Tuy nhiên, không giống như tiếng la hét của con người, âm thanh của thực vật có tần số quá cao, chúng ta không nghe thấy được, theo một nghiên cứu được đăng ngày 2 tháng 12 trên Cơ sở dữ liệu bioRxiv.

Khi các nhà nghiên cứu từ Đại học Tel Aviv ở Israel đặt các micro gần cây cà chua và cây thuốc lá đang chịu áp lực, những thiết bị ấy đã thu được tiếng kêu siêu âm của các cây này từ khoảng cách 10 cm. Các tác giả của nghiên cứu lưu ý rằng những tiếng nhiễu âm này giảm dần trong phạm vi từ 20 đến 100 kHz, một âm lượng có thể “được phát hiện bởi một số sinh vật ở cách xa vài mét”. (Bài viết chưa được bình duyệt.)

Các loài động vật và thực vật có thể lắng nghe và phản ứng với tiếng la hét lặng thầm của thực vật và có lẽ con người, với các công cụ phù hợp trong tay, cũng có thể nghe thấy, các tác giả của nghiên cứu cho biết.

Nếu quả là như vậy, khi các cây bị hạn hán, chúng sẽ phát ra âm thanh; và nếu việc thiết lập ghi âm trên cánh đồng không quá tốn kém, chúng ta có thể thiết lập một nền nông nghiệp chính xác, biết được cây nào đang cần nước để bổ sung thêm, Anne Visscher, một thành viên của Khoa Sinh học Nấm và Thực vật tại Vườn Thảo mộc Hoàng gia Anh, chia sẻ với tờ New Scientist.

Cũng giống như động vật, thực vật đối phó với áp lực với nhiều cách khác nhau; các nghiên cứu chỉ ra rằng thực vật có thể phóng ra các hợp chất hóa học có mùi hoặc thay đổi màu sắc và hình dạng của chúng để đối phó với hạn hán và vết cắn từ các loài động vật ăn cỏ đang đói bụng.

Các động vật dường như cũng nhận ra và phản ứng lại với những tín hiệu của thực vật đang chịu áp lực, và thậm chí các loài thực vật khác cũng thu nhận mùi hương trong không khí tỏa ra từ những “người hàng xóm” đang trong tình trạng căng thẳng để phòng bị vấn đề. Một số nghiên cứu trước đây từng cho thấy thực vật cũng có phản ứng với âm thanh, nhưng vẫn tồn tại câu hỏi liệu thực vật tự mình có thể phát ra âm thanh không.

Ghi âm thực vật

Trong các nghiên cứu trước đây, các nhà nghiên cứu đã gắn các thiết bị ghi âm trực tiếp vào thực vật để lắng nghe âm thanh bí mật bên trong thân chúng. Ở thực vật bị căng thẳng, áp lực bởi hạn hán, các bọt khí được hình thành, rồi bị nổ và gây nên dao động trong mô tế bào thông thường có chức năng cung cấp nước cho thân cây. Quá trình này được biết đến là hiện tượng xâm thực (cavitation) và đã được thu lại bởi các thiết bị ghi hình, nhưng các nhà nghiên cứu của Tel Aviv còn muốn biết âm thanh của thực vật có thể truyền qua không khí được hay không.

Vì vậy, nhóm nghiên cứu đã bố trí micro gần các cây cà chua và thuốc lá đang gặp căng thẳng, áp lực và các cây này được đặt trong hộp cách âm hoặc trong không gian nhà kính mở. Các nhà nghiên cứu đã để một nhóm các cây trồng chịu điều kiện khô hạn, một nhóm khác bị tổn hại vật lý (cắt đi một cành cây) và nhóm thứ ba không chịu bất cứ tác động nào để thực hiện so sánh.

>> Thí nghiệm máy dò nói dối cho thấy thực vật cũng có tri giác (video)

Các bản ghi cho thấy các loài thực vật khác nhau tạo ra âm thanh riêng biệt ở mức độ khác nhau, tùy thuộc vào yếu tố khiến chúng căng thẳng, áp lực. Trung bình mỗi giờ cây cà chua bị hạn hán phát ra khoảng 35 tiếng rít ở tần số siêu âm, trong khi những cây có cành bị cắt tạo ra khoảng 25 tiếng. Cây thuốc lá bị hạn hán phát ra khoảng 11 tiếng rít mỗi giờ và cùng thời gian đó, nhóm cây bị cắt cành phát ra khoảng 15 tiếng rít. So sánh với các cây không chịu tác động nào thì số lượng tiếng động trung bình phát ra chỉ ở mức dưới 1 âm thanh mỗi giờ.

Với sự khác biệt về tiếng ồn giữa các nhóm, các nhà nghiên cứu tự hỏi liệu họ có thể xác định được từng loại cây chỉ dựa trên tiếng la hét đặc trưng của chúng hay không. Sử dụng máy học (“machine learning”) – một loại thuật toán trí tuệ nhân tạo – nhóm nghiên cứu đã chọn ra các đặc trưng riêng biệt trong mỗi nhóm âm thanh và phân loại thành công số thực vật họ thí nghiệm thành ba loại: “chịu hạn hán, bị cắt hoặc còn nguyên vẹn.”

Các tác giả của nghiên cứu cho rằng một ngày nào đó, những người nông dân có thể sử dụng một công nghệ tương tự để lắng nghe các loại cây trồng bị hạn hán trong cánh đồng của họ.

Trong nghiên cứu này, các tác giả không kiểm tra xem thực vật khi mắc bệnh, bị thừa muối hoặc gặp nhiệt độ không thuận lợi thì có phát ra âm thanh không. Vì vậy vẫn chưa biết được có phải mọi loài thực vật khi gặp áp lực đều phát ra tiếng kêu hay không. Tuy nhiên, các nhà nghiên cứu đã thu được những âm thanh tương tự của các loài thực vật khác khi chúng bị cắt hoặc chịu hạn hán, bao gồm xương rồng gai Pincushion và loài cỏ dại Henbit Deadnettle.

Các tác giả còn cho rằng, các loài côn trùng, chẳng hạn như bướm đêm, có thể lắng nghe âm thanh phát ra từ các loài thực vật đang gặp áp lực để đánh giá tình trạng của cây trước khi đẻ trứng trên lá của chúng. Tuy nhiên, kết luận này vẫn chỉ là suy đoán.

Edward Farmer – Giáo sư sinh học phân tử thực vật tại Đại học Lausanne, Thụy Sĩ, nói với tờ New Scientist rằng côn trùng thích một số loại thực vật vì nhiều lý do và ông nghi ngờ những tiếng ồn quá mức là một trong những lý do đó. Ngoài ra, ông nghi ngờ rằng những mảnh đất đang khô cũng có thể phát ra âm thanh, cũng như các âm thành trùng hợp khác mà micro của các nhà nghiên cứu có thể thu lẫn vào.

Theo Nicoletta Lanese/LiveScience,
Ánh Dương dịch