Учёные MIT доказали, что растения «слышат» дождь
Звук дождя убаюкивает человека, но «пробуждает» растения. Ученые Массачусетского технологического института выяснили, что акустические колебания от падающих капель ускоряют прорастание семян риса до 40%. Звуковые волны способны запускать биологические процессы роста, воздействуя на механизмы восприятия гравитации у растений.
Семена риса в природе часто прорастают в условиях неглубокой воды, где звук дождя распространяется особенно хорошо. Ученые предположили, что именно этот звук может служить сигналом для начала роста. Чтобы проверить гипотезу, они воспроизвели условия осадков в лаборатории, воздействуя на семена звуковыми волнами от падающих капель.
В ходе экспериментов около 8000 семян поместили в неглубокие емкости с водой. При этом капли падали на расстоянии, исключающем прямой контакт — до семян доходили только звуковые колебания. Исследователи варьировали размер и высоту падения капель, имитируя слабый, умеренный и сильный дождь, а также фиксировали акустические параметры с помощью гидрофона.
Семена, подвергшиеся воздействию звука воды, прорастали на 30–40% быстрее. Особенно заметный эффект наблюдался у семян, расположенных ближе к поверхности — они лучше улавливали звуковые волны и быстрее переходили к росту.
Ученые предложили объяснение этому явлению. Растения очень чувствительны к окружающей среде: чтобы выживать, они в ходе эволюции научились реагировать на самые разные сигналы — от прикосновения и запахов до света, к которому большинство из них тянется. Не менее важна для них и способность воспринимать гравитацию: именно она определяет, что корни растут вниз, а побеги — вверх. За это «чувство направления» отвечают статолиты — плотные микроскопические структуры внутри клеток, которые под действием силы тяжести смещаются и оседают, словно песчинки в жидкости, запуская рост в нужную сторону.
При падении капли на поверхность воды или почвы возникает звуковая волна, вызывающая микровибрации окружающей среды. Эти колебания способны смещать статолиты внутри клеток семени, а их движение, в свою очередь, служит сигналом к началу роста. Расчёты подтвердили, что энергия звука дождя действительно достаточна для такого воздействия.
По оценкам исследователей, акустическое давление, которое испытывает семя под водой рядом с падающей каплей, сопоставимо с уровнем звукового давления в воздухе на расстоянии нескольких метров от реактивного двигателя.
Авторы работы считают, что такая чувствительность к звуку дает растениям эволюционное преимущество. Если семя способно «услышать» дождь, значит, оно находится на подходящей глубине — достаточно близко к поверхности, чтобы получить влагу и успешно прорасти. В дальнейшем исследователи планируют изучить, как на растения влияют другие природные звуки и вибрации, например, от ветра.
aprioric 9 часов 59 минут назад