מסתבר שגם צמחים עושים רעש: חוקרים באוניברסיטת תל אביב הצליחו, לראשונה בעולם, להקליט ולנתח קולות ברורים המושמעים על ידי צמחים, בתדרים גבוהים שהאוזן האנושית אינה מסוגלת לקלוט. המאמר פורסם הערב (יום ה') בכתב העת Cell.
כך נשמעת עגבנייה (צילום: shutterstock, קול: מתוך המחקר)
החוקרים אמרו כי יש מי שמסוגל לשמוע את הקולות האלה: "מצאנו שצמחים משמיעים קולות בעיקר כשהם נמצאים במצוקה, ולכל צמח ולכל סוג של מצוקה יש צליל אופייני הניתן לזיהוי. קולות הצמחים נשמעים כמעין קליקים, כמו פופקורן, בווליום דומה לדיבור אנושי, אבל בתדרים שמעל טווח השמיעה האנושי, והם עשויים להיקלט על ידי בעלי חיים שונים, כמו עטלפים, עכברים וחרקים".
המחקר הובל על ידי פרופ' לילך הדני מבית הספר למדעי הצמח ואבטחת מזון בפקולטה למדעי החיים, בשיתוף עם חוקר העטלפים פרופ' יוסי יובל, ראש בית הספר סגול למדעי המוח וחבר סגל בבית הספר לזואולוגיה ומוזיאון הטבע ע"ש שטיינהרדט והסטודנטים יצחק חייט ואוהד לוין אפשטיין. כמו כן השתתפו במחקר חוקרים מבית הספר למדעי המתמטיקה, מהמכון לחקר הדגנים, ומבית הספר סגול למדעי המוח באוניברסיטת תל אביב.
פרופ' הדני אמרה: "ממחקרי עבר ידוע לנו שמד-רטט המוצמד לצמח רושם רעידות (ויברציות), אך עד היום לא היה ברור אם רעידות אלה גם הופכות לגלי קול שנעים באוויר, כלומר צלילים שניתן לקלוט ממרחק. במחקר הנוכחי ביקשנו לתת מענה לסוגיה זו, שמעסיקה חוקרים כבר שנים רבות".
אז איך נערך המחקר? בשלב הראשון הכניסו החוקרים את הצמחים לקופסה אקוסטית במרתף מבודד ונטול רעשי רקע, ולצדם, במרחק של כ-10 ס"מ, הציבו מיקרופונים אולטרה-סוניים שקולטים צלילים בתדרים שבין 80-40 קילוהרץ (אוזן של אדם בוגר קולטת עד כ-16 קילוהרץ). ההקלטות בוצעו בעיקר בצמחי עגבנייה וטבק, אך הוקלטו גם חיטה, תירס, גפן, קקטוס ונזמית.
פרופ' הדני אמרה שיש קשר ברור בין מצב הצמח למספר הפעמים שהוא משמיע קול: "לפני שהכנסנו את הצמחים לקופסה האקוסטית ביצענו בהם מגוון פעולות: חלקם לא הושקו במשך חמישה ימים, בחלקם נחתך הגבעול, ובאחרים לא נגענו. ביקשנו לבדוק באילו מצבים, אם בכלל, הם משמיעים צלילים. הממצאים היו מרתקים: צמחים שלא היו במצוקה השמיעו בערך צליל אחד בשעה, ואילו הצמחים שיובשו או נחתכו השמיעו בממוצע עשרות צלילים בשעה".
ההקלטות שנאספו בדרך זו נותחו במחשב באמצעות אלגוריתמים ייעודיים, שפותחו במיוחד לצורך זה בטכנולוגיה של "למידת מכונה" (בינה מלאכותית). האלגוריתמים למדו להבחין בין סוגי צלילים, ולזהות עבור כל הקלטה את סוג הצמח ואת סוג ומידת המצוקה שהוא שרוי בה. בנוסף, הם ידעו לזהות ולסווג את קולות הצמחים גם כאשר הניסוי נערך בחממה שאינה מבודדת, ויש בה לא מעט רעשים חיצוניים. שם ניתן היה לעקוב אחר תהליך ההתייבשות לאורך זמן, ונמצא שכמות הצלילים גדלה עם ההתייבשות עד שהגיעה לשיא מסוים, ואחר כך פחתה.
"כשאנחנו יוצאים לשדה ושומעים שקט מוחלט יכול להיות שיש סביבנו רעש גדול, שאנחנו פשוט שומעים, ויכול להיות שבקולות האלה יש הרבה מידע שאנחנו לא שומעים", אומרת פרופ' הדני. "אבל למי שהמידע הזה רלוונטי עבורו - שומע. זה יכול להיות חיות שאוכלות צמחים או חרקים שמאביקים או צמחים אחרים".
פרופ' הדני הוסיפה כי "השאלה הבאה שהיא הכי מרגשת היא האם יש צמחים אחרים שומעים? האם עגבנייה יכולה לשמוע עגבנייה אחרת מתייבשת ויכולה להיערך למצוקת מים לפני שזה קורה. זה אומר שיש עוד קולט בעולם שלנו".
לדבריה, "ייתכן שבעתיד יוכל גם האדם להשתמש במידע כזה, למשל באמצעות חיישן שידווח למגדל מתי הצמח מתייבש ויש להשקותו. מסתבר ששדה פסטורלי הוא כנראה מקום רועש - רק שאנחנו לא שומעים את הקולות!"
אז האם אפשר לקרוא לקולות האלה שפה? "אנחנו עוד לא שם", מבהירה החוקרת. "זה מאוד מעניין אותנו כמובן. אבל בינתיים הראינו שהם משמיעים את הקולות. אנחנו עדיין לא יודעים מי מקשיב".
במחקרי המשך יבקשו החוקרים לבחון מספר סוגיות מרתקות: מהו המנגנון שבאמצעותו משמיעים הצמחים את הצלילים? כיצד עשים קולטים ומגיבים לצלילים שמשמיעים צמחים? והאם גם צמחים אחרים "שומעים את הקולות?"
המחקר של פרופ' הדני ושותפיה הוא חלק משורה של מחקרים, שנערכים בשנים האחרונים. אותם מחקרים מגלים לנו עד כמה עולם הצמחים מורכב ועד כמה יש לנו עוד הרבה לגלות וללמוד מהם.
4 צפייה בגלריה
יהודה אניקסטר, רויטל גולדשטיין, פרופ' לילך הדני ופרופ' יוסי יובל.
(צילום: אוניברסיטת תל אביב)
בשנת 2019 פרופ' הדני הייתה שותפה למחקר, שהראה שצמחים מגיבים לקולות סביבם. במחקר, שנערך אף הוא באוניברסיטת תל אביב, החוקרים מצאו שפרח נר הלילה מעלה את ריכוז הסוכר בצוף כאשר הוא שומע את משק כנפיה של דבורה מתקרבת. כך, הוא מגדיל את הסיכויים שהדבורים המאביקות יבקרו אותם והסיכויים שלהם להתרבות יגדלו. בנוסף, מחקרים קודמים לימדו אותנו שצמחים מתקשרים ביניהם באמצעות כימיקלים וגם באמצעות השורשים. הם יכולים להזהיר אחד את השני ממצוקת מים מתקרבת.
נשיא אוניבריסטת בן גוריון, פרופ' דניאל חיימוביץ', מחבר הספר "צמח מה הוא יודע?? ומי שליווה את המחקר אמר כי מדובר במחקר פורץ דרך. "לפני עשור, כאשר כתבתי את הספר, קבעתי שצמחים לא שומעים. בגרסה החדשה שיוצאת אני מודה בטעות וכותב שצמחים שומעים. עכשיו אני כנראה צריך להוציא גרסה חדשה ובו אני מסביר שלא רק שצמחים שומעים - הם גם יכולים לדבר!"
