Bitkilerin Stres Altındayken Çığlık Attığı Keşfedildi

Bitkilerin stres altındayken çıkardığı seslerin patlamış baloncuklara benzediği keşfedildi. İsrail’deki araştırmacılar, 20 Mart 2024 tarihinde Cell dergisinde yayınlanan makaleye göre domates ve tütün bitkilerinin susuzluktan veya gövdeleri kesilmekten strese girdiğinde normal insan konuşmasına eşit ses seviyesinde ses çıkardıklarını ortaya çıkardılar. Bu seslerin frekansı kulaklarımızın algılayamayacak kadar yüksek olsa da muhtemelen böcekler, diğer memeliler ve muhtemelen diğer bitkiler tarafından duyulabiliyor.

Tel Aviv Üniversitesi’nde evrimsel biyolog ve teorisyen olan kıdemli yazar Lilach Hadany, “Sessiz bir arazide bile aslında duymadığımız sesler var. Üstelik bu sesler rastgele çıkarılmıyorlar, bir bilgi aktarımı için çıkarılıyorlar. Hatta bazı hayvanlar bu sesleri duyabiliyor” diyor.

Daha önce bitkilerden ultrasonik düzeyde titreşimlerin kaydedildiği bilinse de bunların havadan yayılan ilk kanıtı olması, bu gelişmeyi çevredeki diğer organizmalar için daha anlamlı kılıyor. Hadany, “Bitkiler sürekli olarak böceklerle ve diğer hayvanlarla etkileşim içindedir. Bu canlıların çoğu iletişim için ses kullanır, bu sebeple bitkilerin hiç ses kullanmaması çok verimsiz olurdu.” diyor.

Araştırmacılar, sağlıklı ve strese girmiş domates ve tütün bitkilerini kayıt altına almak için önce ses geçirmez bir odada sonra da daha gürültülü bir sera ortamında mikrofondan faydalandılar. Bitkiler bu ortamda iki yöntemle strese sokulmuş; birkaç gün boyunca su vermeyerek ve gövdelerini keserek. Bitkileri kaydeden araştırmacılar, makine öğrenimi algoritmasını strese girmemiş bitkileri, susuz bitkileri ve kesilmiş bitkileri ayırt edebilmesi için eğittiler.

Ekip, strese giren bitkilerin strese girmemiş bitkilere göre daha fazla ses çıkardığını buldu. Bitki seslerinin patlama veya tıklama gibi oldukları gözlemlendi. Tek bir stresli bitkinin bu tür sesleri rastgele aralıklarla saatte yaklaşık 30-50 kez çıkardıkları belirtiliyor. Strese girmemiş bitkiler ise daha az ses çıkarıyor. Hadany, “Domatesler hiç strese girmediğinde çok sessiz oluyorlar” ifadesini kullanıyor.

Su stresi altındaki bitkilerinse gözle görülür şekilde susuz kalmadan önce ses çıkarmaya başladığı ve seslerin sıklığının 5 gün sonra tekrar azalmadan önce zirveye ulaştığı ortaya çıktı. Yayılan bu sesin türü, stresin sebebine bağlı olarak değişiyordu. Makine öğrenimi algoritması, susuzluk ile kesilmeden kaynaklanan stresi doğru bir şekilde ayırt edebildi. Ayrıca seslerin domates veya tütün bitkisinden gelip gelmediğini de anlayabiliyordu.

Araştırma, domates ve tütün bitkilerine odaklansa da, laboratuvarda yetiştirilmesi ve standardize edilmesi kolay olduğu için araştırma ekibi diğer bitki türlerini de kaydetti. Hadany, “Mısır, buğday, üzüm ve kaktüs gibi pek çok bitkinin de strese girdiğinde ses çıkardığını bulduk” diyor.

Bu seslerin arkasındaki mekanizma belirsizliğini korusa da araştırmacılar, bunun bitkinin damar sisteminde hava kabarcıklarının oluşması ve patlamasıyla, kavitasyon adı verilen bir işlemle ilgili olabileceğini öne sürüyor.

Bitkilerin bu sesleri diğer organizmalarla iletişim kurmak için üretip üretmedikleri de belirsizliğini koruyor, ancak bu seslerin varlığının büyük ekolojik ve evrimsel etkileri var. Hadany, “Diğer organizmaların bu sesleri duymak ve tepki vermek için evrimleşmiş olması mümkün. Örneğin, bir bitkiye yumurta bırakmayı amaçlayan bir güve veya bir bitkiyi yemeyi amaçlayan bir hayvan, kararlarına yön vermek için sesleri kullanabilir.” diyor.

Kaynak