מחקר מדעי: צמחים עשויים לשמוע את קול הגשם מתקרב

SadaNews - מחקר חדש שערכו חוקרים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס MIT שגידול אורז מסוגל לשמוע את קול הגשם.

המכון תיאר את הממצאים האלו כ"הוכחה ישירה הראשונה ליכולת של זרעי צמחים ועציציהם לחוש צלילים בטבע". מה שמפתיע הוא שההשפעות שזוהו במחקר אינן קיצוניות כפי שהן עשויות להיראות.

זה הגיע לפי דוח שהכין סטיוארט תומפסון, מרצה בכיר בכימיה ביולוגית צמחית באוניברסיטת ווסטמינסטר, שפורסם באתר Refractor.

מוזיקה

לנגן מוזיקה לצמחים עשוי להיראות דבר מוזר, אך כמה מחקרים קודמים מצאו שלזה יש באמת השפעה. לדוגמה, מחקר משנת 2024 הראה שצמח הבוק צ'וי גדל בצורה טובה יותר עם מוזיקה קלאסית, בעוד שגדילתו פחות איכותית עם מוזיקת רוק אנד רול. וזה לא דבר מבודד, שכן הצליל יכול להשפיע על התנהגות הצמח בדרכים שונות.

למשל, כמה פרחים משתמשים בתדרי רחש של חרקים כדי לקבוע אם לשחרר אבקה. גם צמחי הרדש Arabidopsis וטבק מייצרים רמות גבוהות יותר של רעלים, כמו ניקוטין, בתגובה לקול של זחלים נושכים צמחים סמוכים. כמו כן, ישנם דיווחים המעידים שהצלילים הנפלטים ממכשירי מוסיקה יכולים להגביר את נביטת הזרעים וצמיחת עציצים בפול האדום, מלפפונים ואורז.

קול הגשם

בניגוד לניסויים קודמים שהשתמשו בתדרים אלקטרוניים שהתפשטו מרמקולי סאונד, חוקרי המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס בדקו הפעם את השפעת הקול הטבעי על נביטת האורז, שהוא קול הגשם, שכן האורז יכול לגדול באדמה או מתחת למים.

החוקרים החלו למדוד את הקול הנפלט מכדורי גשם כאשר הם נופלים על שלוליות רדודות, כמו אלה שבהן הם שתלו את הזרעים. רמת הקול שנגרמה מהנפילה של הטיפות על המים הייתה גבוהה מאוד, כמו אדם צועק ישירות לאוזן שלך, אך היא הייתה בדרך כלל בתדרים נמוכים מאוד או גבוהים מאוד כך שלא ניתן היה לשמוע אותה.

לאחר מכן הם סימלו את הנפילה של הגשם על כמה שלוליות שהכילו אורז והשוו את שיעורי הנביטה עם זרעים הנמצאים במים עומדים. הם מצאו כי אם כי הטיפות המדמות גשם קל היו ההשפעה שלהן מוגבלת, הגשם החזק תרם להגדלת הנביטה, בעוד שהגשם הכבד העלה את שיעור הנביטה ביותר מ-30%.

הם גם הגיעו להוכחה חשובה ממחקר קודמת לגבי כיצד האורז יכול לחוש את הקול. שכן מחקר שנערך בשנת 2002 גילה כי צמחי Arabidopsis מוטנטים, שאינם מצליחים לייצר עמילן, לא הגיבו לרעידות באותו אופן שהצמחים הטבעיים מגיבים.

גלים קוליים

גלים קוליים הם למעשה צורת אנרגיה רוטטת העוברת דרך גז, נוזל או גוף מוצק, וגורמת לרעידות של חפצים שעוברים דרכם, כמו ממדי תוף האוזן שאנו משתמשים בהם לשמיעה.

בעוד שצליל הוא אחת הדרכים לחוש רעידות. הניחו החוקרים במכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס כי הצמחים צריכים אולי את היכולת לייצר עמילן כדי להיות מסוגלים לחוש את הצליל.

זה משך את תשומת ליבם למבנים הנקראים "סטטוליתים" (statoliths), שהן חלקיקים מיקרוסופיים בעלי צפיפות גבוהה מאוד.

כי תאי הצמח היכולים לחוש את הכבידה מכילים מספר "סטטוליתים" ממולאים בעמילן צפוף מאוד, מה שמאפשר להם לשקוע בתוך התא. כאשר הם נופלים, הסטטוליתים האלה משפשפים את המבנים האחרים בתוך התאים, ואז מתמקמים בתחתית, לאותת לצמח על הכיוון למטה.

ההשפעה של הצליל על הסטטוליתים

כדי לבדוק את ההנחה שלהם, החוקרים סימלו את השפעת הצליל המוקלט על הסטטוליתים בתוך זרעי האורז, ומצאו כי קולות הגשם יכולים לגרום לסטטוליתים האלה לקפוץ מל底 התאים כמו חלקיקים על פני תוף.

הגשם הקל יש לו השפעה מוגבלת, אך עם עליית עוצמת הקול, הסטטוליתים קפצו גבוה יותר ובקצב מהיר יותר, מה שתואם להמריץ את תהליך הנביטה.

גם נראה כי השכבת הסטטוליתים שנמצאת בתחתית התאים מתנהגת כמו נוזל, בדומה לכדורים באמבט של ילדים, והאנרגיה של הצלילים מניעה את "הנוזל" הזה ועוזרת להפיץ מסרים כימיים לשאר חלקי הצמח.

בעוד שהסבירות היא כי צמחי Arabidopsis המוטנטים במחקר הקודם לא יכלו לחוש בוויברציות כי לא יכלו לייצר את העמילן הנדרש לסטטוליתים, מה שמצביע על כך שהסטאטוליתים עשויים להיות אחת השיטות שבהן "שומעים" הצמחים.

למרות שהמדענים כבר אינם מטילים ספק רבות ביכולת הצמחים לגלות קולות ולהגיב להן, השאלה נשאלת: האם זו שמיעה אמיתית, או האם ההבנה של האות דורשת وجود מוח?

כי לצמחים אין מערכת עצבית ואין מוח מרכזי כמו שיש לבני אדם ולרוב בעלי החיים האחרים. עם זאת, ישנה דיון רחב בין המדענים אם הצמחים מציגים סוג של אינטליגנציה או לא.

אותות חשמליים

כוללים צפיות בהתנהגות הצמחים שנראית אינטליגנטית, מחקר שנערך בשנת 2017, שבו נראה כי שורשי צמח האפונה עוקבים אחר קול המים דרך מבוך פשוט, כמו גם מחקר משנת 2016 שהצביע על כך שצמחי האפונה למדו שהם יכולים למצוא אור אם הם עוקבים אחרי כיוון הרוח הנפלט ממאוורר.

המדענים זיהו אותות חשמליים בצמחים המדמים במידת מה את אלה שנמצאים בעצבנו, גם אם הם לא מועברים דרך מבנים מיוחדים כמו המערכת העצבית שלנו. ובמרבית המקרים, אנחנו לא יודעים מהי תפקידם, ואולי זה בגלל שהצמחים מגיבים לעיתים קרובות בדרכים שאינן ברורות לנו.

לדוגמה, האותות החשמליים משמשים כדי להמריץ את צמח "מכת החמצן" לסגור את מלכודתיו ואז למחוץ את טרפו. הם משמשים גם בצמח ה-Mimosa pudica (הידוע כצמח המתבייש), שסוגר את עלוותיו במהירות כשהוא נוגע בו. ייתכן שיש סוג נוסף של אינטליגנציה מפוזרת או לא במרכז האפשרי קיים בצמחים.

ייתכן שיש גם גורמים אחרים משפיעים. הישגדר השמיעה עשוי לדרוש יצור חי מודע הצלילים. ובינתיים ישנם הגדרות רבות של המודעות, עם זאת, המדענות לין מרגוליס ודוריאן סאגן (אם ובתה), טוענות שהמודעות בפשטות היא רק הכרה של העולם החיצוני. אם כך, אז ללא ספק כל היצורים צריכים להיות בעלי הכרה כזו כדי להגיב לסביבתם ולהישרד, גם אם רמות לכן מורכבות של הכרה זו שונות.

בסוף, ייתכן שעולם צמח האורז הקטן שונה לחלוטין מעולמנו כך שקשה להבין אותו, אך לא תהיה זו הגזמה לומר שהיא "שומעת" את קול הגשם.