tanaman hias yang hampir mati
Shutterstock

Jika Anda seperti saya, Anda telah berhasil membunuh tanaman dalam ruangan yang paling keras sekalipun (ya, meskipun memiliki gelar doktor dalam biologi tanaman). Tapi bayangkan sebuah dunia di mana tanaman Anda benar-benar memberi tahu Anda kapan mereka perlu disiram. Pikiran ini, ternyata, mungkin tidak terlalu konyol.

Anda mungkin akrab dengan tubuh yang berkembang dari pekerjaan itu memberikan bukti untuk tanaman mampu merasakan suara di sekitar mereka. Sekarang, penelitian baru menunjukkan bahwa mereka juga dapat menghasilkan suara di udara sebagai respons terhadap stres (seperti dari kekeringan, atau dipotong).

Sebuah tim yang dipimpin oleh para ahli di Universitas Tel Aviv telah menunjukkan tanaman tomat dan tembakau, antara lain, tidak hanya mengeluarkan suara, tetapi juga cukup keras untuk didengar oleh makhluk lain. Temuan mereka, diterbitkan hari ini dalam jurnal Cell, membantu kita menyesuaikan diri dengan dunia tanaman akustik yang kaya – dunia yang dimainkan di sekitar kita, namun tidak pernah cukup dalam jangkauan pendengaran manusia.

Tumbuhan bisa mendengarkan, tapi sekarang mereka bisa bicara!

Tumbuhan adalah organisme "sessile". Mereka tidak bisa lari dari stresor seperti herbivora atau kekeringan.

Sebaliknya, mereka telah mengembangkan respons biokimia yang kompleks dan kemampuan untuk secara dinamis mengubah pertumbuhannya (dan menumbuhkan kembali bagian tubuh) sebagai respons terhadap sinyal lingkungan termasuk cahaya, gravitasi, suhu, sentuhan, dan bahan kimia yang mudah menguap yang diproduksi oleh organisme di sekitarnya.

Sinyal-sinyal ini membantu mereka memaksimalkan pertumbuhan dan keberhasilan reproduksi, mempersiapkan dan melawan stres, dan membentuk hubungan yang saling menguntungkan dengan organisme lain seperti jamur dan bakteri.

Dalam 2019, peneliti menunjukkan dengungan lebah dapat menyebabkan tanaman menghasilkan nektar yang lebih manis. Yang lain telah menunjukkan kebisingan putih dimainkan Arabidopsis, tanaman berbunga dalam keluarga sawi, dapat memicu respons kekeringan.


grafis berlangganan batin


Sekarang, sebuah tim yang dipimpin oleh Lilach Hadany, yang juga memimpin studi nektar lebah tersebut, telah merekam suara udara yang dihasilkan oleh tanaman tomat dan tembakau, dan lima spesies lainnya (selentingan, jelatang henbit, kaktus bantalan, jagung dan gandum). Suara-suara ini ultrasonik, dalam kisaran 20-100 kilohertz, dan karenanya tidak dapat dideteksi oleh telinga manusia.

Tanaman yang stres lebih banyak mengobrol

Untuk melakukan penelitian mereka, tim menempatkan mikrofon 10 cm dari batang tanaman yang terkena kekeringan (kelembaban tanah kurang dari 5%) atau telah dipotong di dekat tanah. Mereka kemudian membandingkan suara yang direkam dengan tanaman tanpa tekanan, serta pot kosong, dan menemukan bahwa tanaman yang tertekan mengeluarkan lebih banyak suara daripada tanaman tanpa tekanan.

Sebagai tambahan yang keren untuk makalah mereka, mereka juga menyertakan cuplikan rekaman, diturunkan sampelnya ke rentang yang dapat didengar dan dipercepat. Hasilnya adalah suara "pop" yang dapat dibedakan.


Suara tanaman. Khait dkk, CC BY-SA282 KB (Download)

 Jumlah semburan meningkat saat cekaman kekeringan meningkat (sebelum mulai menurun saat tanaman mengering). Selain itu, suara dapat dideteksi dari jarak 3-5 meter – menunjukkan potensi komunikasi jarak jauh.

Tapi apa sebenarnya yang menyebabkan suara-suara ini?

Sementara ini masih belum dikonfirmasi, temuan tim menunjukkan bahwa "kavitasi" mungkin setidaknya sebagian bertanggung jawab atas suara tersebut. Kavitasi adalah proses di mana gelembung udara mengembang dan meledak di dalam jaringan penghantar air tanaman, atau "xilem". Penjelasan ini masuk akal jika kita mempertimbangkan bahwa tekanan kekeringan dan pemotongan akan mengubah dinamika air di batang tanaman.

Terlepas dari mekanismenya, tampaknya suara yang dihasilkan oleh tumbuhan yang tertekan bersifat informatif. Dengan menggunakan algoritme pembelajaran mesin, para peneliti tidak hanya dapat membedakan spesies mana yang menghasilkan suara, tetapi juga jenis stres yang dideritanya.

tumbuhan membuat suara di udara, terdengar hingga beberapa meter jauhnya.
Kami sekarang memiliki bukti penelitian pertama bahwa tumbuhan dapat mengeluarkan suara di udara, terdengar hingga beberapa meter jauhnya.
Shutterstock

Masih harus dilihat apakah dan bagaimana sinyal suara ini mungkin terlibat dalam komunikasi tanaman-ke-tanaman atau komunikasi tanaman-ke-lingkungan.

Penelitian sejauh ini gagal mendeteksi suara apa pun dari batang berkayu dari spesies berkayu (yang mencakup banyak spesies pohon), meskipun mereka dapat mendeteksi suara dari bagian pohon anggur yang tidak berkayu (spesies berkayu).

Apa artinya bagi ekologi, dan kita?

Sangat menggoda untuk berspekulasi bahwa suara di udara ini dapat membantu tumbuhan mengomunikasikan stres mereka secara lebih luas. Bisakah bentuk komunikasi ini membantu tumbuhan, dan mungkin ekosistem yang lebih luas, beradaptasi lebih baik terhadap perubahan?

Atau mungkin suara tersebut digunakan oleh organisme lain untuk mendeteksi status kesehatan tanaman. Ngengat, misalnya, mendengar dalam jangkauan ultrasonik dan bertelur di daun, seperti yang ditunjukkan oleh para peneliti.

Lalu ada pertanyaan apakah temuan tersebut dapat membantu produksi pangan di masa depan. Itu permintaan global karena makanan hanya akan naik. Menyesuaikan penggunaan air untuk menargetkan masing-masing tanaman atau bagian lahan yang menghasilkan “kebisingan” paling banyak dapat membantu kami mengintensifkan produksi secara lebih berkelanjutan dan meminimalkan limbah.

Bagi saya pribadi, jika seseorang dapat memberikan mikrofon ke tambalan sayuran saya yang terbengkalai dan mengirimkan notifikasi ke ponsel saya, itu akan sangat dihargai!

tentang Penulis

Percakapan

Alice Hayward, Ahli Biologi Molekuler, Universitas Queensland

Artikel ini diterbitkan kembali dari Percakapan di bawah lisensi Creative Commons. Membaca Artikel asli.

ing