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Jun 02, 2023

스트레스받은 식물 '울다'

마이크는 물이 부족하거나 식물의 초음파 소리를 포착합니다.

마이크는 물이 부족하거나 부상당한 식물의 초음파 딱딱 소리를 포착합니다.

식물은 침묵 속에서 고통받지 않습니다. 대신, 오늘 Cell에 발표된 연구에 따르면, 목이 마르거나 스트레스를 받을 때 식물은 "공기 소리"를 냅니다.

물이 필요하거나 최근에 줄기를 자른 식물은 시간당 최대 약 35개의 소리를 생성한다고 저자는 발견했습니다. 그러나 수분이 잘 공급되고 자르지 않은 식물은 훨씬 더 조용하여 시간당 약 한 번의 소리만 냅니다.

목마른 식물의 소음을 들어본 적이 없는 이유는 그 소리가 초음파(약 20~100킬로헤르츠)이기 때문입니다. 이는 그 소리가 너무 높아서 극소수의 사람만이 들을 수 있다는 것을 의미합니다. 그러나 일부 동물은 아마도 그럴 수 있습니다. 박쥐, 생쥐, 나방은 잠재적으로 식물의 소리로 가득 찬 세상에 살 수 있으며, 같은 팀의 이전 연구에서는 식물도 동물의 소리에 반응한다는 사실을 발견했습니다.

이스라엘 Tel-Aviv 대학의 Lilach Hadany와 그녀의 동료들은 식물을 도청하기 위해 마이크가 장착된 작은 상자에 담배(Nicotiana tabacum)와 토마토(Solanum lycopersicum) 식물을 넣었습니다. 마이크는 연구자들이 들을 수 없더라도 식물이 내는 모든 소음을 포착했습니다. 소음은 물 부족이나 최근 절단으로 인해 스트레스를 받는 식물의 경우 특히 분명했습니다. 소리의 음조가 낮아지고 빨라지면 "팝콘과 비슷합니다. 매우 짧은 클릭입니다"라고 Hadany는 말합니다. "노래하는 게 아니야."

크레딧: Khait 및 Al

식물에는 성대나 폐가 없습니다. Hadany는 식물이 소리를 내는 방법에 대한 현재 이론은 뿌리에서 줄기와 잎으로 물과 영양분을 운반하는 관인 목질부에 중심을 두고 있다고 말합니다. 물관의 물은 빨대를 통해 빨려 들어가는 물처럼 표면 장력에 의해 결합됩니다. 목질부에서 기포가 형성되거나 부서지면 약간의 터지는 소리가 날 수 있습니다. 가뭄 스트레스 동안 기포 형성 가능성이 더 높습니다. 그러나 정확한 메커니즘은 추가 연구가 필요하다고 Hadany는 말했습니다.

팀은 식물이 잘린 것인지, 식물이 내는 소리를 통해 물이 스트레스를 받았는지 추론하는 기계 학습 모델을 약 70%의 정확도로 제작했습니다. 이 결과는 농업 및 원예 분야에서 식물의 오디오 모니터링에 대한 가능한 역할을 제시합니다.

이 접근 방식의 실용성을 테스트하기 위해 팀은 온실에서 식물을 기록해 보았습니다. 바람과 에어컨 장치에서 발생하는 배경 소음을 걸러내도록 훈련된 컴퓨터 프로그램의 도움으로 식물의 소리가 계속 들릴 수 있었습니다. 저자의 예비 연구에 따르면 토마토와 담배 식물은 이상값이 아닙니다. 밀(Triticum aestivum), 옥수수(Zea mays) 및 포도주 포도(Vitis vinifera)도 목이 마르면 소리를 냅니다.

이전에 Hadany의 팀은 식물이 소리를 '들을 수' 있는지 여부도 연구했으며, 해변 달맞이꽃(Oenothera Drummondii)이 날아다니는 벌 소리에 노출되면 더 달콤한 꿀을 방출한다는 사실을 발견했습니다.

그렇다면 식물 소음은 식물과 동물 모두의 행동에 영향을 미치는 생태계의 중요한 특징입니까? 호주 시드니 맥쿼리 대학교에서 환경과학을 전공하고 은퇴한 생물학자 그레이엄 파이크(Graham Pyke)에 따르면 증거는 아직 명확하지 않습니다.

그는 동물들이 스트레스를 받는 식물의 신음소리를 듣는다는 사실에 회의적입니다. "이 동물들이 실제로 그렇게 먼 거리에서 소리를 들을 수 있을 것 같지 않습니다."라고 그는 말합니다. 그는 소리가 너무 약할 것이라고 생각합니다. 추가 연구를 통해 이 문제에 대해 더 많은 정보가 밝혀져야 합니다. 그러나 파이크는 식물이 스트레스를 받으면 '비명을 지른다'는 사실을 기꺼이 받아들인다고 말했습니다.

이 기사는 허가를 받아 복제되었으며 2023년 3월 30일에 처음 게시되었습니다.

엠마 매리스오레곤에 거주하는 환경 작가입니다.

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