Tabaksplanten produceren geluiden op een frequentie buiten het menselijk gehoorbereik. S.Phoophinyo/Shutterstock
Planten mogen voor ons stille, onverschillige organismen lijken, maar uit recent onderzoek is gebleken dat ze hoge klikgeluiden maken als ze moeite hebben om water te vinden. In principe kunnen naburige planten deze geluiden oppikken en erop reageren.
Luister hier naar meer artikelen uit The Conversation, ingesproken door Noa.
Wetenschappers in Israël registreren korte geluidspulsen van tabaks- en tomatenplanten in een kas. Ze kwamen vaker voor wanneer de planten geen water hadden gekregen of op momenten dat ze grote hoeveelheden water uit hun bladeren verloren.
De geluiden waren ongeveer even luid als een rustig gesprek, maar waren meestal tussen 40.000Hz en 60.000Hz, wat te hoog is voor het menselijk gehoor dat slechts tot ongeveer 20.000Hz gaat. Ze zouden echter wel hoorbaar moeten zijn voor honden, die tot 45.000Hz kunnen horen, of katten, wier gehoor helemaal tot 64.000Hz gaat.
Veel mensen denken aan planten als mooi groen. Essentieel voor schone lucht, ja, maar eenvoudige organismen. Een verandering in het onderzoek verandert de manier waarop wetenschappers over planten denken: ze zijn veel complexer en lijken meer op ons dan je denkt. Deze bloeiende tak van wetenschap is te mooi om in een of twee verhalen recht te doen.
Dit artikel maakt deel uit van een serie, Plant Curious, waarin wetenschappelijke studies worden onderzocht die de manier waarop je naar planten kijkt, op de proef stellen.
Hoewel het leuk is om te denken dat planten elkaar via geluid berichten sturen over een watertekort, is dat misschien niet het geval. In plaats daarvan kunnen de geluiden het gevolg zijn van de vorming van belletjes in de stengels van de planten via een eenvoudig natuurkundig proces.
Planten verliezen water uit hun bladeren door verdamping wanneer ze fotosynthese bedrijven. In plaats van het water actief naar hun bladeren te tillen, maken planten slim gebruik van de manier waarop watermoleculen aan elkaar kleven.
Water wordt vanaf de wortels omhoog gedragen in smalle buisjes, elk gevuld met een continue kolom water. Als elke watermolecule verdampt, trekt hij aan de volgende molecule, die weer aan de volgende trekt, net als wanneer je aan een drankje zuigt door een rietje.
In het xyleem kunnen zich bellen vormen wanneer de waterstroom wordt onderbroken.
BlueRingMedia/Shutterstock
Wanneer de verdamping uit de bladeren het grootst is, midden op de dag, of wanneer de plant niet gemakkelijk water uit de wortels kan halen omdat de grond te droog is, kan de waterkolom breken. Dit vormt een luchtbel in de buis.
Dit zijn precies de omstandigheden waaronder de ultrasone pulsen plaatsvonden, dus het lijkt de beste verklaring. Inderdaad, klikken veroorzaakt door het breken van waterkolommen zijn vaak geregistreerd, en worden soms gebruikt om te meten hoe erg planten worden aangetast door droogte.
De meeste eerdere onderzoeken maakten echter gebruik van microfoons die aan het oppervlak van de plant waren bevestigd. In het Israelische artikel werden de geluiden opgevangen door microfoons op enige afstand van de plant.
Het was de eerste studie die aantoonde dat deze klikken tot op vijf meter afstand te horen zijn. Dit betekent dat zelfs als ze niet opzettelijk zijn, de klikken informatie kunnen bevatten die nuttig is voor andere planten of dieren.
Andere planten zouden kunnen reageren door hun waterverbruik te verminderen. Bijvoorbeeld door de fotosynthese stil te leggen. Nabijgelegen insecten kunnen zich realiseren dat de klikkende plant kwetsbaar is voor aanvallen.
Een andere wereld
Sommige mensen denken misschien dat planten passief zijn, maar alle organismen gebruiken alle beschikbare informatiebronnen om zich aan te passen aan hun omgeving.
In feite zijn er veel voorbeelden van planten die informatie delen met andere planten en met dieren. Eerdere studies over “taal” van planten hebben zich vooral gericht op communicatie via geur.
We weten dat bloemen geur gebruiken om insecten te verleiden tot bestuiving. Hommels kunnen zelfs onderscheid maken tussen verschillende bloemengeurpatronen.
Veel planten laten ook chemische stoffen in de lucht vrij die hun buren waarschuwen wanneer ze worden aangevallen door ziekten of insecten. Planten kunnen in reactie daarop hun afweer activeren, bijvoorbeeld door gifstoffen en onaangenaam smakende chemicaliën af te geven.
Er zijn zelfs voorbeelden van planten die chemische boodschappen gebruiken om sluipwespen op te roepen die hun eieren in rupsen leggen, of roofdieren die spintmijten eten die een plant aantasten.
Maar er is ook steeds meer bewijs dat planten kunnen reageren op geluid.
Bij sommige bloemen komt het stuifmeel alleen vrij door de trillingen die worden veroorzaakt door het gezoem van bijen die goede bestuivers zijn. Geluidsfrequenties binnen het bereik van het menselijk gehoor blijken het rijpen van tomatenvruchten te vertragen en de kieming en groei van mungboonzaailingen te versnellen.
Uit een studie bleek dat erwtenwortels hun weg door een eenvoudig doolhof konden vinden door het geluid van stromend water te volgen. En relevant voor de nieuwe bevindingen: witte ruis hielp zaailingen van Arabidopsis (rotskers) overleven zonder water.
Het is niet moeilijk voor te stellen hoe het verzamelen van informatie over de toestand van naburige organismen zou kunnen evolueren tot een communicatiesysteem.
Het lijkt bijvoorbeeld waarschijnlijk dat de geursignalen die groepen planten helpen hun verdediging te coördineren, begonnen zijn als een snelle manier voor een tak van een grote plant om een andere te vertellen dat hij werd aangevallen, omdat het zenden van een signaal door de lucht de kortste route was.
Het is mogelijk dat groepen planten een voordeel konden behalen door het afluisteren van chemische stoffen die door hun buren werden afgegeven, waaruit geleidelijk een informatie-uitwisseling ontstond.
Misschien kan op een soortgelijke manier het luisteren naar deze geluiden van waterstress andere planten helpen zich aan te passen aan hun omgeving.
Stuart Thompson heeft financiering ontvangen van MAFF en de Nuffield Foundation en heeft advies gegeven aan de Universiteit van Kopenhagen.
