دراسة: النباتات تعبّر عن معاناتها وتصرخ !

دراسة: النباتات تعبّر عن معاناتها وتصرخ !
TT

دراسة: النباتات تعبّر عن معاناتها وتصرخ !

دراسة: النباتات تعبّر عن معاناتها وتصرخ !

يبدو أن رولد دال ربما كان على علم بشيء ما عندما قال «إذا آذيت نباتًا، فإنه يصرخ نوعا ما»؛ ليس بنفس الطريقة التي قد نصرخ بها أنا أو أنت. وبدلاً من ذلك، فإنه يصدر أصوات فرقعة أو نقر في ترددات فوق صوتية خارج نطاق السمع البشري والتي تزداد عندما يصبح النبات متوترًا.

وحسب دراسة نُشرت عام 2023، فان هذه الفرقعة او الترددات يمكن أن تكون إحدى الطرق التي تنقل بها النباتات معاناتها إلى العالم من حولها. فحتى «في المجال الهادئ، هناك بالفعل أصوات لا نسمعها، وهذه الأصوات تحمل معلومات. إلّا ان هناك حيوانات يمكنها سماع هذه الأصوات، لذلك هناك احتمال حدوث الكثير من التفاعل الصوتي».

ومن أجل المزيد من التوضيح، قالت عالمة الأحياء ليلاخ هاداني «تتفاعل النباتات مع الحشرات والحيوانات الأخرى طوال الوقت، والعديد من هذه الكائنات تستخدم الصوت للتواصل، لذا سيكون من غير الأمثل للنباتات ألا تستخدم الصوت على الإطلاق». وذلك وفق ما نقل موقع «ساينس إليرت» عن مجلة «cell».

وتضيف هاداني «ان النباتات تحت الضغط ليست سلبية كما قد تظن. إنها تخضع لبعض التغييرات المثيرة جدًا، وواحدة من أكثرها وضوحًا (بالنسبة لنا نحن البشر، على الأقل) هو إطلاق بعض الروائح القوية جدًا. يمكنها أيضًا تغيير لونها وشكلها. وقد تشير هذه التغييرات إلى خطر على النباتات الأخرى القريبة، ما يؤدي إلى تعزيز دفاعاتها؛ أو جذب الحيوانات للتعامل مع الآفات التي قد تضر النبات». ومع ذلك، لم يتم استكشاف ما إذا كانت النباتات تصدر أنواعًا أخرى من الإشارات (مثل الأصوات) بشكل كامل.

وقبل بضع سنوات، وجدت هاداني وزملاؤها أن النباتات يمكنها اكتشاف الصوت. إلّا ان السؤال المنطقي التالي الذي يجب طرحه هو ما إذا كان بإمكانها إنتاجه أيضًا.

ولمعرفة ذلك، قاموا بتسجيل نباتات الطماطم والتبغ في عدد من الظروف. فقاموا أولا بتسجيل النباتات غير المجهدة للحصول على خط الأساس. ثم قاموا بتسجيل النباتات التي جفت، والنباتات التي تم قطع سيقانها. كما تم إجراء هذه التسجيلات أولاً في غرفة صوتية عازلة للصوت، ثم في بيئة دفيئة عادية.

وبعد ذلك، قاموا بتدريب خوارزمية التعلم الآلي للتمييز بين الصوت الذي تنتجه النباتات غير المجهدة، والنباتات المقطوعة، والنباتات المجففة. فوجدوا ان الأصوات التي تصدرها النباتات تشبه أصوات فرقعة أو نقر بتردد عالي النبرة للغاية بحيث لا يمكن للبشر أن يصدرها، ويمكن اكتشافها ضمن دائرة نصف قطرها أكثر من متر (3.3 قدم). اما النباتات غير المجهدة فلا تصدر الكثير من الضوضاء على الإطلاق وهادئة. وعلى النقيض من ذلك، فإن النباتات المجهدة تكون أكثر ضجيجًا، حيث تصدر ما متوسطه حوالى 40 نقرة في الساعة اعتمادًا على النوع. والنباتات المحرومة من الماء لها مظهر صوتي ملحوظ؛ فتبدأ في النقر أكثر قبل أن تظهر عليها علامات الجفاف الواضحة، وتتصاعد مع نمو النبات أكثر جفافًا، قبل أن تهدأ مع ذبول النبات.

وفي هذا الاطار، تمكنت الخوارزمية من التمييز بين هذه الأصوات، وكذلك أنواع النباتات التي تصدرها.

ولا يقتصر الأمر على نباتات الطماطم والتبغ فقط. فقد اختبر الفريق مجموعة متنوعة من النباتات، فوجد أن الإنتاج السليم يبدو نشاطًا نباتيًا شائعًا جدًا؛ حيث تم تسجيل كل من القمح والذرة والعنب والصبار والهنبيت وهي تصدر أصواتًا؛ لكن لا يزال هناك عدد قليل من الأشياء المجهولة؛ على سبيل المثال، ليس من الواضح كيف يتم إنتاج الأصوات.

وفي بحث سابق، وجد أن النباتات المجففة تعاني من التجويف؛ وهي عملية تتوسع فيها فقاعات الهواء على شكل الجذع وتنهار. ويشبه هذا الأمر طقطقة مفاصل الأصابع أو فرقعة مسموعة. كما يمكن أن يحدث شيء مماثل مع النباتات. لكن لا نعرف حتى الآن ما إذا كانت حالات الضيق الأخرى يمكنها إحداث الصوت أيضًا.

ويمكن لمسببات الأمراض والهجوم والتعرض للأشعة فوق البنفسجية ودرجات الحرارة القصوى والظروف المعاكسة الأخرى أن تحفز النباتات على ان تظهر أصوات غلاف الفقاعات. كما أنه ليس من الواضح ما إذا كان الإنتاج السليم هو تطور تكيفي في النباتات، أم أنه مجرد شيء يحدث.

ومع ذلك، أظهر الفريق أن الخوارزمية يمكنها تعلم كيفية التعرف على أصوات النباتات والتمييز بينها. ومن المؤكد أنه من الممكن أن الكائنات الحية الأخرى قد فعلت الشيء نفسه.

بالإضافة إلى ذلك، من الممكن أن تكون هذه الكائنات قد تعلمت الاستجابة لضوضاء النباتات المنكوبة بطرق مختلفة.

وتبين هاداني «على سبيل المثال، يمكن للعثة التي تنوي وضع بيضها على نبات أو الحيوان الذي ينوي أكل نبات أن تستخدم الأصوات للمساعدة في توجيه قرارها. وبالنسبة لنا نحن البشر، فإن الآثار واضحة جدًا؛ يمكننا الاستماع إلى نداءات الاستغاثة للنباتات العطشى وسقيها قبل أن تصبح مشكلة. لكن ما إذا كانت النباتات الأخرى تستشعر وتستجيب أم لا، فمن غير المعروف. وقد أظهرت الأبحاث السابقة أن النباتات يمكن أن تزيد من قدرتها على تحمل الجفاف استجابة للصوت، لذلك من المؤكد أن هذا أمر معقول. وهذا هو الأمر الذي يشير فيه الفريق إلى المرحلة التالية من بحثه».

وتتابع هاداني «الآن بعد أن علمنا أن النباتات تصدر أصواتا، فإن السؤال التالي هو: من يستمع؟ ونحن نحقق حاليًا في استجابات الكائنات الحية الأخرى، سواء الحيوانات أو النباتات، لهذه الأصوات، ونستكشف أيضًا قدرتنا على تحديد وتفسير الأصوات في بيئات طبيعية تمامًا».


مقالات ذات صلة

ظهور «سمكة يوم القيامة» الغامضة على شاطئ كاليفورنيا

يوميات الشرق السمكة المجدافية كما أعلن عنها معهد سكريبس لعلوم المحيطات بجامعة كاليفورنيا

ظهور «سمكة يوم القيامة» الغامضة على شاطئ كاليفورنيا

جرف البحر سمكة نادرة تعيش في أعماق البحار، إلى أحد شواطئ جنوب كاليفورنيا، بالولايات المتحدة.

«الشرق الأوسط» (كاليفورنيا)
يوميات الشرق ولادة بمنزلة أمل (غيتي)

طائر فلامنغو نادر يولَد من رحم الحياة

نجحت حديقة الحياة البرية بجزيرة مان، الواقعة في البحر الآيرلندي بين بريطانيا العظمى وآيرلندا بتوليد فرخ لطائر الفلامنغو النادر للمرّة الأولى منذ 18 عاماً.

«الشرق الأوسط» (لندن)
يوميات الشرق تعرف على أفضل 10 دول في العالم من حيث جودة الحياة (رويترز)

الدنمارك رقم 1 في جودة الحياة... تعرف على ترتيب أفضل 10 دول

أصدرت مجلة «U.S. News and World Report» مؤخراً تصنيفها لأفضل الدول في العالم بناءً على جودة الحياة.

«الشرق الأوسط» (نيويورك)
يوميات الشرق العمر الطويل خلفه حكاية (غيتي)

ما سرّ عيش أقدم شجرة صنوبر في العالم لـ4800 سنة؟

تحتضن ولاية كاليفورنيا الأميركية أقدم شجرة صنوبر مخروطية، يبلغ عمرها أكثر من 4800 عام، وتُعرَف باسم «ميثوسيلا».

«الشرق الأوسط» (كاليفورنيا)
يوميات الشرق السعودية تواصل جهودها المكثّفة للحفاظ على الفهد الصياد من خلال توظيف البحث العلمي (الشرق الأوسط)

«الحياة الفطرية السعودية» تعلن ولادة 4 أشبال للفهد الصياد

أعلنت السعودية إحراز تقدم في برنامج إعادة توطين الفهد، بولادة أربعة أشبال من الفهد الصياد.

«الشرق الأوسط» (الرياض)

الخفافيش تتكيف مع فقدان السمع بخطة بديلة

الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
TT

الخفافيش تتكيف مع فقدان السمع بخطة بديلة

الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)
الخفافيش تعتمد على حاسة السمع للتنقل والتواصل (رويترز)

كشفت دراسة أميركية عن استراتيجية بديلة تلجأ إليها الخفافيش عندما تفقد قدرتها على السمع، وهي حاسة أساسية تستخدمها للتوجيه عبر تقنية الصدى الصوتي.

وأوضح الباحثون من جامعة جونز هوبكنز أن النتائج تثير تساؤلات في إمكانية وجود استجابات مشابهة لدى البشر أو الحيوانات الأخرى، مما يستدعي إجراء مزيد من الدراسات المستقبلية، ونُشرت النتائج، الاثنين، في دورية (Current Biology).

وتعتمد الخفافيش بشكل أساسي على حاسة السمع للتنقل والتواصل عبر نظام تحديد المواقع بالصدى (Echolocation)، إذ تُصدر إشارات صوتية عالية التّردد وتستمع إلى صدى ارتدادها عن الأشياء المحيطة لتحديد موقعها واتجاهها. وتعد هذه القدرة إحدى الحواس الأساسية لها.

وشملت الدراسة تدريب الخفافيش على الطيران في مسار محدد للحصول على مكافأة، ومن ثم تكرار التجربة بعد تعطيل مسار سمعي مهمٍّ في الدماغ باستخدام تقنية قابلة للعكس لمدة 90 دقيقة.

وعلى الرغم من تعطيل السمع، تمكنت الخفافيش من إتمام المسار، لكنها واجهت بعض الصعوبات مثل التصادم بالأشياء.

وأوضح الفريق البحثي أن الخفافيش تكيفت بسرعة بتغيير مسار طيرانها وزيادة عدد وطول إشاراتها الصوتية، مما عزّز قوة الإشارات الصدوية التي تعتمد عليها. كما وسّعت الخفافيش نطاق الترددات الصوتية لهذه الإشارات، وهي استجابة عادةً ما تحدث للتعويض عن الضوضاء الخارجية، لكنها في هذه الحالة كانت لمعالجة نقص داخلي في الدماغ.

وأظهرت النتائج أن هذه الاستجابات لم تكن مكتسبة، بل كانت فطرية ومبرمجة في دوائر الدماغ العصبية للخفافيش.

وأشار الباحثون إلى أن هذه المرونة «المذهلة» قد تعكس وجود مسارات غير معروفة مسبقاً تعزّز معالجة السمع في الدماغ.

وقالت الباحثة الرئيسية للدراسة، الدكتورة سينثيا موس، من جامعة جونز هوبكنز: «هذا السلوك التكيفي المذهل يعكس مدى مرونة دماغ الخفافيش في مواجهة التحديات».

وأضافت عبر موقع الجامعة، أن النتائج قد تفتح آفاقاً جديدة لفهم استجابات البشر والحيوانات الأخرى لفقدان السمع أو ضعف الإدراك الحسي.

ويخطط الفريق لإجراء مزيد من الأبحاث لمعرفة مدى تطبيق هذه النتائج على الحيوانات الأخرى والبشر، واستكشاف احتمال وجود مسارات سمعية غير معروفة في الدماغ يمكن أن تُستخدم في تطوير علاجات مبتكرة لمشكلات السمع لدى البشر.