תמונה: Shutterstock
מדענים יודעים כבר כמה שנים כי צמחים שולחים זה לזה אותות מצוקה. כשהם נמצאים במצב של יובש למשל, הם מעבירים ביניהם דרך השורשים הודעת שרשרת המזהירה מהסביבה היבשה. לא רק הצמח שנפגע מהיובש מתריע, אלא גם אלו שקיבלו את האזהרה מעבירים אותה הלאה, אף על פי שהם עצמם לא נפגעו מהיובש. כך בהדרגה האזהרה מועברת ב”רשת החברתית” למעגלים מרוחקים יותר[1].
אבל האם ייתכן שצמחים יכולים גם לצעוק לעזרה כשהם נמצאים במצוקה, ממש כמונו? הדעה שרווחה בקרב חוקרים עד לפני מספר שנים הייתה שצמחים הם יצורים אילמים[2] וכשהם נמצאים במצוקה הם שולחים אותות באמצעות שינוי הצבע שלהם או שינוי של צורת עלי הכותרת[3]. בזמן בצורת או כש”טורפי” צמחים מתקיפים אותם הם גם מפרישים ריחות מסוימים[4].
אבל חוקרים מאוניברסיטת תל אביב מצאו לאחרונה שלצמחים יש גם קול. הם משמיעים צלילים בתדר גבוה שבני אדם אינם יכולים לשמוע כאשר הם נמצאים במצוקה של חוסר מים, או כאשר חותכים את הגבעול שלהם[5]. כדי לבדוק אילו צלילים הצמחים האלה משמיעים ומתי, הניחו החוקרים מיקרופונים במרחק של עשרה ס”מ מצמחי עגבניות וטבק ומצאו שהם השמיעו צלילים בתדר של 100-20 קילוהרץ.
בעבר בדקו חוקרים תגובות “קוליות” של צמחים בשיטה שונה: הם הצמידו מכשירי הקלטה לצמחים כדי למדוד רטטים הנגרמים מבועות אוויר שנוצרות, שמתנפחות ושמתפוצצות בתהליך שנקרא “היבקעות” (Cavitation), המתרחש כאשר הצמחים נמצאים במצוקת מים. אבל המדידות לא הראו עד לאיזה מרחק אפשר לחוש את הרטטים האלה. במחקר הנוכחי, שעדיין לא פורסם, זו הפעם הראשונה שמדדו צלילים על-קוליים (הגבוהים מ-20 קילוהרץ) של צמחים מרחוק.
צמחי העגבניות שהיו במצוקת מים השמיעו בממוצע 35 צלילים בשעה וצמחי טבק במצוקה השמיעו 11 צלילים. כאשר חתכו לצמחי העגבניות את הגבעול שלהם הם השמיעו בממוצע 25 צלילים בשעה וצמחי טבק חתוכי גבעול 15 צלילים בשעה. בקבוצת הביקורת, צמחים שלא היו בשום מצוקה סביבתית, השמיעו בממוצע פחות מצליל אחד בשעה.
לפי החוקרים “יונקים וחרקים רבים יכולים לשמוע את הצלילים האלה ממרחק של 5-3 מטר ולהגיב להם”. למשל עש יכול להחליט שלא להטיל ביצים על צמח שנמצא במצוקת מים. החוקרים מציעים שייתכן שקולות המצוקה יגיעו גם לצמחים אחרים והם יוכלו להגיב בהתאם. במחקר אקדמי מקדים שערכו אותם חוקרים, הם הצליחו להקליט צלילי מצוקה מצמחים נוספים בהם ממשפחת השפתניים וממשפחת הקקטוסים.
אם אכן צמחים אינם אילמים כמו שחשבו בעבר, החוקרים מציעים לפתח טכנולוגיות שיאפשרו לחקלאים להאזין לצלילי צמחים הסובלים ממחסור במים, וכך “ייפתחו אפשרויות חדשות לפיתוח חקלאות מדויקת יותר”, כותבים החוקרים במאמרם. כך גם יוכל להתפתח שימוש מדויק יותר בהשקיה. נוסף לכך, אפשר לבדוק צלילים שצמחים משמיעים במצבי מצוקה אחרים כמו בזמן קור, במחלות או בהתקפה של מזיקים וכך לבנות “ספרייה” של צלילים שתאפשר תקשורת עם צמחים.
שקט, הם מקשיבים
מי שהתחילה להתמחות בתקשורת עם צמחים היא פרופ’ מוניקה גגליאנו מאוניברסיטת מערב אוסטרליה שרצתה לבדוק כיצד הקולות שהיא משמיעה לצמחים שלה משפיעים על צמיחת שורשיהם[6]. היא גידלה את שתילי האפונה שלה במתקן שצורתו Y הפוכה, כדי שיהיו לצמח אפשרויות בחירה לאן להצמיח את שורשיו. לאחר שהיא לא שמה מים באף אחת מרגלי המתקן, היא השמיעה מכיוונה של אחת מהרגלים סוגים שונים של קולות.
הקול הראשון היה של צינור סגור שזרמו בו מים, כך שבקעו ממנו קולות של מים זורמים. הקול השני היה הקלטה של מים זורמים, בלי שבאמת יהיה שם צינור או מים. והקול השלישי היה רעש אקראי במגוון תדרים. ברגל השנייה של המתקן היה כאמור שקט.
מתברר שהקולות ששמעו צמחי האפונה השפיעו על צמיחת שורשיהם: הקולות של המים הזורמים בצינור הסגור משכו את השורשים לצמוח לכיוונו. ההקלטה של המים הזורמים פחות שכנעה את השורשים וכך גם הרעש האקראי – בשני המקרים שורשי האפונה בחרו לצמוח לכיוון הרגל השנייה – השקטה.
בכתבה שלנו מ-2018 “המהפכה החקלאית הבאה? צמחים יכולים לשמוע”, סקרנו מספר חוקרים המבצעים ניסויים בתקשורת עם צמחים ומגיעים לתובנות ולפריצות דרך. אם פעם חשבנו שעולם הצומח הוא עשיר ונפלא, היום אנחנו רק מתחילים לגלות את המורכבות והחוכמה שלו.
- Falik O, Mordoch Y, Quansah L, Fait A, Novoplansky A (2011) Rumor Has It…: Relay Communication of Stress Cues in Plants, 2011
- Gagliano M. Green Symphonies: A call for studies on acoustic communication in plants. Behavioral Ecology 2012
- Theodore C. Hsiao Plant Responses to Water Stress . Annual Review of Plant Physiology 1973
- Richard Karban, Plant Sensing and Communication. University of Chicago Press, 2015
- Khait I, Lewin-Epstein O, Sharon R. et al. Plants Emit Airborne Sounds Under Stress. Has not published yet
- Gagliano, Grimonprez, Depczynski, Renton, “Tuned in: plant roots use sound to locate water”, 2017