תמונה: Fotolia
לא רק שצמחים שומעים, הם גם מבחינים במה שהם שומעים ויודעים להגיב בהתאם. מגוון מחקרים מהשנים האחרונות מדגימים את זה ואף מתפתח תחום מחקר חדש: מה כדאי לנו להשמיע לגידולים חקלאיים כדי לעזור להם לשגשג, אולי אפילו במקום חומרים כימיים או במקום שיטות קיימות של התאמות גנטיות.
פרופ' מוניקה גגליאנו מאוניברסיטת מערב אוסטרליה רצתה לבדוק כיצד הקולות שהיא משמיעה לצמחים שלה משפיעים על צמיחת השורשים (Oecologia, 2017). את שתילי האפונה שלה היא גידלה במתקן מיוחד, קצת בדומה לצורת Y הפוכה. כלומר הצמח, שגדל במרכז המתקן, "נאלץ לבחור" לאיזה כיוון להצמיח את שורשיו, לאיזו משתי רגלי ה-Y ההפוכה.
ד"ר גוש גילה שיש צלילים המשפיעים על ביטוי הגנים ואילו אחרים פחות. התדר המשפיע ביותר הוא 500 הרץ
לצמח האפונה היו אפשרויות בחירה שונות. פרופ' גגליאנו לא שמה מים באף אחת מרגלי המתקן, אבל מכיוונה של אחת הרגלים היא השמיעה לצמחים קולות שונים. פעם היא הניחה צינור סגור שזרמו בו מים, כך שבקעו ממנו קולות מים זורמים. פעם אחרת הושמעה שם רק הקלטה של קולות מים זורמים שכאלו, בלי שבאמת היה שם צינור ובו מים. במקרה שלישי בקעו קולות של רעש לבן – רעש אקראי במגוון תדרים בו זמנית. ברגל השנייה של המתקן היה כאמור שקט.
מתברר שהקולות ששמעו צמחי האפונה בהחלט השפיעו על צמיחת השורשים: כשבאמת עבר שם צינור סגור ובו מים זורמים, השורשים צמחו במהירות לכיוון הצינור. ההקלטה של המים הזורמים פחות הלהיבה את השורשים, כך גם הרעש הלבן. בשני המקרים האלו האפונה הרחיקה את השורשים שלה – הם גדלו לכיוון הרגל השנייה, זו השקטה.
מתברר שהאפונה יודעת לזהות קולות של מים זורמים ולהצמיח את השורשים שלה לעברם | תמונה: Fotolia
אבל כמובן שהצמחים הם קודם כל מעשיים. כאשר פרופ' גגליאנו הציעה לאפונה אדמה לחה ב"רגל השקטה", כבר לא ממש עניין את הצמח אילו קולות השמיעו לו ברגל השנייה. השורשים צמחו בנחישות לעבר הלחות והמים שאיתה.
פרופ' היידי אפל מאוניברסיטת מיזורי בחנה (Oecologia, 2014) כיצד הקולות שהיא משמיעה לצמחי התורדנית הלבנה שלה משפיעים על מנגנוני ההגנה שלהם, בעיקר על החומרים הכימיים שהם פולטים בשעה שזוחלים תוקפים אותם ואוכלים מהם.
בשלב הראשון היא הציבה זחלים על עלי הצמח, נתנה להם לזלול מהעלים והקליטה את קולות הכרסום. בשלב השני היא השמיעה לעלים אחרים בצמח מגוון קולות שונים: לחלקם היא השמיעה את הקלטות הזוחלים הזוללים שהכינה בשלב הראשון. לאחרים היא השמיעה קולות של רחשי רוח או שירת חרקים מתקופת החיזור שלהם. ולקבוצה השלישית של הצמחים היא לא השמיעה כל רעש – דממה. בשלב השלישי היא שוב הציבה את הצמח בפני סכנה כשהניחה זחלים רעבים על אותם עלים שקודם לכן האזינו לקולות השונים.
כשצמח שומע קולות של לעיסת עלים, אפילו אם הם רק מוקלטים, הוא דרוך יותר ופולט חומרים דוחי מזיקים | תמונה: Uwe W./CC-BY-SA-3.0
פרופ' אפל בדקה אילו מהעלים היו הדרוכים ביותר, כלומר שפלטו יותר חומרים דוחי מזיקים. התברר שרק ההקלטה של קולות הכרסום גרמה לעלים להיות דרוכים יותר. העלים "שהאזינו" לרחשי הרוח או לשירת חרקים, בדומה לעלים שלא הושמעה להם שום הקלטה, הגיבו במתינות – פלטו פחות מהחומרים שמרחיקים את המזיקים.
בשנים האחרונות מגוון צוותים לוקחים את התחום הזה צעד קדימה ומנסים ללמוד כיצד ניתן להשתמש בכישורי האזנה של הצמחים כדי לעזור להם.
ד"ר שיונה ליו מהאוניברסיטה החקלאית של סין בחנה כיצד צלילים שהשמיעה לתותי השדה שגידלה בחממות שלה השפיעו על קצב הצמיחה שלהם (HAL, 2009). 30 מהשתילים גדלו בחממה בה הושמעו להם צלילים, בתדרים שונים, פעם ביומיים למשך שלוש שעות. 30 השתילים האחרים, קבוצת הבקרה, שצמחו בחממה השנייה גדלו בדיוק באותם תנאים, מלבד השקט – לא הושמע להם כל צליל. התברר שבשלבים שונים של מחזור החיים של התות לצלילים יש השפעות שונות. כשצמחי התות עוד היו צעירים, הצלילים עזרו להם לגדול מהר יותר.
ד"ר ריטש גוש מאוניברסיטת יאונגנם שבדרום קוריאה רצה להבין את ההשפעות האלו מרמה עמוקה יותר – רמת הביטוי של הגנים. הוא רצה להבין, ממש ברמה הכימית, איך הצלילים שהוא משמיע לצמחים שלו משפיעים עליהם – איזה גנים של הצמחים מופעלים בתגובה לצלילים השונים שמושמעים להם.
הוא השמיע לצמחי התורדנית הלבנה שלו (Scientific Reports, 2016) למשך שעה צלילים בתדרים שונים. חלק מהצמחים שמעו קולות בתדרים של 250 הרץ, אחרים של 500, ואילו אחרים בתדרים של 1,000, 2,000 או 3,000 הרץ. לשם המחשה, אלו כולם צלילים שבני האדם מסוגלים לשמוע – האוזן האנושית מסוגלת לשמוע צלילים בתדרים של 20 – 20,000 הרץ.
ד"ר גוש גילה שיש תדרים (צלילים) המשפיעים על ביטוי הגנים ואילו אחרים פחות. התדר המשפיע ביותר הוא נמוך יחסית, 500 הרץ, ומבין מאות הגנים שהכפילו את רמת הפעילות שלהם כתוצאה מהצלילים בתדר זה, רבים מעורבים במטבוליזם של התא ובתהליכי הפוטוסינתזה שלו, אחרים בייצור הורמונים ובאותות כימיים אחרים המשמשים לתקשורת פנימית של הצמח. הוא גילה גם גנים רבים המעורבים במערכות ההגנה של הצמח שהביטוי שלהם הוגבר במידה ניכרת כתוצאה מהחשיפה לצלילים.
נראה אם כן שהמחקר הזה עוד בראשיתו ויש לנו עוד הרבה מה ללמוד על ההעדפות האקוסטיות של הצמחים. אך נראה שבעתיד, כשנדע יותר על ההשפעות האלו, יתאפשר לרתום אותם לחקלאות. מי יודע, אולי כמו חקלאות אורגנית, יופיעו כאן גם "גידולים אקוסטיים" – נקיים יחסית מהשפעות כימיות.