Polscy naukowcy z szalonym pomysłem. Zobacz, co wymyślili

Już od dziecka spotykamy się z niezwykłą tajemnicą. A to zastanawiamy się “O czym szumią wierzby”, a to słuchamy jak to “Pomidor wlazł na tyczkę i przedrzeźnia ogrodniczkę”. Tak się składa, że akurat w tym drugim przypadku chodzi nie tylko o bajkę, ale i o to, co naprawdę może się dziać w szklarni z popularnymi, czerwonymi warzywami. Naukowcy z Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie, wspólnie z pracownikami Katedry Ogrodnictwa z Uniwersytetu Przyrodniczego we Wrocławiu, sprawdzają czy rośliny się komunikować za pomocą dźwięku. Okazuje się, że to jak najbardziej możliwe.

Zestresowane pomidory 

Fale dźwiękowe emitowane przez warzywa można podsłuchać w przypadku np. niedoboru wody, nadmiernego przesuszenia czy ataku szkodników. Emitują one odgłosy niesłyszalne dla ludzkiego ucha, które mogą wskazywać na to, że znajdują się w sytuacji dla nich stresowej. Ale u hodowców pojawili się akustycy z AGH, którzy pomogli uchylić rąbka tajemnicy związanej z odgłosami roślin. Informacje i wnioski z eksperymentów mogą być wskazówką, jak jeszcze lepiej zadbać np. o wielkopowierzchniowe uprawy i szybciej reagować na zmiany związane z nawodnieniem czy ochroną przed szkodnikami.

Pierwszym etapem badań był nasłuch małych sadzone pomidorów w szklarni. To już na tym etapie pomiary wykazały, że rośliny faktycznie emitowały impulsy w ultradźwiękach i ich częstotliwość zmieniała się w zależności od pory dnia. Więcej impulsów rośliny generowały w ciągu dnia – wskazuje dr inż. Bartłomiej Chojnacki z Laboratorium Akustyki Technicznej AGH, jeden z naukowców zaangażowanych w badanie.

Dźwięki generowane przez rośliny to tzw. hałas impulsowy, który jak wyjaśnia zespół akustyków z AGH, jest łatwy do odróżnienia od np. hałasu stałego generowanego przez oświetlenie, sprzęt czy ludzi. W ten sposób wyniki te potwierdziły nieliczne, dotychczasowe badania na roślinach (wyniki badań przeprowadzonych na roślinach opublikował zespół z Uniwersytetu w Tel Awiwie). Na tym jednak badania się nie zakończyły.

Pomiary w komorze bezechowej AGH 

Kolejny etap przeprowadzony był już w warunkach całkowicie kontrolowanych, w komorze bezechowej Laboratorium Akustyki Technicznej w AGH w Krakowie. Pomiary przeprowadzono przy użyciu mikrofonów do zastosowań bioakustycznych. Dzięki takiemu sprzętowi naukowcy są w stanie rejestrować dźwięki powyżej 200 kHz. Zakres pomiarowy sprzętu pozwala tym samym eksperymentować z różnymi roślinami, które emitują impulsy dźwiękowe na różnych częstotliwościach. Badane pomidory hałasowały w zakresie 20-50 kHz. 

Jednak już np. zboża czy winorośl wymaga całkiem innego sprzętu o dużo większej czułości na ultradźwięki i szerszego zakresu częstotliwości. Zgodnie ze znaną nam literaturą rośliny te emitują impulsy w zakresie 80-150 kHz

– tłumaczy dr inż. B. Chojnacki z AGH. 

Drugi etap pomiarów, przeprowadzony w komorze bezechowej AGH, trwał kilka tygodni. Naukowcy umieścili roślinę w kontrolowanym środowisku akustycznym o poziomie tła akustycznego poniżej 0 dB (decybeli) i braku dodatkowych odbić dźwięku, a następnie rozmieścili wokół rośliny 8 specjalistycznych mikrofonów.  

Przebadano kilka sadzonek, najpierw podtrzymując odpowiednie nawożenie i podlewanie w celu uzyskania danych kontrolnych, a następnie przesuszając roślinę, aż do jej całkowitego wysuszenia. Wstępna analiza danych pozyskanych z pomiarów w Laboratorium Akustyki Technicznej wskazuje, że podobnie jak w szklarniach pomidory emitowały impulsy dźwiękowe na poziomie 30-50 kHz. Intensyfikacja impulsów następowała w momencie kiedy roślina była przesuszona. Na podstawie badań możliwe będzie także ustalenie, który element rośliny emituje dźwięk, a następnie szczegółowa analiza jego pochodzenia.