【仪器网 时事聚焦】除了志怪故事中的树怪花妖，植物在我们印象中一直是不能言语也没有思想的沉默形象。虽然看似天方夜谭，但实际上看似沉默的植物界实际上却“人声鼎沸”，热闹得像一个菜市场。植物们用人类的感官难以捕捉的方式密切交流着。
早在几十年前，科学家就发现了植物之间可能存在某种交流方式。1983年，美国华盛顿大学的两位植物学家发现受损的树叶会释放一种借助空气传递的化学信号，使健康的树能接受到来自受到伤害的树的信息。虽然在当时没有人相信他们的研究，但2000年，美国加利福尼亚大学戴维斯分校的一位生态学家证实这一点，他发现植物可以通过“植物源挥发性有机化合物(BVOCs)”与其他植物甚至昆虫传递信号。
除了BVOCs，科学家还发现植物可以通过根际真菌网络进行交流。以色列的一个研究小组通过对豌豆的研究发现植物的根部之间存在交流。但他们没有找到根部交流是如何实现的。不久之后，有研究指出，植物根部的交流依靠的是一种丝状真菌。这种真菌在绝大多数植物的根部都存在，它承担起了传递信息的作用。
虽然有越来越多的证据表明植物之间确实可以互相交流，但是植物可以跟动物一样通过声音交流吗？很多科学家都试图寻找答案。上世纪70年代，澳大利亚的科学家就发现植物在严重干旱时会发出声音。2002年，英国和日本的科学家合作设计出由放大器、合成器和录音器组成的“植物活性翻译机”，发现植物在不同情况下会发出不同的声音。2012年，植物学家莫尼卡·加利亚诺发现植物可以通过根的规律性“点击”发出声音，并在自己的论文中引用了一篇文章，称在水中培养的玉米会发出轻微的声音影响根的生长方向。这种声音的频率为220Hz左右，可以被人类听到。虽然许多科学家仍然持怀疑态度，但对植物声音的研究并没有就此停止。
近日，以色列的科学家记录下了番茄和烟草在茎秆被切断和面临干旱时发出的空气传声。他们在离植物10厘米远的地方设置了可以接收范围在20~100千赫兹内的超声波的仪器，后发现，在干旱情况下番茄平均每小时会发出35次声音，烟草是11次；而在茎秆被切断的情况下，番茄平均每小时发出25次声音，烟草15次。作为对照组的植物平均每小时发出的声音只有不到1次。研究人员还发现，虽然人类听不到这种声音，昆虫和一些哺乳动物却可能对此作出反应。为了区分这些声音代表的含义，研究人员训练了一个机器学习模型，这个模型可以根据声音的强度和频率判断植物发出的声音是因为缺水还是茎秆被切断。
研究植物的声音可以对农业带来巨大的影响。一般来说，农作物的灌溉都是依靠经验进行定期灌溉，病虫害也需要植物受到明显的损害才能被发现。如果人们可以解读植物的声音，就可以准确得知植物的状态，在作物缺水的时候及时灌溉，遭遇病虫害时也可以及时采取应对措施。这将开辟精准农业的新领域。
在此之前，收集更多的植物声音以及与之对应的情况是非常有必要的。而这些都需要依靠仪器的技术发展。植物的声音极其细微，目前科学家也只做到了在距离10厘米的地方采集声音，如果距离更远，就需要灵敏度更高的仪器，以及更强大的将植物发出的声音与其他环境噪音分辨出来的能力。现在，对植物声音的研究才刚刚开始，我们需要做的还有很多。
资料来源：中国科学报
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