Фото: із відкритих джерел
Американські науковці в експерименті з’ясували, що «барабаніння» дощу може помітно прискорювати проростання насіння рису. Ефект пов’язують із мікроскопічними статолітами, які реагують на вібрації.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на сайт Agrarheute.
Рослини не мають органів слуху, однак, як показує дослідження американських учених, насіння може реагувати на природні звуки. Команда Ніколаса Макріса та Кадін Наварро з Массачусетського технологічного інституту (MIT) опублікувала результати в журналі Scientific Reports, де описала прискорення проростання рису під впливом звуку та вібрацій, які створюють краплі дощу.
Автори зазначають, що це, за їхніми даними, є першим підтвердженням того, що рослини здатні «відчувати» звуки природи. Дослідники також припускають, що подібний стимул потенційно може давати й вітер, однак це питання потребує подальших перевірок.
Як проводили експеримент
У досліді використали понад 8000 зернин рису, розміщених у чашечках під тонким шаром води. Такий підхід був зручним, адже рис здатний проростати як у сухих, так і у вологих або навіть мокрих умовах.
Протягом шести днів на зернини капали воду, змінюючи параметри «дощу»: у різних зонах використовували то більші, то менші краплі, а також різну висоту падіння. Так моделювали слабкий, середній і сильний дощ.
За спостереженнями авторів, насіння в зоні впливу великих крапель проростало приблизно на 35% швидше, ніж зернини в тихій, не збуреній воді. Середні за розміром краплі також прискорювали проростання — майже на 15%.
Щоб переконатися, що йдеться саме про звуково-вібраційний компонент, дослідники записували звуки за допомогою гідрофонів і порівнювали їх із природними звуками дощу.
Ймовірний механізм: роль статолітів
Пояснення ефекту автори пов’язують зі статолітами — мікроскопічними кристалами (зазвичай із карбонату кальцію або крохмалю), які виконують роль «сенсорів гравітації». У рослин вони допомагають орієнтувати ріст: корінь — у напрямку до центру Землі, пагін — угору.
Коли крапля дощу вдаряє по поверхні, виникають коливання — як на ґрунті, так і на воді. На думку дослідників, ці вібрації можуть бути достатніми, щоб активувати статоліти в клітинах, а їхній рух стає сигналом для насінини почати проростання.
«Це дослідження показує, що насіння може сприймати звук так, що це допомагає йому виживати… Енергії звуку дощу достатньо, щоб прискорити ріст насінини», — заявив у повідомленні MIT автор дослідження Ніколас Макріс.
У роботі також наведено можливе біологічне пояснення: насіння, яке «відчуває» дощ, може отримувати перевагу, якщо лежить достатньо близько до поверхні — на глибині, де є шанс швидко увібрати вологу і безпечно пробитися назовні.
Математичні розрахунки: як оцінювали вібрації
Окрім спостережень, автори виконали розрахунки сил і коливань та їхнього впливу на статоліти. Для цього враховували розмір краплі та її кінцеву швидкість, а також оцінювали амплітуду звукової хвилі, яку така крапля здатна створити.
Далі вони визначали, наскільки ці коливання у воді або ґрунті можуть «струшувати» занурене чи загорнуте насіння і впливати на його мікроскопічні статоліти. За висновком авторів, розрахунки підтвердили, що дощові коливання можуть бути достатніми для такого ефекту.