Семената на ориза „чуват“ дъжда и покълват по-рано

Изследователи от Масачузетския технологичен институт са установили, че семената на ориза са способни да възприемат акустични вибрации от падащи водни капки и да и реагират на тях с ускорено покълване. Това е първото пряко потвърждение, че семената реагират на звуците от природата.

Експериментэт: почти 8000 семена и изкуствен дъжд

Инженерите механици Николас Макрис и Кадин Наваро потопяват около 8000 семена ориз в малки съдове с вода на дълбочина приблизително 3 сантиметра и в продължение на шест дни въздействат върху част от тях с падащи водни капки. Височината и размерът на капките се променяни, за да се имитира дъжд с различна интензивност. Положението на семената също се променя: изследователите проверяват как дълбочината и разстоянието влияят върху скоростта на покълване.

Хидрофон регистрира акустичните вибрации, създавани от капките, и потвърждава, че условията в експеримента възпроизвеждат реалната картина: именно такива вибрации възникват, когато дъждът пада върху локви, езера и блата.

Семената, които са подложени на въздействието на изкуствения дъжд, покълват средно с 37% по-бързо в сравнение с контролната група, която е поставена в идентични условия, но без дъждовните капки.

Статолитите: органели, които усещат вибрации

Растенията не „чуват“ в смисъла, в който го правим ние. Но семената реагират на същите физични трептения на вълните, които при нас се възприемат като звук. Механизмът вероятно е свързан със статолитите - специализирани органели, които се утаяват в долната част на определени растителни клетки и задават посоката на растеж: корените растат надолу, а стъблата - нагоре. Това явление се нарича гравитропизъм.

Звуковите вълни от падащите капки създават във водата налягане, достатъчно да измести статолитите и по този начин да задейства покълването. Най-голямо ускорение се наблюдава при семената, при които е регистрирано най-силно изместване на статолитите - тоест тези, които са най-близо до точката на падане на капката.

Водата предава налягането значително по-ефективно от въздуха. Звуковото налягане на дъжда в плитка локва се измерва в стотици паскали, докато обикновен разговор на разстояние един метър е около 0,005–0,05 паскала. Според Макрис, семе на няколко сантиметра от точката на падане на капка изпитва налягане, сравнимо с това, което усеща човек на разстояние няколко метра от работещ реактивен двигател.

Защо именно ориз?

Оризът не е избран случайно: той расте в наводнени условия, което го прави идеален обект за подобен експеримент. Освен това гравитропизмът при ориза е устроен по същия начин, както при повечето други житни и много цъфтящи растения - авторите смятат, че сходно реагират на вибрации и други видове семена.

„Енергията на звука от дъжда е достатъчна, за да ускори растежа на семето“, казва Макрис. В своята статия изследователите се позовават на четвъртия японски микросезон, наречен „Падащият дъжд събужда почвата“ — сега тази поетична формулировка има и физично обяснение.

Акустичните записи, направени по време на експеримента — звукът от дъжда, възпроизведен под вода в локва в Масачузетс - изследователите публикуват в свободен достъп. Той звучи съвсем различно от обичайния шум на дъжда навън.