Az utóbbi évek kutatásai alaposan átrajzolták a növényekről korábban kialakult, statikus képet. A növényi szervezetekről így mostanra tudjuk, hogy képesek mozogni, kommunikálni, vagy éppen támadni és védekezni, ha erre van szükség. Egy új, mostanában kibontakozó kutatási terület művelői szerint pedig ezen felül még hallgatóznak és „kiabálnak” is: egyes fajok meghallják beporzó rovarok zümmögését, és erre válaszul megédesítik nektárjukat, mások pedig az emberi fül számára hallhatatlan, de más élőlények által észlelhető hangokat adnak ki, amelyek talán nagyobb távolságból is érzékelhetők.
Nehéz terep
A növények hanggal kapcsolatos viszonyát illetően a legfrissebb kutatási eredmények Lilach Hadany és Yossi Yovel izraeli kutatók nevéhez kötődnek, akik két, egyelőre lektorálásra váró tanulmányban számolnak be munkájukról. Már a tanulmányokat eddig áttekintő független szakértők reakciója is érdekesnek mondható: míg a növényi hallásról szóló tanulmányt többségük kifejezetten meggyőzőnek találta, azzal kapcsolatban, hogy a növények szándékoltan hangokat adnak ki, sokan kételkednek.
A kutatócsoport munkájával kapcsolatos ellentmondásos viszony jól demonstrálja, milyen nehéz olyan organizmusok érzékelését kutatni, amelyek alapvetően különböznek tőlünk.
A növényi kommunikáció évtizedek óta nagyon ellentmondásos, sok buktatót kínáló területnek számít, amihez nagyban hozzájárultak az olyan, népszerű, ám tudományosan sosem igazolt „teóriák”, miszerint a növények jobban nőnek, ha ilyen vagy olyan zenét játszunk le nekik, vagy hogy az ilyen szervezetek képesek ráhangolódni az emberi érzelmekre. Ezek a megalapozatlan állítások az egész tudományterületre hatással voltak, így különösen nehézzé tették a növényi jelzések vizsgálóinak helyzetét, hiszen gyakorlatilag minden új felfedezést reflexből erős szkepticizmussal fogad a szakma.
Az elmúlt időszak óvatos és alapos kutatásai alapján azonban világossá vált, hogy a növények képesek egymással komplex módon kommunikálni. A levegőben terjedő kémiai jeleket küldenek fajtársaiknak, hogy figyelmeztessék őket a kártevők jelenlétére, és ezeket a jeleket ráadásul egyes állatok is képesek „lehallgatni”. A növények ezen túl a gyökereiket összekötő gombahálózaton, az „erdei világhálón” (wood-wide web) keresztül is kommunikálnak. Az is egyre nyilvánvalóbb továbbá, hogy a rezgéseket is érzékelik: sok faj akkor bocsátja ki pollenjét, ha egy beporzó rovar landol rajta vagy a megfelelő frekvencián zümmög, míg mások vegyi fegyvertárukat mozgósítják bizonyos, kártevők jelenlétére utaló rezgések hatására.
Édes kis semmiségek
Hadany ugyanakkor mindezek alapján furcsának találta volna, ha a növények nem adnak ki hangot, elvégre a növényi szervezetek rengetegszer kerülnek interakcióban állatokkal, és az állatok világában a hangok hallásának és kiadásának is kiemelt szerepe van a kommunikációban.
„Kifejezetten rossz stratégia lenne a növények részéről, ha nem használnának hangalapú kommunikációt”
– mondja a szakértő, aki kollégáival vizsgálni kezdte ennek lehetőségét, és meglepő eredményekre jutott.
A csapat tagjai először is azt vizsgálták meg, hogy a kankalin egy kaliforniai rokona, a Camissoniopsis cheiranthifolia képes-e hallani. A laborkísérletek és a terepi vizsgálatok is megerősítették, hogy a növények a méhek szárnycsapásainak hatására átlagosan 20 százalékkal megnövelik nektárjuk cukortartalmát. Ezt a reakciót ugyanakkor csak az őket beporzó rovarokra jellemző, alacsony frekvenciájú hangokra adják, a magasabb tartományba esőkre nem.
A cukortartalom növelése ráadásul nagyon gyorsan, körülbelül 3 perc alatt megtörténik, ami valószínűleg elég gyors ahhoz, hogy a virágot meglátogató méh, de legalábbis ennek később érkező társai, már az édesebb nektárból gyűjthessenek. Elvégre ahol egy porzó rovar felbukkan, ott általában rövidesen több is megjelenik.
Heidi Appel, a Torontói Egyetem növénykutatója szerint a tanulmány azért is kiemelkedik a korábbi hasonló munkák többsége közül, mert ökológiailag releváns jelenséget derít fel. Megmutatja, hogyan reagálnak a növények egy olyan állat hangjára, amely fontos számukra. Szemben azokkal a vizsgálatokkal, amelyek olyan hangok kapcsán kutatták a növényi reakciókat, amelyekkel ezek a fajok a való életben sosem találkoznának. Lehetséges persze, hogy ki lehet mutatni, hogy mondjuk a klasszikus zene hatására a növényekben gének aktiválódnak és gátlódnak, de nem biztos, hogy sok értelme van ezt kutatni, mondja Appel.
Hány fülünk kell legyen, hogy halljuk?
A rovarhangokra adott válaszreakciók kapcsán azonban rögtön világos, mit miért csinálnak a növények. Az édesebb nektár jobban vonzza a beporzókat, így a növényeknek jobb esélyeik nyílnak a szaporodásra. A cukortartalom növelése ugyanakkor energiaigényes tevékenység, így ezt akkor érdemes bevetni, ha bizonyosan a kívánt rovarok vannak a környéken, és nem másfajta, nem beporzó rovarok vagy éppen mikrobák lopják el a nektárt. Ehhez viszont különbséget kell tudni tenni a méhek zümmögése és a többi élőlény hangja között.
De ha a növények valóban képesek hallani, vajon mivel teszik ezt? A kutatócsoport válasza meglepő, de teljesen logikus:
a virágok érzékelik a hangokat.
A szakértők lézeres vizsgálatokkal mutatták meg, hogy a virágszirmok a méhek zümmögésének hatására rezegni kezdenek. Amikor a virágokat üvegbúrával takarták le, megakadályozva, hogy a hangok elérjék ezeket, a rezgések nem jelentkeztek, és a nektár sem lett édesebb.
A növény virágja tehát úgy működik, mint a fülkagyló, mélyebbre vezetve a hangot a szervezetbe. Hogy pontosan hová továbbítja a rezgéseket, és ezáltal hogyan válik édesebbé a nektár, az egyelőre rejtély, de az eredmények kétségkívül nagyon izgalmasak, és a független szakértők szerint sokkal meggyőzőbbek, mint bármely más korábbi hasonló vizsgálat adatai.
Kiabáló palánták
A kutatócsoporton kívüli növény akusztikai szakértőket ugyanakkor az izraeli tudósok másik tanulmánya jóval kevésbé győzte meg. Ebben a tudósok azt vizsgálták, hogy a növények adnak-e ki hangokat. A kutatók évtizedek óta tisztában vannak azzal, hogy a növények ropognak, ahogy a szárukban légbuborékok képződnek és pukkannak ki. Ezeket a roppanásokat azonban mostanáig csak közvetlenül a szárra helyezett mikrofonokkal észlelték.
Hadany és Yovel azonban úgy sejtik, hogy a hangok talán messziről is hallhatók lehetnek, és így jelzésül szolgálhatnak az állatok, vagy – ami még érdekesebb lenne – más növények számára.
A kutatócsoport tagjai dohány- és paradicsompalántákat helyeztek egyesével hangszigetelt dobozokba, két-két érzékeny mikrofonnal együtt. És a vizsgálatok során sikerült is felvenniük valamiféle hangot: dobozokon belül pár percenként egy halk, az ultrahangok tartományába eső hangjel volt érzékelhető, amelyet az emberi fül nem, de a mikrofonok észleltek. Bár a hangok meglehetősen halkak, Hadany elmondása szerint az ultrahangokra érzékeny állatok, például a molylepkék és a denevérek, rengeteg hangjelet hallhatnak, ahogy a növények közt repkednek.
A szakértők azt is kiderítették, hogy vízhiány vagy sérülés esetén a növények gyakrabban „jeleznek”. Egy erre kifejlesztett számítógépes program még különbséget is tudott tenni a növények egészségi állapota között az ultrahangok alapján: a szoftver 70 százalékos pontossággal mondta meg, hogy rendben van-e egy adott növény.
Hogy ennek eldöntésére az állatok vagy más növények is képesek-e, azt a rendelkezésre álló információk alapján nem lehet eldönteni, bár kétségkívül lenne előnye a dolognak. A molyok például megtehetnék, hogy hang alapján azonosítják az egészséges növényeket, ezekre téve le petéiket. A denevérek pedig a sérült, rovarok által csócsált növényeket célozhatnák meg hallás alapján, ahol gazdag lakoma várna rájuk.
***
A jelenleg hozzáférhető adatok alapján tehát azt nem lehet megmondani, hogy van-e üzenete ezeknek a hangoknak, vagy egyszerűen csak a szerkezet változásából adódó hangadásról van szó, amelyeket semmilyen más élőlény nem értelmez. És bár Hadany szerint a hangok mindenképp információkat hordoznak a növények egészségi állapotára vonatkozóan, függetlenül attól hogy széndékoltak-e, egyáltalán nem biztos, hogy ezeket az információkat bárki „veszi”, még ha az izraeli szakértők így is gondolják.
Ahhoz, hogy erről is meggyőzzék a kollégákat és a nagyközönséget, további vizsgálatokra lesz szükség. Ezek már tervben is vannak: a következő időszakban a kutatók természetes körülmények között akarják vizsgálni a növények által kiadott hangokat, hogy megtudják mennyire érvényesülnek ezek a környezeti zajban. Illetve azt is tanulmányozni akarják, hogy egyes állatfajok és más növények reagálnak-e az említett hangokra.
