MIT研究 植物能“听到”雨声,发芽速度提升三到四成

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美国麻省理工学院一项研究发现,植物具备感知声音的能力,能够“听见”雨水落下产生的声波。实验显示,稻米种子在接触雨声后,发芽速度比未接触雨声的种子快30%至40%

MIT研究 植物能“听到”雨声,发芽速度提升三到四成

研究团队将约8000颗稻米种子浸没在浅水容器中,对其中一部分种子进行模拟小雨、中雨、大雨的滴水测试。这些种子不会被水滴直接碰到,仅受声波影响。同时,研究人员用水下麦克风测量水滴在水中产生的声学振动,并与自然环境中水坑、池塘、湿地及土壤里的雨天录音比对,证实实验室水滴能产生与自然降雨相同的声学振动。

结果显示,越接近水面或土壤表层的种子,越能感知到水滴声音并加速生长。该实验是科学界首次直接证明植物种子与幼苗能够感知自然界声音的证据。研究团队于今年4月在《科学报告》期刊上发布了相关报告。

研究团队提出假设解释这一机制:雨水落至水坑或地面时,产生声波并引发周围环境振动,包括浅水中的种子。这些振动强度足以使种子细胞内的微小重力感测细胞器——“平衡石”发生移位。平衡石密度高于细胞质,可在细胞内移动并下沉,是植物感知重力的来源。当平衡石沉降到细胞底部,其位置反映重力方向,指引种子生长根或芽的方向。

团队用数学计算验证水滴产生的物理振动能否扰动平衡石。计算中纳入了雨滴的大小与终端速度,推算出水滴产生的声波振动幅度。结果与稻米种子实验相符:雨声确实能使平衡石产生位移与晃动,这很可能就是植物“感知”雨声并快速生长的根本原因。

麻省理工学院机械工程学教授尼古拉斯·马克里斯表示,全球已有优秀研究揭示植物感知重力的机制,而新研究表明这一机制似乎也能让种子感知雨声,判断自身在土壤或水中的深度是否利于生存。他指出,种子能以某种方式感知声音,这种能力有助于存活,雨声带来的能量也可能加速种子生长。

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