Se uma árvore cair na floresta, outra árvore pode ouvi-la? Muito se fala sobre as respostas das plantas ao ruído, mas às vezes isso pode ser enganoso. Pesquisadores descobriram que as árvores evitam habitats mais barulhentos. No entanto, o motivo não era que as árvores pudessem ouvir o barulho, foi porque os animais que carregavam suas sementes podiam. Os animais evitaram o barulho e, assim, a próxima geração de árvores cresceu em áreas mais silenciosas, dando a impressão de que as plantas estavam reagindo. Portanto, embora haja muito o que pesquisar sobre a interação entre som e plantas, nem sempre é uma relação simples.
Mais recentemente, Gagliano e colegas descobriram que as raízes das ervilhas podiam localizar a água com base apenas no som. A equipe de Gagliano controlou a sugestão óbvia – gradiente de umidade – e também testou as raízes com gravações de água e ruído branco. Interessantemente, os autores relatam que, embora as raízes fossem atraídas pelo som da água corrente, elas eram repelidas pelas gravações do som da água corrente. Isso é um quebra-cabeça, mas também mostra que eles não estão relatando evidências seletivamente para apoiar sua hipótese. Eles também descobriram que, quando havia um gradiente de umidade, isso tinha precedência sobre qualquer sinal sonoro. Seu trabalho foi citado em pesquisas de outros cientistas em Árabesdopsis e outras plantas.
Embora sugerir raízes seja uma sugestão nova, os experimentos mostram por que ninguém foi capaz de mostrá-lo até agora. Há também um claro benefício na aptidão para uma planta ouvir. Minha única preocupação é que o teste ficou em torno de 105 dB. Essa intensidade parece alta para mim, mas não estou familiarizado com o som em ambientes de solo. Mesmo que seja muito alto para ser usado em ambientes naturais, ainda há muito o que explicar por que as raízes estão respondendo ao som.
No Natal, alguns artigos foram postados no bioRxiv sobre som e plantas. Ed Yong escreveu um excelente artigo sobre os dois jornais, incluindo a ressalva de que são pré-impressões.
O papel As flores respondem ao som do polinizador em minutos, aumentando a concentração de açúcar no néctar por Veits e colegas me interessou, pois há uma consideração cuidadosa de como soa um polinizador. Diferentes frequências e intensidades foram usadas. Uma abelha pairando sobre uma flor foi considerada 75dB e inferior a 95dB. Esse som também parecia alto para mim, mas lembrar do barulho que uma mosca faz quando zumbe em seu ouvido me fez pensar novamente. A frequência de uma abelha ou mariposa é um tom mais difícil de reproduzir. Que tipo de polinizador você usa e quais frequências são importantes? Então, embora eu possa ver a importância de um som do 'mundo real', como um zumbido, também gosto que os experimentos tenham sido feitos com tons simples também, com um tom baixo de 1 kHz, intermediário de 35 kHz e alto de 160 kHz.
Os resultados mostram a importância da intensidade, a fonte deve estar próxima e a frequência. A resposta de pico parece estar em torno de 1kHz. Ed Yong cita Heidi Appel em um parágrafo de sua história:
Crucialmente, diz ela, o estudo é “relevante ecologicamente” – isto é, envolve um som (zumbidos de abelha) e uma resposta (adoçamento do néctar) que realmente importam para a planta. Está muito longe de estudos anteriores que mostraram plantas reagindo a sons que nunca encontrariam normalmente, como música clássica, de maneiras difíceis de interpretar (certos genes podem ligar ou desligar, mas para quê?).
Um artigo foi publicado na edição de dezembro da Annals of Botany, e embora tenha gostado muito, essa pergunta para qual finalidade? estava me incomodando. o papel é Explorando o atraso modulado por som no amadurecimento do tomate por meio da análise da expressão de RNAs codificadores e não codificantes por Kim et al. Os autores descobriram que expor os tomates ao som por apenas seis horas pode atrasar o amadurecimento dos frutos. Fiquei sem entender por que uma planta reagiria daquela forma ao som, mas gostei muito do artigo. Este artigo que saiu antes da pré-impressão do Veits também não deixa 'som' como um conceito vago, a equipe de Kim é muito clara sobre o que eles significam. A outra foi a análise de expressão.
Uma planta tem genes, mas essa não é toda a história – o que importa é como ela expressa esses genes. Kim e seus colegas não estavam apenas olhando para ver se o som retardava o amadurecimento. Se assim fosse, eles queriam saber o que estava acontecendo. O que eles descobriram foi que o som estava alterando a expressão gênica, em particular, os genes envolvidos nos processos de modificação de hormônios vegetais e da parede celular. “A biossíntese de etileno e citocinina e os genes relacionados à sinalização foram regulados negativamente pelo tratamento de vibração sonora, enquanto os genes envolvidos na biossíntese de flavonoides, fenilpropanóides e glucanos foram regulados positivamente.”
Mas por que o som teria esse efeito? O som em questão é um tom de 80dB no alto-falante em uma câmara de crescimento à prova de som. A frequência é de 1 kHz. Em outras palavras, o mesmo tom que a equipe de Tel-Aviv usou para investigar as flores também afeta as frutas. Assim como o tom tem mais de um efeito, também é verdade para os produtos químicos que o papel de Kim identifica.
O hormônio que imediatamente saltou para mim foi o etileno. O etileno ajuda a amadurecer a fruta, mas não é só isso. Os horticultores podem achar o etileno um incômodo porque pode causar a morte das flores. Poderia haver um grande benefício para a aptidão se o zumbido de uma abelha reduzisse a produção de etileno, pois sinalizaria que ainda há polinizadores por perto e vale a pena manter uma exibição floral. Se não houver polinizadores por perto, as flores são órgãos caros de se manter e é benéfico para a planta perdê-las.
Olhando para o que a planta aumenta, flavonóides, fenilpropanóides e glucanos, existem possíveis benefícios para as flores em produzir mais deles. Os flavonóides são frequentemente pigmentos em flores, embora tenham outras funções também. Também tem muitas funções, incluindo pigmentos e perfume em flores. Os glucanos podem desempenhar um papel ao permitir que o tubo polínico acesse o óvulo, o que é conveniente se você souber que o pólen fresco está chegando.
Os hormônios geralmente são multifuncionais, então existe o perigo de que escolher alguns efeitos e ignorar outros seja um pouco como detectar padrões nas nuvens. Se você ainda não adivinhou, o que estou dizendo aqui é altamente especulativo, mas a equipe de Kim descobriu que um som de 1 kHz pode alterar a expressão do gene de uma forma que pode beneficiar a exibição floral. Uma vez que a exibição termina e a flor se torna o fruto, a maquinaria genética e hormonal ainda está por aí e pode ser usada para retardar o amadurecimento. Isso pode significar que as plantas não desmontaram o equipamento após a floração porque ele nunca foi acionado novamente e, portanto, nunca foi um problema.
Kim et al. citam suporte para a ideia de algum tipo de resposta geral ao som em seu artigo, referindo-se a Chuanren et al. está trabalhando germinando Echinacea angustifolia SEEDS. Esses autores descobriram que um som de 100dB poderia ajudar a germinar sementes dormentes se a frequência fosse de 1000Hz, que é o mesmo tom de 1kHz.
Parece que a resposta de uma planta a um tom de 1kHz é complicada e, se Veits e seus colegas estiverem certos, rápida. Seria interessante ver se a expressão gênica poderia ser rastreada ao longo do tempo para ver se há respostas de curto e longo prazo e como elas interagem. Também ficaria fascinado em saber se a produção de etileno é cortada quando uma planta está em flor em resposta ao zumbido.
Voltando ao trabalho de Gagliano, há o problema da água corrente não ter um tom puro. É barulhento, mas que tipo de ruído? O ruído branco é o ruído uniforme em todas as frequências, o chiado estático típico que você ouve em um rádio desafinado, e é o ruído usado no artigo de Gagliano. Existem outras cores de ruído. O ruído rosa é como o ruído branco, com tendência para frequências mais baixas, devido à forma como o ouvido humano detecta diferentes frequências. Uma variação do ruído rosa é o ruído marrom ou vermelho. Isso tem uma tendência maior para frequências mais baixas e pode soar familiar.
Pode ser interessante refazer o experimento de Gagliano com diferentes cores de ruído, incluindo azul e violeta. Se houver um viés para o marrom, e isso puder ser rastreado na expressão do gene, isso pode ser mais uma evidência de uma resposta da planta a sons de frequência mais baixa.
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