Las plantas emiten sonidos ultrasónicos en ráfagas rápidas cuando están estresadas

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Investigadores de la Universidad de Tel Aviv grabaron y analizaron los sonidos de las plantas. (Michele Constantini/Getty Images)
Investigadores de la Universidad de Tel Aviv grabaron y analizaron los sonidos de las plantas. (Michele Constantini/Getty Images)

Las plantas sometidas a estrés muestran fenotipos alterados, como variaciones de color, olor y forma. Sin embargo, aún no se han estudiado los sonidos aéreos producidos por las plantas estresadas. Los fenotipos de las plantas cambian significativamente en respuesta al estrés.

Se distinguen visualmente y emiten compuestos orgánicos volátiles (COV). Los COV también pueden afectar a las plantas cercanas, lo que aumenta su resistencia. Se ha demostrado que las plantas producen señales visuales, químicas y táctiles a las que pueden responder otros organismos.

Según la investigación, existe una variedad de sonidos vegetales a nuestro alrededor que los humanos pueden utilizar con el equipo adecuado. 

Investigadores de la Universidad de Tel Aviv (TAU) han grabado y analizado distintos sonidos emitidos por las plantas. Los chasquidos, que suenan como palomitas de maíz, se producen a un volumen comparable al del habla humana, pero a frecuencias altas por encima del rango de audición del oído humano. 

Los investigadores descubrieron que, cuando las plantas están estresadas, suelen emitir sonidos, y que cada tipo de estrés y de planta tiene un sonido único identificable. Los sonidos emitidos por las plantas son audibles para muchos animales, como murciélagos, ratones e insectos, aunque sean inaudibles para el oído humano.

La profesora Lilach Hadany afirma: "Por estudios anteriores sabemos que los vibrómetros fijados a las plantas registran vibraciones, pero ¿se convierten también estas vibraciones en ondas sonoras en el aire que puedan registrarse a distancia? Nuestro estudio aborda esta cuestión, que los investigadores llevan debatiendo muchos años". 

El nuevo estudio se centró en las plantas de tomate y tabaco, pero también se registraron trigo, maíz, cactus y conejos. A unos 10 cm de cada planta se colocaron micrófonos ultrasónicos que registraban sonidos a frecuencias de entre 20 y 250 kilohercios. 

Nuestros hallazgos sugieren que el mundo que nos rodea está lleno de sonidos de plantas y que estos sonidos contienen información, por ejemplo, sobre la escasez de agua o las lesiones. Creemos que el ser humano también puede utilizar esta información, si dispone de las herramientas adecuadas, como sensores que indiquen a los cultivadores cuándo hay que regar las plantas". 


Para comprobar si las plantas emiten sonidos y si éstos se ven afectados de algún modo por el estado de la planta, los investigadores sometieron a las plantas a diversos tratamientos. Algunas plantas estuvieron sin agua durante cinco días, a otras se les cortaron los tallos y a otras se las dejó solas. 

Según el investigador, "nuestras grabaciones indicaron que las plantas de nuestro experimento emitían sonidos a frecuencias de 40-80 kilohercios. Las plantas no estresadas emitían menos de un sonido por hora, por término medio, mientras que las estresadas, tanto las deshidratadas como las heridas, emitían docenas de sonidos cada hora."

Para analizar las grabaciones se utilizaron algoritmos de aprendizaje automático (IA). El estudio descubrió que las plantas emiten sonidos que contienen información sobre la escasez de agua o las lesiones. 

Los algoritmos aprendieron a diferenciar entre distintas plantas y distintos tipos de sonidos, y finalmente fueron capaces de identificar la planta y determinar el tipo y nivel de estrés a partir de las grabaciones. Los algoritmos identificaron y clasificaron los sonidos de las plantas incluso en un invernadero ruidoso.

El número de sonidos que producían las plantas en el invernadero aumentaba hasta un cierto pico y luego disminuía a medida que las plantas eran sometidas a deshidratación. 

El Prof. Hadany declaró: "En este estudio hemos resuelto una controversia científica muy antigua: ¡hemos demostrado que las plantas emiten sonidos! Nuestros hallazgos sugieren que el mundo que nos rodea está lleno de sonidos de plantas y que estos sonidos contienen información sobre la escasez de agua o las lesiones. Suponemos que en la naturaleza, los sonidos emitidos por las plantas son detectados por criaturas cercanas, como murciélagos, roedores, diversos insectos y posiblemente también otras plantas que pueden oír las altas frecuencias y obtener información relevante. Creemos que el ser humano también puede utilizar esta información si dispone de las herramientas adecuadas, como sensores que indiquen a los cultivadores cuándo hay que regar las plantas. Por lo visto, un idílico campo de flores puede ser un lugar bastante ruidoso. Sólo que nosotros no podemos oír los sonidos".

La investigación futura examinará una serie de cuestiones intrigantes, como la forma en que las plantas emiten sus sonidos, cómo las polillas detectan y reaccionan a los sonidos de las plantas, y si otras plantas pueden oír estos sonidos. 

El resultado demuestra que, cuando las plantas están estresadas, emiten sonidos aéreos detectables e informativos a distancia.

Fuentes, créditos y referencias:

Universidad de Tel Aviv - Itzhak Khait, Ohad Lewin-Epstein, Raz Sharon, Kfir Saban, Revital Goldstein, Yehuda Anikster, Yarden Zeron, Chen Agassy, Shaked Nizan, Gayl Sharabi, Ran Perelman, Arjan Boonman, Nir Sade, Yossi Yovel, Lilach Hadany. Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative. Cell, 2023; 186 (7): 1328 DOI: 10.1016/j.cell.2023.03.009

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