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给花浇水时学猴子叫长得更好?好像还真不只是提供情绪价值…

事情得从最近网络上流行的“猴叫浇水法”说起,为了养好植物天堂鸟,许多网友对着天堂鸟发出充满魔性的“呜呜”叫声,还说模仿热带雨林的猴子叫能让其叶片更快舒展。有人边用花洒浇灌边配音,还有人把香蕉挂在花盆上方,沉浸式模拟热带雨林……

视频源:小红书@LuLu的小窝

再往前翻翻,居然还有给花鼓掌花就开了的事儿?这些植物真的能“听”到声音吗?真的那么爱接收情绪价值吗?

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  天堂鸟真的爱猴子叫吗?

说起天堂鸟这种植物,大家肯定不陌生,因为我们经常在办公室、会议室、商场等公共区域见到它。其中文正式名叫鹤望兰(Strelitzia reginae),属于鹤望兰科鹤望兰属,是原产非洲南部的多年生草本植物,因花朵形如振翅欲飞的仙鹤而得名。

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叶片像芭蕉叶,草本植物中的“巨人”

作为一种热带植物,天堂鸟四季常绿,叶片巨大而造型优美,很适合用来点缀大型公共空间。它的花序在冬季绽放,橙黄色萼片与暗蓝色箭头状花瓣组成“鸟头”,下方绿色佛焰苞形似“鸟喙”,整朵花仿佛定格在引颈远眺的瞬间。不仅如此,天堂鸟还承载着深厚的文化寓意,在东方,它象征着自由、长寿与吉祥如意;在西方则是幸福与新生的象征。

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鹤望兰的花,天堂鸟的头

网友们的这些奇妙尝试,似乎暗示声波的振动可能对天堂鸟的生长有一定的影响,但遗憾的是,目前还没有严谨的科学实验能为“猴叫浇水法”盖章认证,毕竟植物的生长受多种环境因素综合影响。没准就是你浇水手法好,也可能存在“幸存者偏差”,还有听了猴子叫依旧长得不好的情况,想要继续验证只能把天堂鸟搬到动物园了(bushi)。但要说有科学道理,我们可以再往下说。

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植物的耳朵在哪  

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关于植物是否能“听”到声音,其实历史上早已有人开始关注。中国宋代的沈括、王灼分别在其著作《梦溪笔谈》和《碧鸡漫志》里记载了一个草木知音的故事:虞美人草听到《虞美人曲》会枝叶舞动,换别的曲子就不动,这可能是最早的“植物听歌实录。

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虞美人草

图源:inaturalist/daisywu

现代研究发现,如果给植物拟南芥播放毛毛虫啃食叶片的声音(1000-2000 Hz),拟南芥就像听到了防御警报,会立即分泌出让虫子反胃的硫代葡萄糖苷等防御物质。海边月见草(Oenothera drummondii)在听到蜜蜂翅膀振动产生的声波(200-300 Hz)后,仅需3分钟就能将花蜜糖分浓度提升20%来招待蜜蜂。

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月见草:吵死了我开还不行吗

西双版纳植物园里的舞草(Codariocalyx motorius)在听到特定频率的音乐(如100-200 Hz的情歌)时,叶片基部的两枚小叶会以每分钟12-18次的频率旋转,形似跳舞;给植物播放流水的声音,其根系也会向着声源的方向生长……这些研究无不证明植物确实能感知声音,而且还能做出相应的反应。

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闻乐起舞的舞草

和人类依赖耳朵捕捉声波不同,植物演化出独特的声波接收系统。通过叶片和茎秆的细微振动捕捉声波,进而激活细胞膜上的离子通道、引发胞内信号转导。也就是说,植物并没有固定的“听觉器官”,而是通过遍布全身的细胞结构实现的。

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  沙沙之外,植物在“说”什么

植物不仅能“听”,还会“说”!

声音是由物体振动产生的,植物通过细胞内的振动,产生了“植物语言”。以色列科学家首次录制并破译了植物发出的声音,当切断植株的茎干时,番茄会在一小时内发出25次超声波“求救”声响,烟草则会发出15次可能象征“痛苦”的声响。而被榨干水分时,番茄发出的声响次数更多,一小时达35次,而烟草会发出11次声音,这个发现为我们打开了观察植物的新窗口。

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为什么我们听不见植物的声音呢? 因为人类耳朵可以听到的声音频率在20-20000赫兹之间,但植物的“嗓音”大多在这个区间之外。我们听不到的这些声音却能被一些飞蛾、蝙蝠、老鼠等动物捕捉。但只要借助一些电子元件,不仅能为我们“翻译”植物的语言,还能实现声音可视化!

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感知植物声音的设备

图源:massage-oshoun.ch

目前研究人员已经开始破译植物的声音,目前最被广泛接受的说法是空化现象(Cavitation),即气泡在木质部形成和爆炸的过程。此外,植物细胞在生长、扩张或受到机械刺激时,细胞壁的拉伸或变形可能产生声波;植物根系与土壤微生物的相互作用也可能产生声音……只要格局打开,石头我也能叫它开口说话!

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气泡在木质部形成

如果我们能准确解析这些植物的语言,对于农业的发展将会有极大的促进作用,例如,当检测到特定频率的声音,就知道作物是不是缺水了、被虫子吃了、受冻了……这个时候再采取相应措施岂不是“药到病除”!而将AI算法与植物声学结合,在智慧农业领域也将有极大的应用前景。

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ai勇闯植物界

给植物听歌还能增加产量?  

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不同频率和强度的声波对植物产生截然不同的影响。以玉米种子为研究对象,300 Hz的声音对玉米种子的发芽率有显著影响;用2000 Hz和90 dB的声音处理绿豆苗,可使其生长率显著提高;以400 Hz和106 dB的声波刺激水稻种子,其发芽率显著提高;而660-680Hz的声波则显著抑制豇豆种子的发芽率和幼苗生长。由此看来,特定频率和强度的声波唤醒植物的生命力,还真是满满的仪式感~

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想知道玉米是不是更爱听东北话

利用声波技术还能增强植物的抗病能力并提升果实品质。例如,甜瓜经过声波处理后,瓜秧生长茂盛,抗病能力增强,果实的香甜味更加浓郁,增产幅度显著。2200 Hz的声音信号对藻类生长具有显著的促进作用,同时还能提高藻类的含油量。此外,利用声学技术对番茄果实中的遗传物质进行研究,发现声波处理能通过改变基因表达来延缓番茄果实的成熟。不过声波技术只是辅助手段,要养好植物还得依靠精细化的养护啊! 

当然,并非所有声音都可以对植物产生积极影响,即使把含有硬核振动的重金属摇滚乐的音量调小,其仍会对植物造成巨大伤害。所以想让植物在音乐声中增产,还得摸清它们的“音乐品味”,给植物精准定制合适的歌单。

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  给植物定制歌单

了解了这么多,那作为园艺爱好者该如何利用声音来养好植物呢?

对于龟背竹、散尾葵、鹤望兰这样的热带植物,舒缓、自然的声音是不错的选择,可选择播放白噪音,如丛林雨声、溪流声等。

仙人掌、仙人球等沙漠植物,或许会对沙漠的风声、岩石振动声等自然音效更感兴趣。

玫瑰、月季爱听蜜蜂振翅的声音,感受到蜜蜂的热情,开花量或将有所增加。

地锦、常春藤这类藤蔓植物,播放雨水滴答声、藤蔓摩擦声等自然音效能拉近它们与自然的距离,促进生长。

加拿大电子音乐先驱人物Mort Garson 曾出过一张名为《Mother Earth's Plantasia》的专辑,这是一张专为植物以及植物爱好者精心打造的音乐专辑!曲目以简洁的电子旋律构建出空灵且生机盎然的氛围。例如《Symphony For A Spider Plant》运用脉冲音效模拟植物生长的律动。有些朋友给家里的植物听完之后发现植物茁壮成长!

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当然人也可以听哈

参考文献

[1]陈少萍.鹤望兰繁殖与病虫害防治[J].中国花卉园艺,2020,(16):30-31.

[2]王冰,尹相博,于立芝.声音对植物生长影响的研究进展[J].山西农业科学,2014,42(01):100-102.

[3]Appel HM, Cocroft RB. Plants respond to leaf vibrations caused by insect herbivore chewing. Oecologia. 2014 Aug;175(4):1257-66.

[4]Veits M, Khait I, Obolski U,et al. Flowers respond to pollinator sound within minutes by increasing nectar sugar concentration. Ecol Lett. 2019 Sep;22(9):1483-1492.

[5]Khait I, Lewin-Epstein O, Sharon R, et al. Sounds emitted by plants under stress are airborne and informative. Cell. 2023 Mar 30;186(7):1328-1336.e10.

[6]Jarvis MC. Forces on and in the cell walls of living plants. Plant Physiol. 2023 Dec 30;194(1):8-14.

[7]Abhijith P,Ashika P,Bhavya G,et al. A Study of Interaction between Low Frequency Sound Waves and Germination of Cowpea Seeds.Biotechnology India Journal.2018,14 (1)

[8]Barton BT,Hodge ME,Speights Cl,et al.2018.Testing the Ac/Dc hypothesis:Rock and roll is noise polution and weakens a trophic cascade.Ecology and Evolution,8:7649-7656.

撰文 | 张月倩

部分图片 | 图虫创意

微信编辑 | 赵之遇