Les plantes mostren canvis substancials en la seva aparença depenent de les condicions externes. Tots sabem que les fulles s’assequen quan no reben aigua suficient (pateixen estrès hídric), groguegen quan el terra és pobre i no porta suficient aliment, i presenten taques de diferents tipus i mides quan són infectades per diferents tipus de virus o fongs. Les plantes no són inertes. A més de les diferències esmentades en la mida, color i aparença de les parts visibles, les plantes també produeixen hormones vegetals que circulen per la seva saba per tal que la resta de cèl·lules de la planta puguin respondre a situacions d’estrès específiques, així com emeten compostos volàtils, que són captats per plantes properes, les quals també poden reaccionar per tal d’intentar adaptar-se a la nova situació. Podríem dir que les plantes tenen mecanismes propis de comunicació intra- i inter- individus. Hi ha moltes persones que cuiden plantes o que les estudien, que estan convençudes que les plantes poden reaccionar a molts estímuls, alguns dels quals podríem pensar que només són percebuts i interpretats pels animals, com ara els sons.

De fet, hi ha investigadors que han demostrat que les plantes poden respondre a estímuls sonors canviant l’expressió d’alguns dels seus gens. Per exemple, l'herba de ruc (Oenothera drummondii) respon al brunzit d’abelles volant al seu voltant incrementant la producció de sucres en el seu nèctar. Atès que les abelles pol·linitzen les seves flors, aquest comportament incrementa la possibilitat que les abelles es quedin més temps xuclant el nèctar i, per tant, la possibilitat que els estams dipositin pol·len, o el seu pistil rebi pol·len prèviament dipositat, al dors de les abelles. Aquesta és una resposta molt sofisticada per part de la planta a un estímul sonor molt concret.

Una altra qüestió que ens podem plantejar és si a més de ser sensibles a alguns sons, les plantes poden produir sons en resposta a un estímul determinat. Se sap que les plantes generen vibracions quan els falta aigua i estan sota estrès hídric. Aquestes vibracions han sigut captades mitjançant sensors col·locats directament en contacte sobre diverses parts de la planta. Però fan realment sons les plantes? Em direu que mai no heu sentit el soroll de les plantes que teniu a casa… Tanmateix, resultats recentment publicats a la revista Cell, mostren que les plantes es queixen i “criden” quan estan sota estrès, per exemple, quan les podem o quan no les reguem. Aquests sons són inaudibles a l’oïda humana perquè es troben en una freqüència excepcionalment aguda, són ultrasons d’entre 20 kHz a 100 kHz, però es poden detectar amb aparells adients i, de fet, hi ha altres animals que poden detectar-los, mamífers com els ratpenats i els ratolins, i artròpodes, com ara les arnes. La següent pregunta que us podeu fer és, com s’ho fan les plantes per produir sons si no tenen aparell fonador? Una de les maneres fàcils d’entendre com es pot generar so en una planta a causa de la manca d’aigua és per cavitació de la saba circulant pel xilema (els conductes de la planta pels quals circula la saba), de forma molt similar al soroll que fa el líquid quan el xarrupem amb una palleta i arribem al final del vas i hi queda poc líquid. Es fan bombolles d’aire dins del líquid que passa per un conducte estret, i aquestes bombolles poden “petar”, produint el so.

Aquests investigadors volien estudiar en quines condicions les plantes produeixen aquests sons, i si són específics de planta o de condició. Per això, agafen plantes de tomatera i de tabac i de forma individual les posen dins d’una caixa acústica aïllada als sons exteriors, amb dos micròfons que poden detectar qualsevol so produït per la planta, col·locats a una certa distància de la planta (arriben fins a 3-5 metres de distància). Llavors, sotmeten cada planta a un tractament diferent: estrès hídric, poda o plantes control, sense cap estrès ni tractament. Després de fer gravacions durant moltes hores i comparar-les, els investigadors conclouen que cada planta emet sons amb una freqüència diferent, per exemple, les tomateres sota estrès hídric emeten uns 35 sons per hora, mentre que les plantes del tabac en fan 11 per hora, comparat amb les plantes normals, que com a molt fan un únic so a l’hora. Després de fer un munt de gravacions i estudis, entrenen algorismes d’aprenentatge automàtic (machine learning) per detectar-hi patrons sonors, i defineixen una sèrie de característiques diferencials segons quin tipus d’estrès ha patit la planta. A continuació, en un ambient una mica més complex, enmig d’un hivernacle, miren si l’algorisme prediu correctament l’estat d’estrès de plantes concretes, tractades de forma diferent. I bingo!, amb un 70% d’eficiència, l’algorisme prediu què li passa a cada planta. Això implica que les plantes “criden” com a resposta a situacions concretes i un “cervell” entrenat, per exemple, el d’insectes i arnes que posen les larves al seu interior, podria perfectament escoltar-les i interpretar quin és el seu estat i actuar conseqüentment. De moment, han provat diverses plantes conreades (com ara blat, blat de moro, vinyes) i cadascuna té el seu ritme i freqüència de producció de sons, segons la situació d’estrès.

Els científics han produït un àudio en una freqüència escalada a la nostra oïda i comprimint els intervals de silenci (més de 200 vegades), perquè us feu una idea de com sonen les plantes (recorden els espetecs de les crispetes). Adjunto l’esquema de la recerca i l’àudio.

Picture1
Representació gràfica d’aquesta recerca sobre la producció d’ultrasons per plantes com a resposta a diferents tipus d’estrès, i enllaç a l’àudio curt que resumeix 1 hora de sons generats per una tomaquera sota estrès hídric (Khait et al., Cell 186, 1328–1336, 2023).

Les aplicacions d’aquest camp d’estudi, que tot just acabaria de començar, són múltiples, tant pel que fa a l’agricultura com per avançar en el nostre coneixement de la natura i els ecosistemes. En un món en què l’aigua dolça i potable comença a ser escassa, i en què l’optimització de recursos requereix no malgastar-la, es podrien acoblar sensors d’aquests sons per saber quan i de quina manera seria millor regar els conreus. A més, podríem considerar que les plantes de determinades regions i zones, boscos, marges, conreus, fan sons expressant la seva situació, i podríem entrenar algorismes d’intel·ligència artificial per interpretar adientment aquesta “simfonia verda” en ecosistemes naturals amb una major diversitat de vegetals i amb una major complexitat de relacions i connexions amb altres organismes.