Иерусалим, 15 июля 2025 года (TPS-IL) — Впервые в мире израильские ученые зафиксировали научные доказательства акустического взаимодействия между растениями и животными, сообщил университет Тель-Авива во вторник. Исследование показало, что самки моли используют звук для определения места, где они будут откладывать яйца, прослушивая сигналы беспокойства, излучаемые растениями на ультразвуковых частотах, выходящих за пределы слышимости человека.

Первооткрывательское исследование было проведено под руководством доктора Ри Сельцер и Гая Зер Эшель, студентов лабораторий профессоров Йосси Йовеля из Школы зоологии и Лилач Хадани из Школы растений и продовольственной безопасности Факультета жизненных наук университета Тель-Авива. Исследование было проведено в сотрудничестве с Институтом защиты растений при Институте Волкани. Институт Волкани является исследовательским подразделением Министерства сельского хозяйства.

Результаты были опубликованы в рецензируемом журнале eLife.

Это открытие продолжает предыдущее исследование 2023 года того же исследовательского коллектива, которое показало, что стрессовые растения излучают звуки высокой частоты через процесс, связанный с кавитацией — образованием и коллапсом воздушных пузырей в ксилеме, ткани, проводящей воду в растении.

Когда растение находится под стрессом, например, от обезвоживания или физического повреждения, напряжение воды внутри ксилемы становится нестабильным. Могут образовываться крошечные воздушные пузыри, которые быстро коллапсируют, создавая вибрации, генерирующие ультразвуковые звуковые волны. Эти звуки обычно находятся в диапазоне от 20 до 100 килогерц — значительно выше диапазона слышимости человека, но в пределах слышимости многих насекомых и некоторых животных, таких как летучие мыши и грызуны.

«Это открытие открыло двери для обширных исследований акустического взаимодействия между растениями и животными», — сказали ученые.

«После того, как мы доказали в предыдущем исследовании, что растения издают звуки, мы предположили, что животные, способные слышать эти высокочастотные звуки, могут на них реагировать и принимать соответствующие решения», — пояснил Йовель. «Мы знаем, что многие насекомые, имеющие разнообразные взаимодействия с растительным миром, могут воспринимать звуки растений. Мы хотели исследовать, действительно ли такие насекомые обнаруживают и реагируют на эти звуки».

Для исследования команда сосредоточилась на самках молей — выбранных, потому что им нужно выбирать подходящие растения для откладывания яиц. Неправильный выбор может привести к голоду для будущих потомков.

«Мы предположили, что самки ищут оптимальное место для откладывания яиц — здоровое растение, способное правильно питать личинок», — пояснила Хадани. «Таким образом, когда растение сигнализирует о том, что оно обезвожено и находится под стрессом, будут ли моли принимать предостережение и избегать откладывания яиц на нем?».

В одном эксперименте исследователи создали контролируемую среду, используя два ящика: один беззвучный, а другой с динамиком, воспроизводящим ультразвуковые записи обезвоженных томатных растений. Моли проявили ярко выраженное предпочтение к шумному ящику, что указывает на то, что они интерпретировали звук как доказательство наличия рядом растения.

Однако, когда исследователи выключили слух молей, предпочтение исчезло. Моли выбирали случайным образом, показывая, что их предыдущее поведение действительно основывалось на слуховых сигналах. «Это было четким доказательством того, что предпочтение основано именно на прослушивании звуков, а не на других стимулах», — отметила команда.

В последующем тесте оба варианта содержали здоровые томатные растения. Одно сопровождалось звуками беспокойства, в то время как другое оставалось беззвучным. На этот раз моли предпочли беззвучное растение, избегая того, которое излучало сигналы стресса.

Чтобы дальше исследовать, на что реагируют моли, ученые повторили эксперимент с ящиками, но заменили звуки растений на звуки, издаваемые самцами молей, которые также излучают аналогичные ультразвуковые частоты. В этом случае самки равномерно откладывали яйца в обоих ящиках, что позволило исследователям заключить, что принятие решения было вызвано именно звуками, излучаемыми растениями.

Это открытие открывает двери для звукового целенаправленного орошения, управления вредителями и болезнями, а также для робототехники и биоинспирированных датчиков, обеспечивающих неинвазивный мониторинг в масштабе.

«Однако мы убеждены, что это только начало», — сказали ученые. «Акустическое взаимодействие между растениями и животными, безусловно, имеет множество форм и широкий спектр ролей. Это огромное, неисследованное поле — целый мир, ожидающий открытия».