Si un arbre tombe dans une forêt, un autre arbre peut-il l'entendre ? On parle beaucoup des réactions des plantes au bruit, mais cela peut parfois être trompeur. Les chercheurs ont découvert que les arbres évitaient les habitats plus bruyants. Cependant, la raison n'était pas que les arbres pouvaient entendre le bruit, c'est parce que les animaux portant leurs graines pouvaient. Les animaux ont évité le bruit, et ainsi la prochaine génération d'arbres a poussé dans des zones plus calmes, donnant l'impression que les plantes réagissaient. Ainsi, bien qu'il y ait beaucoup de recherches sur l'interaction entre le son et les plantes, ce n'est pas toujours une relation simple.

Plus récemment, Gagliano et ses collègues a découvert que les racines des pois pouvaient localiser l'eau en se basant uniquement sur le son. L'équipe de Gagliano a contrôlé le signal évident - le gradient d'humidité - et a également testé les racines avec des enregistrements d'eau et de bruit blanc. De façon intéressante, les auteurs rapportent que si les racines étaient attirées par le bruit de l'eau courante, elles étaient repoussées par les enregistrements du son de l'eau courante. C'est un casse-tête, mais cela montre également qu'ils ne rapportent pas de manière sélective des preuves pour étayer leur hypothèse. Ils ont également constaté que lorsqu'il y avait un gradient d'humidité, cela prévalait sur les signaux sonores. Leur travail a été cité dans la recherche par d'autres scientifiques dans Arabidopsis et autres plantes.

Bien que suggérer que les racines entendent est une nouvelle suggestion, les expériences montrent pourquoi personne n'avait été en mesure de le montrer jusqu'à présent. Il y a aussi un avantage clair à l'aptitude pour une plante à entendre. Mon seul souci est que le test se situait autour de 105 dB. Cette intensité me semble forte, mais je ne suis pas familier avec le son dans les sols. Même si cela est trop fort pour être utilisé dans des environnements naturels, il y a encore beaucoup à expliquer pour expliquer pourquoi les racines réagissent au son.

À Noël, quelques articles ont été publiés sur bioRxiv sur le son et les plantes. Ed Yong a rédigé un excellent article sur les deux journaux, y compris la mise en garde qu'il s'agit de pré-impressions.

Le papier Les fleurs réagissent au son des pollinisateurs en quelques minutes en augmentant la concentration en sucre du nectar par Veits et ses collègues m'ont intéressé car il y a un examen attentif de ce à quoi ressemble un pollinisateur. Différentes fréquences et intensités ont été utilisées. Une abeille planant au-dessus d'une fleur était considérée comme étant à 75 dB et inférieure à 95 dB. Ce son m'a également semblé fort, mais me souvenir du bruit que fait une mouche lorsqu'elle bourdonne dans votre oreille m'a fait réfléchir à nouveau. La fréquence d'une abeille ou d'un papillon de nuit est un ton plus difficile à reproduire. Quel type de pollinisateur utilisez-vous et quelles fréquences importent ? Ainsi, même si je peux voir l'importance d'un son "du monde réel", comme un bourdonnement, j'aime aussi le fait que les expériences aient été faites avec des tonalités simples aussi, avec une tonalité basse de 1 kHz, intermédiaire de 35 kHz et haute à 160 kHz.

Les résultats montrent l'importance de l'intensité, la source doit être proche, et la fréquence. La réponse maximale semble se situer autour de 1 kHz. Ed Yong cite Heidi Appel dans un paragraphe de son histoire :

Fondamentalement, dit-elle, l'étude est «écologiquement pertinente», c'est-à-dire qu'elle implique un son (bourdonnements d'abeilles) et une réponse (édulcorant du nectar) qui comptent réellement pour la plante. C'est loin des études passées qui montraient que les plantes réagissaient à des sons qu'elles ne rencontreraient jamais normalement, comme la musique classique, d'une manière difficile à interpréter (certains gènes peuvent s'activer ou se désactiver, mais à quelle fin ?).

Un article a été publié dans le numéro de décembre de Annals of Botany, et même s'il y avait beaucoup de choses que j'aimais, cette question à quelle fin? me dérangeait. Le papier est Exploration du retard modulé par le son dans la maturation de la tomate grâce à l'analyse de l'expression des ARN codants et non codants par Kim et al. Les auteurs ont découvert que l'exposition des tomates au son pendant seulement six heures pouvait retarder la maturation des fruits. J'étais bloqué pour comprendre pourquoi une plante réagirait de cette façon au son, mais il y avait beaucoup de choses que j'aimais dans l'article. Ce document qui est sorti avant la pré-impression de Veits ne laisse pas non plus le «son» comme un concept vague, l'équipe de Kim est très claire sur le son qu'ils veulent dire. L'autre était l'analyse de l'expression.

Une plante a des gènes, mais ce n'est pas tout - c'est la façon dont elle exprime ces gènes qui compte. Kim et ses collègues ne cherchaient pas simplement à voir si le son retardait la maturation. Si c'était le cas, ils voulaient savoir ce qui se passait. Ce qu'ils ont découvert, c'est que le son modifiait l'expression des gènes, en particulier les gènes impliqués dans les processus de modification des hormones végétales et des parois cellulaires. "La biosynthèse de l'éthylène et des cytokinines et les gènes liés à la signalisation ont été régulés à la baisse par le traitement par vibration sonore, tandis que les gènes impliqués dans la biosynthèse des flavonoïdes, des phénylpropanoïdes et des glucanes ont été régulés à la hausse."

Mais pourquoi le son aurait-il cet effet ? Le son en question est une tonalité à 80dB au niveau du haut-parleur dans une chambre de croissance insonorisée. La fréquence est de 1 kHz. En d'autres termes, le même ton que l'équipe de Tel-Aviv a utilisé pour enquêter sur les fleurs affecte également les fruits. Tout comme le ton a plus d'un effet, c'est également vrai pour les produits chimiques identifiés par le papier Kim.

L'hormone qui m'a immédiatement sauté dessus était l'éthylène. L'éthylène aide à mûrir les fruits, mais ce n'est pas tout. Les horticulteurs peuvent trouver l'éthylène une nuisance parce que cela peut faire mourir les fleurs. Il pourrait y avoir un avantage considérable pour la condition physique si le bourdonnement d'une abeille réduisait la production d'éthylène, car cela signalerait qu'il y a encore des pollinisateurs et qu'il vaut la peine de maintenir une exposition florale. S'il n'y a pas de pollinisateurs, les fleurs sont des organes coûteux à conserver et il est dans l'intérêt de la plante de les perdre.

En regardant ce que la plante augmente, les flavonoïdes, les phénylpropanoïdes et les glucanes, il y a des avantages possibles pour les fleurs à en produire plus. Les flavonoïdes sont souvent des pigments dans les fleurs, bien qu'ils aient aussi d'autres fonctions. ont également beaucoup de fonctions, y compris les pigments et le parfum des fleurs. Les glucanes peuvent jouer un rôle en permettant au tube pollinique d'accéder à l'ovule, ce qui est pratique si vous savez que du pollen frais arrive.

Les hormones sont souvent multifonctionnelles, il y a donc un danger que choisir certains effets et en ignorer d'autres soit un peu comme repérer des motifs dans les nuages. Si vous n'avez pas deviné, ce que je dis ici est hautement spéculatif, mais l'équipe de Kim a découvert qu'un son de 1 kHz peut modifier l'expression des gènes d'une manière qui pourrait bénéficier à l'affichage floral. Une fois l'étalage terminé, et la fleur devenue fruit, la machinerie génétique et hormonale est toujours là et sert à retarder la maturation. Cela pourrait signifier que les plantes n'ont pas démonté l'équipement après la floraison car il ne se déclenche plus jamais et donc jamais de problème.

kim et al. citent un soutien à l'idée d'une sorte de réponse générale au son dans leur article, se référant à Chuanren et al. travaille sur germer Echinacea angustifolia graines. Ces auteurs ont découvert qu'un son de 100 dB pouvait aider à faire germer des graines dormantes si la fréquence était à 1000 Hz, ce qui correspond au même ton de 1 kHz.

Il semblerait que la réponse d'une plante à une tonalité de 1 kHz soit compliquée et si Veits et ses collègues ont raison, rapide. Il serait intéressant de voir si l'expression des gènes pourrait être suivie au fil du temps pour voir s'il existe des réponses à court et à long terme, et comment elles interagissent. Je serais également fasciné de savoir si la production d'éthylène est coupée lorsqu'une plante est en fleur en réponse au bourdonnement.

Pour en revenir au travail de Gagliano, il y a le problème que l'eau courante n'a pas un ton pur. C'est bruyant, mais quel genre de bruit ? Le bruit blanc est un bruit uniforme sur toutes les fréquences, le sifflement statique typique que vous obtenez sur une radio non syntonisée, et c'est le bruit utilisé dans l'article de Gagliano. Il existe d'autres couleurs de bruit. Le bruit rose est comme le bruit blanc, avec un biais vers les basses fréquences, en raison de la façon dont l'oreille humaine entend différentes fréquences. Une variation du bruit rose est le bruit brun ou rouge. Cela a un plus grand biais vers les basses fréquences, et cela peut sembler familier.

Il pourrait être intéressant de reproduire l'expérience de Gagliano avec différentes couleurs de bruit, notamment Bleu et violetSi une préférence pour le brun existe et que cela peut être mis en évidence par l'expression des gènes, cela pourrait constituer une preuve supplémentaire de la réponse des plantes aux sons de basse fréquence.