Tumbuhan 'Menjerit' Apabila Tertekan: Penemuan Terbaharu Mendedahkan Gelombang Ultrasonik daripada Tomat dan Tembakau

Tumbuhan 'Menjerit' Apabila Tertekan: Penemuan Terbaharu Mendedahkan Gelombang Ultrasonik daripada Tomat dan Tembakau. Kajian terbaharu oleh penyelidik dari Universiti Tel Aviv yang diterbitkan dalam jurnal Cell mendedahkan bahawa tumbuhan tomat dan tembakau mengeluarkan gelombang ultrasonik apabila mengalami tekanan seperti kekeringan atau pemotongan batang. Gelombang ini, yang tidak dapat didengar oleh telinga manusia, dikesan pada jarak sehingga satu meter dan dipercayai berfungsi sebagai isyarat amaran kepada tumbuhan lain. Penemuan ini mencabar kefahaman tradisional tentang komunikasi tumbuhan dan membuka peluang baharu dalam bidang pertanian pintar serta pemantauan kesihatan tanaman.. Pengenalan: Komunikasi Senyap Tumbuhan yang Mengejutkan Dunia Sains Selama berabad-abad, manusia menganggap tumbuhan sebagai organisma pasif yang hanya bertindak balas terhadap rangsangan fizikal secara mekanikal. Namun, penemuan terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Cell pada tahun 2023 oleh pasukan penyelidik dari Universiti Tel Aviv, Israel, telah mengubah persepsi ini secara radikal. Kajian yang diketuai oleh Profesor Lilach Hadany ini mendapati bahawa tumbuhan tomat Solanum lycopersicum dan tembakau Nicotiana tabacum mengeluarkan gelombang ultrasonik yang kuat apabila mereka mengalami tekanan, seperti kekeringan atau pemotongan batang. Fenomena ini, yang digelar sebagai 'jeritan tumbuhan', tidak dapat didengar oleh telinga manusia tetapi boleh dikesan oleh peralatan khas pada jarak sehingga satu meter. Penemuan ini bukan sahaja mengejutkan komuniti saintifik tetapi juga membuka dimensi baharu dalam pemahaman kita tentang komunikasi antara organisma. Metodologi Kajian di Universiti Tel Aviv Pasukan penyelidik menggunakan mikrofon ultrasonik yang sensitif untuk merakam bunyi daripada tumbuhan tomat dan tembakau yang diletakkan di dalam ruang kalis bunyi. Tumbuhan tersebut dikenakan pelbagai jenis tekanan, termasuk kekeringan tidak disiram selama beberapa hari dan pemotongan fizikal pada batang. Rakaman dilakukan selama beberapa jam dan dianalisis menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk membezakan antara bunyi latar dan bunyi yang dihasilkan oleh tumbuhan. Hasilnya menunjukkan bahawa tumbuhan yang tertekan mengeluarkan gelombang ultrasonik dengan frekuensi antara 20 hingga 100 kilohertz, iaitu jauh melebihi julat pendengaran manusia 20 hertz hingga 20 kilohertz . Kajian ini juga mendapati bahawa tumbuhan yang tidak tertekan hanya mengeluarkan bunyi yang sangat minimum, hampir tidak dapat dikesan. Hasil: Gelombang Ultrasonik daripada Tumbuhan Tertekan Analisis data menunjukkan bahawa tumbuhan tomat yang mengalami kekeringan mengeluarkan purata 35 gelombang ultrasonik sejam, manakala tumbuhan yang dipotong batangnya mengeluarkan sekitar 25 gelombang sejam. Sebaliknya, tumbuhan yang sihat dan tidak tertekan hanya menghasilkan kurang daripada satu gelombang sejam. Gelombang ini mempunyai amplitud yang cukup kuat untuk dikesan pada jarak sehingga satu meter, dan coraknya berbeza bergantung kepada jenis tekanan. Tumbuhan tomat yang kekeringan menghasilkan bunyi yang lebih kerap dan lebih kuat berbanding tumbuhan yang dipotong. Menariknya, tumbuhan tembakau juga menunjukkan corak yang serupa, menunjukkan bahawa fenomena ini mungkin bersifat universal dalam kalangan tumbuhan. Implikasi dan Aplikasi Masa Depan Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam dalam bidang biologi tumbuhan dan pertanian. Pertama, ia mencabar kefahaman tradisional bahawa tumbuhan tidak mempunyai keupayaan untuk berkomunikasi secara aktif. Gelombang ultrasonik ini mungkin berfungsi sebagai isyarat amaran kepada tumbuhan lain di sekitarnya, membolehkan mereka bersedia menghadapi tekanan yang sama. Kajian sebelum ini telah menunjukkan bahawa tumbuhan boleh bertukar isyarat kimia melalui udara dan akar, tetapi penemuan ini menambah dimensi baharu iaitu komunikasi akustik. Kedua, teknologi ini boleh digunakan untuk membangunkan sistem pemantauan kesihatan tanaman yang lebih canggih. Dengan memasang mikrofon ultrasonik di ladang, petani dapat mengesan tekanan awal seperti kekeringan atau serangan perosak sebelum gejala fizikal kelihatan, membolehkan tindakan pencegahan diambil lebih awal. Perbandingan dengan Kajian Terdahulu Kajian ini bukanlah yang pertama mencadangkan bahawa tumbuhan menghasilkan bunyi. Pada tahun 2019, penyelidik dari Universiti Bristol, United Kingdom, mendapati bahawa akar tumbuhan jagung mengeluarkan bunyi klik yang boleh dikesan oleh tumbuhan lain. Namun, kajian Universiti Tel Aviv ini adalah yang pertama menunjukkan bahawa bahagian atas tumbuhan daun dan batang menghasilkan gelombang ultrasonik yang kuat dan boleh dikesan pada jarak jauh. Perbezaan ini penting kerana ia menunjukkan bahawa komunikasi akustik mungkin berlaku di seluruh bahagian tumbuhan, bukan hanya di akar. Selain itu, penggunaan pembelajaran mesin dalam analisis data membolehkan pengkaji membezakan dengan tepat antara bunyi yang dihasilkan oleh tumbuhan dan bunyi persekitaran. Kritikan dan Batasan Kajian Walaupun penemuan ini menarik, beberapa pengkaji lain menimbulkan persoalan tentang sama ada gelombang ultrasonik ini benar-benar bertujuan untuk komunikasi atau sekadar kesan sampingan daripada proses fisiologi seperti kavitasi dalam saluran xilem. Kavitasi berlaku apabila gelembung udara terbentuk dalam saluran air tumbuhan akibat tekanan, dan ia boleh menghasilkan bunyi. Namun, pasukan Universiti Tel Aviv berhujah bahawa corak bunyi yang berbeza mengikut jenis tekanan menunjukkan bahawa ia bukan sekadar bunyi rawak. Kajian lanjut diperlukan untuk memahami mekanisme sebenar di sebalik penghasilan gelombang ini dan sama ada ia benar-benar berfungsi sebagai isyarat komunikasi. Kesimpulan: Satu Langkah Ke Arah Memahami Bahasa Tumbuhan Penemuan bahawa tumbuhan 'menjerit' apabila tertekan membuka lembaran baharu dalam bidang biologi tumbuhan. Ia mengingatkan kita bahawa alam semula jadi masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk ditemui. Dengan kemajuan teknologi seperti mikrofon ultrasonik dan kecerdasan buatan, kita mungkin suatu hari nanti dapat 'mendengar' dan memahami bahasa tumbuhan dengan lebih mendalam. Ini bukan sahaja akan memperkaya pengetahuan saintifik kita tetapi juga membantu kita menjaga alam sekitar dengan lebih berkesan. Sementara itu, kajian ini menjadi peringatan bahawa setiap organisma, termasuk tumbuhan yang kelihatan senyap, mempunyai cara tersendiri untuk berinteraksi dengan dunia.