Selama berabad-abad, manusia menganggap tumbuhan sebagai organisma pasif yang hanya bertindak balas terhadap rangsangan secara mekanikal. Namun, satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Cell pada tahun 2023 oleh pasukan penyelidik dari Universiti Tel Aviv, diketuai oleh Profesor Lilach Hadany, telah mengejutkan dunia sains dengan penemuan bahawa tumbuhan sebenarnya mengeluarkan bunyi ultrasonik ketika berada dalam keadaan tertekan. Bunyi ini, yang digambarkan sebagai 'jeritan' tumbuhan, berada dalam frekuensi antara 20 hingga 100 kilohertz, iaitu jauh di luar julat pendengaran manusia. Penemuan ini bukan sahaja mencabar pemahaman kita tentang biologi tumbuhan, malah membuka peluang baharu dalam bidang pertanian dan ekologi akustik.
Metodologi Kajian di Universiti Tel Aviv
Pasukan penyelidik menggunakan mikrofon sensitif yang mampu merakam gelombang bunyi ultrasonik dalam ruang kalis bunyi. Mereka meletakkan tumbuhan tembakau (
Nicotiana benthamiana) dan tomato (
Solanum lycopersicum) dalam pelbagai keadaan: ada yang tidak disiram selama beberapa hari (tekanan kekeringan), ada yang dipotong batangnya (tekanan fizikal), dan ada yang dalam keadaan normal sebagai kawalan. Rakaman dilakukan selama beberapa jam dan dianalisis menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk membezakan bunyi latar dengan bunyi yang dihasilkan oleh tumbuhan. Hasilnya menunjukkan bahawa tumbuhan yang tertekan mengeluarkan bunyi ultrasonik secara purata 30 hingga 50 kali sejam, manakala tumbuhan normal hanya mengeluarkan kurang daripada satu bunyi sejam.
Kesan Kekeringan dan Pemotongan Batang
Kajian mendapati bahawa bunyi yang dihasilkan berbeza bergantung kepada jenis tekanan. Tumbuhan yang mengalami kekeringan mengeluarkan bunyi dengan frekuensi yang lebih rendah dan tempoh yang lebih panjang berbanding tumbuhan yang dipotong batangnya. Analisis spektrum bunyi menunjukkan bahawa bunyi ini berkemungkinan besar dihasilkan melalui proses kavitasi dalam xilem, iaitu pembentukan dan pecahnya gelembung udara dalam saluran air tumbuhan. Apabila tumbuhan kekurangan air, tekanan dalam xilem menurun, menyebabkan gelembung udara terbentuk dan pecah, menghasilkan getaran yang merambat sebagai bunyi ultrasonik. Proses ini sama seperti bunyi yang dihasilkan oleh paip air yang tersumbat udara.
Implikasi untuk Pertanian dan Ekologi
Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam dalam bidang pertanian. Dengan menggunakan sensor ultrasonik yang murah, petani boleh mengesan tekanan air atau serangan perosak pada tumbuhan lebih awal sebelum gejala visual muncul. Ini membolehkan intervensi tepat pada masanya, mengurangkan penggunaan air dan racun perosak. Dalam konteks ekologi, bunyi ultrasonik tumbuhan mungkin menjadi isyarat kepada haiwan lain. Kajian sebelum ini menunjukkan bahawa rama-rama dan kelawar boleh mendengar frekuensi ini. Ada kemungkinan bahawa bunyi ini menarik serangga pemangsa atau penyerbuk, atau memberi amaran kepada tumbuhan lain di sekitarnya. Penyelidik juga merancang untuk mengkaji sama ada tumbuhan lain seperti padi, gandum, dan jagung mengeluarkan bunyi yang serupa.
Perbandingan dengan Kajian Terdahulu
Sebelum ini, beberapa kajian telah menunjukkan bahawa tumbuhan bertindak balas terhadap bunyi, seperti kajian oleh Dr. Monica Gagliano pada 2012 yang mendapati anak pokok kacang pea dapat mengesan bunyi air yang mengalir. Namun, kajian ini adalah yang pertama membuktikan bahawa tumbuhan sendiri menghasilkan bunyi sebagai tindak balas terhadap tekanan. Ini menambah dimensi baharu dalam bidang komunikasi tumbuhan, yang sebelum ini lebih tertumpu kepada isyarat kimia melalui akar dan daun. Penemuan ini juga menyokong hipotesis bahawa tumbuhan mempunyai 'bahasa' akustik yang mungkin telah wujud sejak berjuta-juta tahun.
Cabaran dan Hala Tuju Penyelidikan Masa Depan
Walaupun penemuan ini menarik, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Bagaimana tepatnya bunyi ini dihasilkan pada peringkat selular? Adakah semua spesies tumbuhan mengeluarkan bunyi yang serupa? Bagaimana bunyi ini mempengaruhi tingkah laku haiwan di sekeliling? Pasukan penyelidik kini sedang mengkaji mekanisme molekul di sebalik penghasilan bunyi ini, serta menguji sama ada bunyi ultrasonik boleh digunakan untuk merangsang pertumbuhan tumbuhan. Satu lagi cabaran ialah memastikan bahawa bunyi yang dirakam bukanlah daripada sumber lain seperti serangga kecil atau pergerakan udara. Walau bagaimanapun, kawalan ketat dalam eksperimen asal telah mengesahkan bahawa bunyi itu sememangnya berasal daripada tumbuhan.
Kesimpulan: Satu Revolusi dalam Pemahaman Kita tentang Tumbuhan
Penemuan bahawa tumbuhan 'menjerit' ketika tertekan bukan sahaja mengejutkan, malah mengubah cara kita melihat alam semula jadi. Tumbuhan bukan lagi sekadar objek pasif, tetapi makhluk yang aktif berkomunikasi dengan persekitaran mereka. Kajian ini, yang diterbitkan dalam jurnal
Cell yang berprestij, telah membuka pintu kepada bidang penyelidikan baharu yang dipanggil 'plant bioacoustics'. Dengan teknologi yang semakin maju, kita mungkin suatu hari nanti dapat 'mendengar' apa yang tumbuhan cuba sampaikan, dan seterusnya menjalin hubungan yang lebih harmoni dengan alam sekitar. Bagi para petani, ini adalah alat baharu untuk meningkatkan hasil tanaman secara mampan. Bagi ahli ekologi, ini adalah kunci untuk memahami jaringan kehidupan yang lebih kompleks. Sesungguhnya, alam semula jadi masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk ditemui.
Penemuan Terbaharu: Tumbuhan Mengeluarkan Bunyi Ultrasonik Ketika Tertekan – Kajian Mendedahkan 'Jeritan' Tumbuhan yang Tidak Dapat Didengar Manusia. Kajian terbaharu dari Universiti Tel Aviv yang diterbitkan dalam jurnal Cell mendedahkan bahawa tumbuhan mengeluarkan bunyi ultrasonik ketika mengalami tekanan seperti kekeringan atau pemotongan batang. Bunyi ini berada dalam frekuensi 20–100 kHz, tidak dapat didengar oleh manusia, tetapi boleh dikesan oleh haiwan tertentu dan sensor. Penemuan ini membuka perspektif baharu dalam komunikasi tumbuhan dan potensi aplikasi dalam pertanian pintar.. Selama berabad-abad, manusia menganggap tumbuhan sebagai organisma pasif yang hanya bertindak balas terhadap rangsangan secara mekanikal. Namun, satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Cell pada tahun 2023 oleh pasukan penyelidik dari Universiti Tel Aviv, diketuai oleh Profesor Lilach Hadany, telah mengejutkan dunia sains dengan penemuan bahawa tumbuhan sebenarnya mengeluarkan bunyi ultrasonik ketika berada dalam keadaan tertekan. Bunyi ini, yang digambarkan sebagai 'jeritan' tumbuhan, berada dalam frekuensi antara 20 hingga 100 kilohertz, iaitu jauh di luar julat pendengaran manusia. Penemuan ini bukan sahaja mencabar pemahaman kita tentang biologi tumbuhan, malah membuka peluang baharu dalam bidang pertanian dan ekologi akustik.
Metodologi Kajian di Universiti Tel Aviv
Pasukan penyelidik menggunakan mikrofon sensitif yang mampu merakam gelombang bunyi ultrasonik dalam ruang kalis bunyi. Mereka meletakkan tumbuhan tembakau Nicotiana benthamiana dan tomato Solanum lycopersicum dalam pelbagai keadaan: ada yang tidak disiram selama beberapa hari tekanan kekeringan , ada yang dipotong batangnya tekanan fizikal , dan ada yang dalam keadaan normal sebagai kawalan. Rakaman dilakukan selama beberapa jam dan dianalisis menggunakan algoritma pembelajaran mesin untuk membezakan bunyi latar dengan bunyi yang dihasilkan oleh tumbuhan. Hasilnya menunjukkan bahawa tumbuhan yang tertekan mengeluarkan bunyi ultrasonik secara purata 30 hingga 50 kali sejam, manakala tumbuhan normal hanya mengeluarkan kurang daripada satu bunyi sejam.
Kesan Kekeringan dan Pemotongan Batang
Kajian mendapati bahawa bunyi yang dihasilkan berbeza bergantung kepada jenis tekanan. Tumbuhan yang mengalami kekeringan mengeluarkan bunyi dengan frekuensi yang lebih rendah dan tempoh yang lebih panjang berbanding tumbuhan yang dipotong batangnya. Analisis spektrum bunyi menunjukkan bahawa bunyi ini berkemungkinan besar dihasilkan melalui proses kavitasi dalam xilem, iaitu pembentukan dan pecahnya gelembung udara dalam saluran air tumbuhan. Apabila tumbuhan kekurangan air, tekanan dalam xilem menurun, menyebabkan gelembung udara terbentuk dan pecah, menghasilkan getaran yang merambat sebagai bunyi ultrasonik. Proses ini sama seperti bunyi yang dihasilkan oleh paip air yang tersumbat udara.
Implikasi untuk Pertanian dan Ekologi
Penemuan ini mempunyai implikasi yang mendalam dalam bidang pertanian. Dengan menggunakan sensor ultrasonik yang murah, petani boleh mengesan tekanan air atau serangan perosak pada tumbuhan lebih awal sebelum gejala visual muncul. Ini membolehkan intervensi tepat pada masanya, mengurangkan penggunaan air dan racun perosak. Dalam konteks ekologi, bunyi ultrasonik tumbuhan mungkin menjadi isyarat kepada haiwan lain. Kajian sebelum ini menunjukkan bahawa rama-rama dan kelawar boleh mendengar frekuensi ini. Ada kemungkinan bahawa bunyi ini menarik serangga pemangsa atau penyerbuk, atau memberi amaran kepada tumbuhan lain di sekitarnya. Penyelidik juga merancang untuk mengkaji sama ada tumbuhan lain seperti padi, gandum, dan jagung mengeluarkan bunyi yang serupa.
Perbandingan dengan Kajian Terdahulu
Sebelum ini, beberapa kajian telah menunjukkan bahawa tumbuhan bertindak balas terhadap bunyi, seperti kajian oleh Dr. Monica Gagliano pada 2012 yang mendapati anak pokok kacang pea dapat mengesan bunyi air yang mengalir. Namun, kajian ini adalah yang pertama membuktikan bahawa tumbuhan sendiri menghasilkan bunyi sebagai tindak balas terhadap tekanan. Ini menambah dimensi baharu dalam bidang komunikasi tumbuhan, yang sebelum ini lebih tertumpu kepada isyarat kimia melalui akar dan daun. Penemuan ini juga menyokong hipotesis bahawa tumbuhan mempunyai 'bahasa' akustik yang mungkin telah wujud sejak berjuta-juta tahun.
Cabaran dan Hala Tuju Penyelidikan Masa Depan
Walaupun penemuan ini menarik, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Bagaimana tepatnya bunyi ini dihasilkan pada peringkat selular? Adakah semua spesies tumbuhan mengeluarkan bunyi yang serupa? Bagaimana bunyi ini mempengaruhi tingkah laku haiwan di sekeliling? Pasukan penyelidik kini sedang mengkaji mekanisme molekul di sebalik penghasilan bunyi ini, serta menguji sama ada bunyi ultrasonik boleh digunakan untuk merangsang pertumbuhan tumbuhan. Satu lagi cabaran ialah memastikan bahawa bunyi yang dirakam bukanlah daripada sumber lain seperti serangga kecil atau pergerakan udara. Walau bagaimanapun, kawalan ketat dalam eksperimen asal telah mengesahkan bahawa bunyi itu sememangnya berasal daripada tumbuhan.
Kesimpulan: Satu Revolusi dalam Pemahaman Kita tentang Tumbuhan
Penemuan bahawa tumbuhan 'menjerit' ketika tertekan bukan sahaja mengejutkan, malah mengubah cara kita melihat alam semula jadi. Tumbuhan bukan lagi sekadar objek pasif, tetapi makhluk yang aktif berkomunikasi dengan persekitaran mereka. Kajian ini, yang diterbitkan dalam jurnal Cell yang berprestij, telah membuka pintu kepada bidang penyelidikan baharu yang dipanggil 'plant bioacoustics'. Dengan teknologi yang semakin maju, kita mungkin suatu hari nanti dapat 'mendengar' apa yang tumbuhan cuba sampaikan, dan seterusnya menjalin hubungan yang lebih harmoni dengan alam sekitar. Bagi para petani, ini adalah alat baharu untuk meningkatkan hasil tanaman secara mampan. Bagi ahli ekologi, ini adalah kunci untuk memahami jaringan kehidupan yang lebih kompleks. Sesungguhnya, alam semula jadi masih menyimpan banyak rahsia yang menunggu untuk ditemui.