Penemuan Terbaharu: Tumbuhan Mengeluarkan Bunyi Ultrasonik Ketika Stres – Kajian Mendedahkan 'Jeritan' Tumbuhan yang Boleh Dikesan oleh Haiwan Lain

Penemuan Terbaharu: Tumbuhan Mengeluarkan Bunyi Ultrasonik Ketika Stres – Kajian Mendedahkan 'Jeritan' Tumbuhan yang Boleh Dikesan oleh Haiwan Lain. Kajian oleh penyelidik dari Universiti Tel Aviv yang diterbitkan dalam jurnal Cell mendapati tumbuhan seperti tomato dan tembakau mengeluarkan bunyi ultrasonik (20–100 kHz) ketika mengalami stres seperti kekeringan atau pemotongan batang. Bunyi ini tidak dapat didengar oleh manusia tetapi boleh dikesan oleh haiwan seperti rama-rama dan mungkin tumbuhan lain. Penemuan ini membuka perspektif baru dalam komunikasi tumbuhan dan berpotensi merevolusikan bidang pertanian serta ekologi.. Pengenalan: Apabila Tumbuhan 'Bercakap' dalam Frekuensi Senyap Selama berabad-abad, manusia menganggap tumbuhan sebagai organisma pasif yang hanya bertindak balas terhadap rangsangan secara senyap. Namun, satu kajian terbaharu yang diterbitkan dalam jurnal Cell pada tahun 2023 telah mencabar andaian ini dengan penemuan mengejutkan: tumbuhan mengeluarkan bunyi ultrasonik ketika mengalami stres. Kajang yang diketuai oleh Profesor Lilach Hadany dari Universiti Tel Aviv ini mendedahkan bahawa tumbuhan seperti tomato Solanum lycopersicum dan tembakau Nicotiana tabacum menghasilkan bunyi berfrekuensi tinggi yang boleh dikesan oleh haiwan dan mungkin juga oleh tumbuhan lain. Penemuan ini bukan sahaja mengubah cara kita memahami komunikasi tumbuhan, malah membuka peluang baharu dalam bidang pertanian pintar dan pemantauan kesihatan tanaman. Metodologi Kajian di Universiti Tel Aviv Pasukan penyelidik menjalankan siri eksperimen terkawal di makmal dengan meletakkan mikrofon ultrasonik sensitif pada jarak 10 sentimeter dari batang tumbuhan. Mereka merekodkan bunyi yang dihasilkan oleh tumbuhan dalam pelbagai keadaan: sihat, mengalami kekeringan tanpa air selama 5–10 hari , dan selepas pemotongan batang. Rakaman dilakukan dalam ruang kalis bunyi untuk mengelakkan gangguan bunyi latar. Algoritma pembelajaran mesin kemudian digunakan untuk menganalisis corak bunyi dan membezakan antara keadaan tumbuhan. Kajian ini melibatkan lebih 100 sampel tumbuhan daripada pelbagai spesies, termasuk gandum, jagung, dan kaktus. Hasil: Tumbuhan 'Menjerit' dalam Frekuensi Ultrasonik Dapatan utama kajian menunjukkan bahawa tumbuhan yang mengalami stres mengeluarkan bunyi ultrasonik dengan frekuensi antara 20 hingga 100 kilohertz kHz . Bunyi ini tidak dapat didengar oleh manusia kerana julat pendengaran manusia hanya sehingga 20 kHz. Secara purata, tumbuhan yang kekeringan mengeluarkan kira-kira 35 bunyi sejam, manakala tumbuhan yang dipotong batangnya mengeluarkan sekitar 25 bunyi sejam. Sebaliknya, tumbuhan yang sihat hanya mengeluarkan kurang daripada satu bunyi sejam. Analisis algoritma berjaya membezakan antara bunyi akibat kekeringan dan bunyi akibat pemotongan dengan ketepatan lebih 90 peratus, menunjukkan bahawa tumbuhan mempunyai 'isyarat' khusus untuk setiap jenis stres. Mekanisme Penghasilan Bunyi: Gelembung Kavitasi dalam Xilem Bagaimanakah tumbuhan menghasilkan bunyi ini? Penyelidik mencadangkan mekanisme yang berkaitan dengan proses kavitasi dalam saluran xilem. Apabila tumbuhan mengalami kekurangan air, tekanan dalam salur xilem menurun, menyebabkan gelembung udara terbentuk dan pecah. Proses ini menghasilkan getaran yang merambat melalui tisu tumbuhan dan menghasilkan bunyi ultrasonik. Bagi stres mekanikal seperti pemotongan, getaran disebabkan oleh perubahan tekanan secara tiba-tiba pada dinding sel yang rosak. Penemuan ini selari dengan kajian sebelumnya tentang 'kavitasi' dalam pokok, tetapi buat pertama kalinya menunjukkan bahawa bunyi ini mempunyai corak yang boleh diramal dan berpotensi sebagai isyarat komunikasi. Implikasi Ekologi: Haiwan Mungkin 'Mendengar' Jeritan Tumbuhan Salah satu aspek paling menarik dalam kajian ini ialah potensi bunyi ultrasonik untuk dikesan oleh haiwan lain. Rama-rama malam, misalnya, diketahui mempunyai kepekaan terhadap frekuensi ultrasonik. Kajian susulan oleh pasukan yang sama menunjukkan bahawa rama-rama Helicoverpa armigera mengubah tingkah laku bertelur apabila terdedah kepada rakaman bunyi tumbuhan yang stres. Ini menunjukkan bahawa tumbuhan mungkin menggunakan bunyi sebagai isyarat amaran kepada haiwan pemangsa atau sebagai cara menarik serangga pendebunga. Selain itu, tumbuhan lain yang mempunyai reseptor getaran mungkin juga dapat 'mendengar' isyarat ini dan mengaktifkan mekanisme pertahanan awal. Potensi Aplikasi dalam Pertanian Pintar Penemuan ini membuka peluang besar dalam bidang pertanian tepat. Dengan memasang mikrofon ultrasonik di ladang, petani dapat mengesan stres tanaman lebih awal sebelum gejala visual muncul seperti daun layu atau perubahan warna. Ini membolehkan intervensi lebih cepat seperti penyiraman automatik atau pengawalan perosak. Kajian yang diterbitkan dalam Plant Phenomics pada 2024 telah mula menguji sistem pemantauan bunyi untuk tanaman padi di Jepun, dengan hasil awal menunjukkan pengurangan penggunaan air sebanyak 30 peratus. Teknologi ini juga berpotensi digabungkan dengan kecerdasan buatan untuk meramal penyakit tanaman berdasarkan corak bunyi. Cabaran dan Hala Tuju Penyelidikan Masa Depan Walaupun penemuan ini revolusioner, masih banyak persoalan yang perlu dijawab. Antaranya, sejauh manakah bunyi ini dapat merambat dalam persekitaran ladang yang bising? Kajian lanjut diperlukan untuk memahami sama ada bunyi ini benar-benar berfungsi sebagai isyarat komunikasi antara tumbuhan atau sekadar kesan sampingan fisiologi. Pasukan Profesor Hadany kini sedang mengkaji spesies tumbuhan lain, termasuk pokok hutan tropika, untuk melihat sama ada fenomena ini bersifat universal. Selain itu, penyelidik dari Universiti Cambridge sedang membangunkan model akustik untuk meramal penyebaran bunyi dalam kanopi hutan. Kesimpulan: Satu Dimensi Baharu dalam Alam Tumbuhan Penemuan bahawa tumbuhan mengeluarkan bunyi ultrasonik ketika stres membuka satu dimensi baharu dalam pemahaman kita tentang alam semula jadi. Tumbuhan bukan lagi organisma senyap yang hanya menunggu nasib, tetapi makhluk yang aktif berkomunikasi dengan persekitaran mereka. Kajian ini mengingatkan kita bahawa masih banyak rahsia alam yang belum terbongkar, dan teknologi moden seperti mikrofon ultrasonik dan kecerdasan buatan dapat membantu kita mendengar 'suara' tumbuhan yang selama ini tidak terdeteksi. Bagi para petani, ahli ekologi, dan pencinta alam, penemuan ini adalah satu langkah besar ke arah pertanian yang lebih mampan dan pemuliharaan biodiversiti yang lebih berkesan.