Nghiên cứu mới: hoa có thể nghe và tiếng vỗ cánh của ong khiến mật ngọt hơn

Ngay cả vào những ngày yên tĩnh, cả thế giới vẫn đầy ắp âm thanh: tiếng chim hót, tiếng gió lùa qua những tán lá, tiếng các loài côn trùng ngân vang về công việc hằng ngày. Đôi tai của thú săn mồi và con mồi được thiết kế để nhận biết sự hiện diện của nhau.

Âm thanh là một yếu tố thiết yếu đối với đời sống và sự sinh tồn, chính điều này đã thúc đẩy nhà nghiên cứu Lilach Hadany phải tự hỏi: Nếu không chỉ động vật, mà cả thực vật cũng có khả năng lắng nghe thì sẽ thế nào? Thông tin về thí nghiệm đầu tiên kiểm tra giả thuyết này được xuất bản trên trang đăng tải các nghiên cứu chưa được kiểm duyệt bioRxiv. Theo nó, có ít nhất một trường hợp chứng tỏ thực vật có thể nghe và điều đó đem đến một lợi thế về mặt tiến hóa cho các giống cây.

Nhóm của Hadany nghiên cứu hoa dạ anh thảo (Oenothera drummondii) và phát hiện rằng chỉ sau vài phút cảm nhận sự rung động trên cánh của côn trùng thụ phấn, loài cây tạm thời tăng thêm lượng đường có trong mật hoa. Trên thực tế, cánh hoa có vai trò như tai, lắng nghe tần số rung động của loài ong và bỏ qua các âm thanh không liên quan như tiếng gió.

Dạ Anh Thảo

Âm thanh ngọt ngào

Với tư cách là một nhà lý luận thuyết tiến hóa, Hadany nói rằng những nghi vấn của cô xuất hiện khi cô nhận ra rằng âm thanh là một nguồn tài nguyên thiên nhiên phổ biến - thực vật sẽ phí phạm nguồn tài nguyên này nếu chúng không lợi dụng nó như cách động vật thường làm. Cô nghĩ nếu các giống cây có cách để lắng nghe và phản ứng đối với âm thanh, nó sẽ giúp cho chúng sinh tồn và di truyền khả năng này cho đời thực vật sau.

Bởi vì thụ phấn là yếu tố quan trọng để thực vật sinh sản, nhóm của Hanady nghiên cứu bộ phận hoa trước. Dạ anh thảo mọc dại trên các bờ biển và công viên xung quanh trường Đại học Tel Aviv là một ứng cử viên sáng giá. Nguyên nhân là bởi vì nó có thời gian nở rất lâu và sản xuất ra một lượng mật vừa đủ để đo đạc.

Để thử nghiệm loài hoa này, nhóm của Hanady cho nó tiếp xúc với năm loại âm thanh: hoàn toàn im lặng, bản ghi âm tiếng động của ong mật, âm thanh ở tần số thấp, trung bình và cao do máy tính tạo ra. Các cây tiếp xúc với sự im lặng được đặt trong các lọ thủy tinh chống rung, chúng không có sự gia tăng lượng đường trong mật đáng kể. Kết quả này tương tự với các cây tiếp xúc với âm thanh tần số cao (158 đến 160 kilohertz) và tần số trung bình (34 đến 35 kilohertz).

Nhưng với những cây tiếp xúc với âm thanh của ong (0,2 đến 0,5 kilohertz) và các âm thanh tần số thấp tương tự (0,05 đến 1 kilohertz), thì chỉ sau ba phút, lượng đường trong mật hoa tăng từ 12 và 17 phần trăm đến 20 phần trăm.

Theo giả thuyết của các nhà khoa học, mật hoa ngọt hơn có thể thu hút nhiều động vật thụ phấn và tăng khả năng thụ phấn thành công. Khi quan sát ví dụ thực tế, các nhà nghiên cứu phát hiện các loài thụ phấn sẽ đậu nhiều trên những cây đã được viếng thăm trong vòng sáu phút vừa qua.

"Chúng tôi khá ngạc nhiên khi phát hiện nó thật sự có tác dụng", Hadany nói. "Sau khi lặp lại hiện tượng này dưới các điều kiện khác nhau như mùa khác, thử trên cây trồng ngoài trời và trong nhà, chúng tôi càng tự tin với kết quả".

Cánh hoa tựa như tai

Khi cả nhóm suy nghĩ về phương pháp truyền tải và rung động của âm thanh, vai trò của cánh hoa bỗng trở nên rất thú vị. Hoa có rất nhiều loại khác nhau, đa dạng về hình dáng và kích thước, một lượng lớn có hình lòng chảo hoặc cái bát. Thiết kế tự nhiên này chính chẳng khác nào những đĩa vệ tinh, hoàn toàn có khả năng nhận và khuếch đại sóng âm.

Lilach Hadany, đồng tác giả bản báo cáo Marine Veits và một học sinh đã tốt nghiệp cùng nhau đo độ rung mỗi phút của hoa dạ anh thảo. Với mục đích để kiểm tra hiệu ứng rung của từng nhóm tần số âm thanh. Sau đó nhóm sẽ so sánh độ rung của hoa bình thường với những bông hoa đã tiếp xúc với các âm thanh khác nhau.

"Giống hoa này có hình cái bát. Nên theo lý thuyết về âm học, mọi chuyện hoàn toàn hợp lý nếu cấu trúc này rung và có khả năng gia tăng độ rung lên bản thân", Veits nói.

Đúng là như thế, tuy nhiên cánh hoa chỉ phản ứng với tần số của tiếng động vật thụ phấn. Hadany nói rằng việc nhìn thấy tần số của hoa khớp với bước sóng của ong là một chuyện rất thú vị.

"Bạn sẽ thấy ngay là nó hoạt động", Veits nói.

Hầu hết các loại hoa đều có hình lòng chảo

Để chắc chắn đóa hoa là bộ phận đảm nhận chức năng lắng nghe, nhóm của Hadany thử nghiệm trên các bông đã mất một hoặc nhiều cánh hoa. Những đóa hoa đó không còn khả năng tiếp nhận âm thanh của những tần số thấp nữa.

Hoa còn có thể nghe gì?

Hadany xác nhận rằng còn rất nhiều câu hỏi quay xung quanh khả năng phản ứng với âm thanh của thực vật mà ta mới phát hiện. Liệu một số loài hoa có khả năng tiếp nhận một số tần số âm thanh tốt hơn số còn lại? Tại sao hoa dạ anh thảo lại khiến cho lượng đường trong mật tăng lên quá nhiều trong khi chỉ 1 đến 3 phần trăm thì loài ong đã nhận ra được?

Hơn nữa, liệu khả năng này có đem đến những lợi thế nào khác ngoài tác động đến quá trình sản xuất mật hoa và thụ phấn? Hadany giả định rằng các loài cây có thể báo động cho nhau khi nghe thấy tiếng động vật ăn cỏ. Hoặc chúng có thể tạo ra âm thanh hấp dẫn các loài động vật có khả năng trợ giúp phân tán hạt giống.

"Chúng ta phải tính đến chuyện các loài hoa đã tiến hóa cùng động vật thụ phấn trong một khoảng thời gian rất lâu", Hadany nói. "Chúng là sinh vật sống và chúng cũng cần sinh tồn. Khả năng cảm nhận môi trường là rất quan trọng đối với thực vật, đặc biệt vì chúng không thể di chuyển".

Ngoài ong, bướm cũng là một loài côn trùng chuyên đi thụ phấn

Bản báo cáo khoa học này đã khai mở một lĩnh vực nghiên cứu hoàn toàn mới. Hadany đặt tên cho nó là âm thực học (phytoacoustics).

Veits muốn biết thêm về cơ chế của hiện tượng này. Ví dụ như, quy trình phân tử hay cơ học nào đóng vai trò phản ứng với sự rung động và mật hoa? Cô cũng hi vọng bản báo cáo sẽ khẳng định giả thuyết rằng không phải lúc nào cũng cần đến một giác quan để cảm nhận thế giới.

"Nhiều người sẽ nghĩ rằng, làm thế nào thực vật có thể nghe và ngửi?" Veits nói. "Tôi muốn mọi người hiểu rằng lắng nghe không chỉ dành cho đôi tai".

Richard Karban là một chuyên gia về sự tương tác giữa thực vật và côn trùng tại trường Đại học California Davis. Anh có những nghi ngờ của riêng mình, đặc biệt về lợi thế tiến hóa của các loài thực vật khi chúng phản ứng với âm thanh.

"Khả năng chúng cảm nhận được sự hiện diện của các cây khác xung quanh là khả thi và chúng sẽ đánh giá các cây xung quanh có được bón phân đầy đủ hay không", anh nói. "Không hề có chứng cứ nào nói về hiện tượng như trên có thể xảy ra, nhưng bản báo cáo này đã đặt ra bước đầu tiên".

Theo NationalGeographic