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植物的秘密语言：受压植物如何用超声波向外界喊话

植物的秘密语言：受压植物如何用超声波向外界喊话受压植物的声音是什么样的？有点像气泡膜被戳破的声音。以色列的研究人员于3月30日在《细胞》杂志上报告说，受压的番茄和烟草植物--由于脱水或其茎部严重受损--发出的声音在音量上与正常人的对话相当。这些声音的频率太高，我们的耳朵无法察觉，但它们可能被昆虫、其他哺乳动物以及可能还有其他植物听到。高级作者、特拉维夫大学的进化生物学家和理论家LilachHadany说："即使在安静的野外，实际上也有我们听不到的声音，而这些声音携带着信息。有的动物能听到这些声音，所以有可能发生了很多声学互动。"尽管之前已经从植物中记录了超声波振动，但这是第一个证明它们在空气中传播的证据，这一事实使它们与环境中的其他生物体更加相关。哈达尼说："植物一直在与昆虫和其他动物互动，其中许多生物都使用声音进行交流，因此，如果植物完全不使用声音就不是那么有利。"这是一张仙人掌被记录的照片。研究人员使用麦克风记录健康和受压的番茄和烟草植物，首先在一个隔音室，然后在一个更嘈杂的温室环境。他们通过两种方法给植物施加压力：几天不浇水和切断它们的茎。在对植物进行记录后，研究人员训练了一种机器学习算法，以区分未受压的植物、口渴的植物和被切断的植物。研究小组发现，受压植物比未受压植物发出更多声音。这些植物的声音类似于啪啪声或咔嚓声，一株受压植物每小时以看似随机的间隔发出大约30-50次这样的咔嚓声，但未受压植物发出的声音要少得多。当西红柿完全没有压力时，它们非常安静。受水压迫的植物在明显脱水之前就开始发出声音，声音的频率在没有水的5天后达到顶峰，然后随着植物的完全干枯而再次降低。发出的声音类型因压力的原因而不同。机器学习算法能够准确区分脱水和切割造成的压力，还能分辨出声音是来自番茄还是烟草植物。虽然研究的重点是西红柿和烟草植物，因为它们在实验室中容易生长和标准化，但研究小组也记录了各种其他植物物种。"哈达尼说："我们发现许多植物--例如玉米、小麦、葡萄和仙人掌植物--在受到压力时都会发出声音。这些声音背后的确切机制尚不清楚，但研究人员认为，这可能是由于植物的血管系统中气泡的形成和破裂，这一过程称为空化。这是三株西红柿植物的照片，它们的声音正在温室里被记录。资料来源：OhadLewin-Epstein这些植物产生这些声音是否是为了与其他生物进行交流还不清楚，但这些声音的存在具有很大的生态和进化意义。其他生物有可能已经进化到能够听到并回应这些声音。例如，打算在植物上产卵的飞蛾或打算吃植物的动物可以利用这些声音来帮助指导它们的决定。其他植物也可能在倾听这些声音并从中受益。我们从以前的研究中知道，植物可以对声音和振动做出反应：哈达尼和该团队的其他几位成员先前表明，当植物"听到"传粉者发出的声音时，它们的花蜜中的糖的浓度会增加，其他研究表明，植物会改变它们的基因表达以回应声音。如果其他植物在压力实际发生之前就有关于压力的信息，它们就可以做好准备。作者说，植物的声音记录可用于农业灌溉系统，以监测作物的水化状态并帮助更有效地分配水。这是一张使用麦克风记录脱水番茄植物的插图。"我们知道外面有很多超声波--每当你使用麦克风时，你会发现很多东西会产生我们人类听不到的声音--但是植物发出这些声音的事实为交流、窃听和利用这些声音开辟了一条全新的途径，"共同第一作者、特拉维夫大学的神经生态学家YossiYovel说。所以，现在我们知道植物确实发出了声音，下一个问题是--谁可能在听？研究人员目前正在调查其他生物，包括动物和植物，对这些声音的反应，我们也在探索我们在完全自然环境中识别和解释这些声音的能力。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1355083.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1355083.htm

植物压力大也会“大喊大叫”

植物压力大也会“大喊大叫”“即使很安静，实际上也有我们听不到的声音，而这些声音携带着信息。”论文通讯作者、特拉维夫大学进化生物学家LilachHadany说，“但有些动物能听到这些声音，所以自然界可能发生了很多声学相互作用。”科学家已经发现了植物超声波振动，新研究则得到了它们通过空气传播的第一个证据。Hadany说：“植物一直在与昆虫等动物互动，其中许多生物都使用声音进行交流，所以对植物来说，完全不使用声音是不可能的。”研究人员用麦克风记录了健康和受压力的番茄和烟草植物，它们在一个隔音室和一个更嘈杂的温室环境中进行了实验。他们通过两种方法给植物施加压力：几天不浇水和剪断它们的茎。然后，研究人员训练了一种机器学习算法来区分不受胁迫的植物、缺水的植物和被修剪的植物。研究小组发现，受到压力的植物会比没有受到压力的植物发出更多的声音。植物发出的声音类似于砰砰声或咔哒声，一株受到压力的植物每小时发出大约30~50次咔哒声，间隔似乎是随机的，但没有受到压力的植物发出的声音要少得多。“当番茄完全没有压力时，它们会非常安静。”Hadany说。缺水的植物在明显脱水之前就开始发出噪音，在缺水5天后，声音的频率达到峰值，然后会随着植物完全干涸而再次下降。此外，植物发出的声音类型因压力原因而异。机器学习算法能够准确的区分脱水和切割造成的压力，还可以辨别声音是来自番茄还是烟草植物。虽然这项研究的重点是番茄和烟草植物，因为它们易于在实验室中种植和标准化，但研究团队也记录了各种其他植物。Hadany说：“我们发现许多植物——比如玉米、小麦、葡萄和仙人掌——在受到压力时都会发出声音。”这些噪音背后的确切机制尚不清楚，但研究人员认为，可能是由于植物维管系统中气泡的形成和破裂，这个过程被称为气穴现象。目前还不清楚植物发出这些声音是否为了与其他生物交流，但这些声音的存在具有重大的生态和进化意义。“其他生物可能已经进化到能够听到，并对这些声音做出反应。”Hadany说，“例如，一只打算在植物上产卵的飞蛾或一只打算吃掉植物的动物可以利用声音来帮助指导决定。”其他植物也可能从这些声音中受益。我们从之前的研究中知道，植物可以对声音和振动做出反应：Hadany和团队的其他几位成员此前表明，当植物“听到”传粉者发出的声音时，它们会增加花蜜中的糖浓度。其他研究也表明，植物会改变它们的基因表达来响应声音。Hadany说：“如果其他植物在压力实际发生之前就获得了有关压力的信息，它们就可以做好准备。”这组作者说，植物声音研究可以用于改进农业灌溉系统，以监测作物的水化状态，并有助于更有效地分配水分。特拉维夫大学神经生态学家、论文通讯作者YossiYovel说：“我们知道有很多超声波——每次你使用麦克风时，你会发现很多东西会发出我们人类听不到的声音。植物发声研究为交流、窃听和利用这些声音开辟了一条全新的途径。”“所以现在我们知道植物确实会发出声音，下一个问题是——‘谁可能会听到?’”Hadany说，“我们目前正在研究其他生物，包括动物和植物，对这些声音的反应，我们也在探索在完全自然环境中识别和解释这些声音的能力。”相关论文信息：http://doi.org/10.1016/j.cell.2023.03.009...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1352271.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1352271.htm

战胜大自然的抗真菌武器库

战胜大自然的抗真菌武器库感染植物的寄生真菌是一项重大的经济负担，因为它们会造成农作物的重大损失。这极大地刺激了科学家去了解植物与真菌之间的相互作用。许多植物通过产生杀死真菌的小分子来抵御真菌。Rocaglates就是这样一个抗真菌药家族，它通过与一种名为elF4A的分子结合来发挥作用，真菌和动植物一样，都需要这种分子来制造必需的蛋白质。岩崎慎太郎以前在美国办公室里的Aglaia植物，尽管生产抗真菌化合物rocaglate，但还是感染了真菌（下图）。岩崎的团队发现了真菌是如何躲避rocaglate的作用并感染Aglaia的。图片来源：©2023RNA系统生物化学实验室现在，理化学研究所RNA系统生物化学实验室的岩崎慎太郎（ShintaroIwasaki）及其合作者发现了一种真菌物种，它能够避免rocaglates的致命影响。"这一发现在很大程度上归功于偶然性。"岩崎说："这是一次偶然的意外。当时，他在美国研究一种名为米仔兰的普通家庭植物。岩崎随后来到日本理化学研究所工作，但由于外国植物的进口限制，他无法带走这种植物。"岩崎说："于是，我让实验室的一名学生给植物浇水，让它保持健康，因为进一步的实验可能需要它。但这名学生浇水过多。"结果，植物感染了真菌。这让岩崎大吃一惊，因为Aglaia能产生鳞片，因此本应免受真菌感染。理化学研究所RNA系统生物化学实验室的岩崎慎太郎（左一）和他的研究小组证明，eIF4A的一种突变形式使真菌能够躲避植物产生的rocaglates的毒性作用。图片来源：©2023RIKEN岩崎和他的团队对这种真菌如何生存感到好奇，于是开始对它进行分析。他们发现，这种真菌的elF4A编码基因与普通的elF4A基因只有一处不同。这个点突变产生了一种略微改良的elF4A形式，它无法与rocaglates结合，从而保护它们不受真菌的侵害。为了证明情况确实如此，岩崎将该基因转移到一种感染黄瓜的真菌上，结果发现，即使使用一种从rocaglates中提取的化学物质，真菌也能在黄瓜上茁壮成长。有趣的是，产生rocaglates的植物也采用了同样的策略来防止自己受到rocaglates的毒害。由于rocaglates在治疗COVID-19和癌症等疾病方面正引起人们的兴趣，这一发现可能与未来的疗法有关。"岩崎说："有些人可能会发生与真菌类似的突变，从而无法从基于rocaglates的治疗中获益。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1372459.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1372459.htm

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种田能手:https://jandan.net/t/5520738OO:693XX:65注册气氛摧毁师:浇水的时候就让你再次崩溃OO:264,XX:13名乃啊:请浇水..等等好像更加适合种植了底部有更大面积透气挥发过多水分确保菌群正常OO:74,XX:3沐灶金:还有三块呢？是毫无用处的？OO:26,XX:2阿喀琉斯爱足疗:破碎感，美强惨OO:7,XX:0