Ученые услышали сигнал бедствия деревьев во время засухи

Создано 09.05.2013 12:36

Автор: Евгений

Ученые услышали сигнал бедствия деревьев во время засухи
Живые деревья, подобно человеку, судорожно вдыхающему в помещении с ограниченным запасом воздуха, издают шум, когда у них заканчивается вода. Группа французских ученых на шаг приблизилась к возможности записывать эти звуки.

В ходе лабораторных экспериментов исследователи выделили ультразвуковые хлопки, которые в 100 раз быстрее тех, что доступны человеческому уху. Этот шум издавали сосновые щепки, погруженные в гидрогель для имитации условий живого дерева. Ученые подвергли гель воздействию сухой среды и услышали звуки, которые появляются при возникновении воздушных пузырьков. Ситуация аналогична той, что происходит с деревьями во время засухи.

Тогда как лабораторный эксперимент является приблизительной имитацией природных условий (образцы подвергались негативному влиянию в течение часа, что гораздо быстрее процессов в живом дереве), он все же помогает выделить звуки, производимые деревом, уверен автор исследования Филипп Мармотан. Гидрогель в подобных целях использовался впервые.

«Мы можем точно определить звучание пузырьков, и мы обнаружили, что большая часть слышимых звуков связана именно с ними, - рассказывает Филипп Мармон. – Я говорю о большинстве звуков, так как могут быть и другие причины, такие как трещины в дереве или насекомые. Но в основном, все дело в кавитации, т.е. образовании и выталкивании из воды крошечных пузырьков воздуха».
Крошечные пузырьки
Пузырьки воздуха формируются в момент, когда дерево пытается высосать влагу из сухой земли. В процессе сбора углекислого газа листья дерева открывают поры, и в это время они подвержены потере воды.
Испарение с поверхности листьев заставляет воду под давлением подниматься вверх по дереву. Оно высасывает воду из земли через корневую систему, пуская живительную влагу трубкам. В обычном дереве их тысячи, и они соединяются при помощи перепонок пор (аналогично двустороннему клапану). Давление в ксилемных трубках повышается в период засухи, после чего и происходит образование пузырьков.
Дугласовы пихты и сосны умеют устранять эти повреждения раз в час, отмечают ученые. Однако для других видов эти пузырьки фатальны, так как могут перекрыть поток воды.
Устройство для прослушивания растений
В данное время ученые активно работают над оборудованием, способным улавливать звуки деревьев. Одна исследовательская группа планирует адаптировать технологию акустических датчиков, используемую для отслеживания трещин в мостах. В результате должен получиться недорогой аппарат для прослушивания деревьев, который будет готов уже летом этого года.
Группа ученых под руководством Филиппа Мармотана также начала работу над созданием такого датчика. Но, будучи физиками, им не хватает знаний в биологии, а потому они налаживают сотрудничество со специалистами, чтобы выяснить, какие требования выдвигаются к такому прослушивающему устройству.
«У биологов достаточно опыта, а потому мы надеемся, что наше исследование принесет новую информацию о звуках, которые можно услышать от деревьев», - уверен Филипп.