ดอกไม้รับรู้คลื่นเสียงได้ อย่างไร การค้นพบใหม่ที่ช่วยให้เข้าใจธรรมชาติของพืชมากขึ้น

ดอกไม้รับรู้คลื่นเสียงได้ โดยใช้กลีบดอก

ลักษณะกลีบดอกแบบถ้วยเป็นอวัยวะที่ช่วยรับรู้การได้ยินของดอกอีเวนนิงพรีมโรส

นักวิทยาศาสตร์ค้นพบหลักฐานชิ้นใหม่ว่า ดอกไม้รับรู้คลื่นเสียงได้ และมีผลให้ดอกไม้ผลิตน้ำต้อยหวานขึ้น

ฉันอยากให้ผู้คนเข้าใจว่าการฟังเสียงไม่ได้จำกัดอยู่ที่หูอย่างเดียว ดอกไม้รับรู้คลื่นเสียงได้ เช่นกัน

แม้ในวันที่เงียบสงัดที่สุด แต่โลกยังคงเต็มไปด้วยเสียงต่างๆ ลูกนกร้องระงม เสียงสายลมพัดผ่านแมกไม้ และเหล่าแมลงกำลังสาละวนกับกิจการงานของตัวเอง

เสียงเป็นหนึ่งในเรื่องพื้นฐานสำหรับการดำรงชีวิตของสัตว์ Lilach Hadany นักวิจัยจากมหาวิทยาลัย Tel Aviv ตั้งข้อสังเกตว่า แล้วถ้าไม่ใช่สัตว์อย่างเดียวที่สื่อสารทางเสียงได้ ถ้าพืชทำได้อย่างเดียวกันล่ะ การทดลองแรกที่พิสูจน์สมมติฐานนี้เพิ่งตีพิมพ์ในวารสาร bioRxiv ชี้ว่า พืชรับรู้เสียงได้ และการสื่อสารช่วยให้มีวิวัฒนาการที่ได้เปรียบ

Hadany และคณะ ทำการทดลองกับดอกอีเวนนิงพริมโรส (Oenothera drummondii) พบว่า เมื่อกระตุ้นด้วยแรงสั่นสะเทือนจากคลื่นเสียง ที่เลียนแบบเสียงกระพือปีกของแมลงผสมเกสร พืชสามารถผลิตน้ำต้อยที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลเพิ่มขึ้นในระยะหนึ่ง หมายความว่า กลีบดอกเปรียบเหมือนอวัยวะรับเสียง ที่วิวัฒนาการการรับรู้คลื่นเสียงให้เหมาะกับการสั่นสะเทือนของเสียงจากปีกแมลงผสมเกสร

เสียงแสนหวาน

เนื่องจากการผสมเกสรเป็นกระบวนการสำคัญสำหรับการสืบพันธุ์ของพืช คณะวิจัยจึงเลือกทำการทดลองกับดอกอีเวนนิงพริมโรส ที่ขึ้นอยู่่ในป่ารอบมหาวิทยาลัย Tel Aviv

การทดลองในห้องปฏิบัติการแบ่งเป็น 5 กลุ่มการทดลอง คือ กลุ่มที่ 1 ไม่ใช้เสียง กลุ่มที่ 2 เปิดเสียงบันทึกของผึ้งที่ระยะห่างจากดอกไม้ออกไปสี่นิ้ว กลุ่มที่ 3-5 ใช้เสียงประดิษฐ์จากเครื่องคอมพิวเตอร์ที่ความถี่ต่ำ กลาง และสูง ตามลำดับ โดยดอกไม้ทั้งหมดจัดอยู่ภายในห้องป้องกันเสียงรบกวน ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่า ดอกไม้ไม่ตอบสนองต่อเสียงเงียบ เสียงที่ความถี่กลาง (34-35 กิโลเฮิร์ซ) และความถี่สูง (158-160 กิโลเฮิร์ซ)

แต่พืชกลับมีปฏิกิริยาตอบสนองต่อเสียงหึ่งๆ ของผึ้ง (0.2-0.5 กิโลเฮิร์ซ) และได้ผลการทดลองทำนองเดียวกันในย่านความถี่ต่ำ (0.05-1 กิโลเฮิร์ซ) โดยคณะวิจัยสรุปว่า ภายในสามนาทีหลังจากดอกไม้ถูกกระตุ้นด้วยเสียงที่สองความถี่นี้ ดอกไม้ผลิตน้ำต้อยที่มีความเข้มข้นของน้ำตาลเพิ่มขึ้นจากเดิมร้อยละ 12 และ 17 เป็นร้อยละ 20

“พวกเรารู้สึกประหลาดใจมากที่เห็นผลการทดลอง” Hadany กล่าวและอธิบายต่อว่า “เราทำการทดลองเช่นเดียวกันโดยจำลองสถานการณ์ขึ้นใหม่ ในฤดูกาลที่แตกต่างกัน กับพืชที่ปลูกในอาคารและนอกอาคาร พวกเรายิ่งรู้สึกมั่นใจในผลการทดลองของเรา”

อีฟนิ่งพรีมโรส, ดอกไม้รับรู้คลื่นเสียงได้, ดอกไม้, การได้ยิน, การทดลองทางวิทยาศาสตร์
รูปร่างของกลีบดอกของดอกอีเวนนิงพริมโรส เปรียบเหมือนทั้งอวัยวะรับคลื่นเสียง และตัวขยายสัญญาณเสียง

ดอกไม้เปรียบเหมือนใบหู

ในขณะที่เราคิดถึงเรื่องการเดินทางของคลื่นเสียง แต่หน้าที่ของดอกไม้กลับน่าสนใจมากกว่า ดอกไม้มีความหลากหลายทั้งขนาดและรูปร่าง โดยส่วนใหญ่เป็นรูปทรงถ้วย ซึ่งเหมาะต่อการรับคลื่นเสียง คล้ายกับลักษณะของจานดาวเทียม (อ่านเพิ่มเติม: โครงสร้างของดอกไม้)

การทดสอบเรื่องการสั่นสะเทือนของคลื่นเสียง Hadany ทำการทดลองร่วมกับ Marine Veits นักศึกษาที่จบการศึกษาจากแล็บของเธอ โดยทำการทดลองภายใตเครื่อง Laser vibrometer ที่ใช้สำหรับวัดแรงสั่นสะเทือนจากการเคลื่อนไหว พวกเขาทำการทดลองกับดอกไม้ที่มีลักษณะดอกแตกต่างกัน

“รูปร่างทรงถ้วยของดอกไม้เป็นการออกแบบที่เฉพาะเจาะจง มันสามารถรับรู้ถึงแรงสั่นสะเทือน และยังสามารถเพิ่มแรงสั่นสะเทือนได้ในตัวมันเอง” Veits กล่าว

เพื่อยืนยันการทดลองดังกล่าว ทางคณะจึงทดลองกับดอกไม้ที่เด็ดกลีบดอกออกจนเกลี้ยง ผลปรากฏว่า ดอกไม้ไม่ตอบสนองต่อคลื่นเสียงใดๆ เลย แม้จะเป็นคลื่นความถี่ต่ำ

ดอกไม้, แมลงผสมเกสร, น้ำต้อย, ดอกไม้รับรู้คลื่นเสียงได้, ผึ้ง, แมลงผสมเกสร
เสียงหึ่งๆ จากปีกผึ้งกระตุ้นให้ดอกไม้ผลิตน้ำต้อยที่มีรสหวานเพิ่มขึ้นระยะหนึ่ง

พืชรับรู้เสียงอะไรได้อีก

Hadany ยังคงมีคำถามอีกข้อสำหรับค้นพบครั้งใหม่ เช่น การรับรู้ของดอกไม้เฉพาะเจาะจงกับคลื่นเสียงเพียงคลื่นเดียวหรือไม่ และทำไมดอกอีเวนนิงพรีมโรสผลิตน้ำต้อยที่หวานขึ้น และผึ้งสามารถตรวจจับรสหวานได้ แม้เพิ่มขึ้นเพียงร้อยละ 1 – 3

“เราจำเป็นต้องเข้าใจวิวัฒนาการของดอกไม้ที่มีร่วมกับแมลงผสมเกสร” Hadany บอกและเสริมว่า “เหล่าแมกไม้อยู่มาเนิ่นนาน และแน่นอนว่าพวกมันอยากมีชีวิตอยู่บนโลกต่อไป เป็นเรื่องสำคัญมากที่ต้นไม้จะสัมผัสได้ถึงสภาพแวดล้อมรอบข้าง เมื่อพวกมันไม่สามารถเคลื่อนที่ไปไหนได้”

Veits ต้องการทราบถึงกลไกที่อยู่เบื้องหลังปรากฏการณ์ที่ทางคณะวิจัยค้นพบ เช่น การสั่นสะเทือนส่งผลให้พืชผลิตน้ำต้อยที่หวานขึ้นได้อย่างไร เธอคาดหวังไปถึงขั้นว่า อาจจะค้นพบการรับรู้ใหม่ที่โลกนี้ยังไม่เคยค้นพบมาก่อน

“บางคนอาจสนใจเพียงว่าพืชได้ยิน หรือดมกลิ่นได้อย่างไร” Veits ตั้งข้อสังเกต “แต่ฉันอยากให้ผู้คนเข้าใจว่า การฟังไม่ได้จำกัดอยู่ที่ ‘หู’ เพียงอย่างเดียว”

Richard Karban ผู้เชี่ยวชาญด้านปฏิสัมพันธ์ระหว่างพืชกับศัตรูพืช แห่งมหาวิทยาลัย California Davis มีข้อสังเกตในใจ โดยเฉพาะอย่างยิ่ง เรื่องความได้เปรียบทางวิวัฒนาการของพืชที่ตอบสนองต่อเสียง

“อาจเป็นไปได้ว่าพืชสามารถรับรู้ว่า ต้นอื่นที่อยู่โดยรอบได้รับการผสมพันธุ์แล้ว ผ่านการสื่อสารทางเคมี” เขากล่าว “แต่ยังไม่มีหลักฐานทางวิทยาศาสตร์ยืนยันสมมติฐานนี้ ผลการทดลองครั้งนี้นับเป็นก้าวแรกของการเริ่มต้น”.

เรื่องอื่นๆ ที่น่าสนใจ

9 ไม้ดอกสีเหลือง ปลูกให้สวนสวยอร่าม

 

เรื่องแนะนำ

บางส่วนของออสเตรเลียเคยเป็นส่วนหนึ่งของทวีปอเมริกาเหนือ

บางส่วนของออสเตรเลียเคยเป็นส่วนหนึ่งของทวีปอเมริกาเหนือ ผลการศึกษาใหม่ทางธรณีวิทยาโดยทีมนักวิจัยจากมหาวิทยาลัยเคอร์ติน ในรัฐเวสเทิร์นออสเตรเลีย ได้วิจัยชั้นดินใต้เมืองจอร์จทาวน์ ในภูมิภาคนอร์ทควีนส์แลนด์ ทางตอนเหนือของออสเตรเลีย พวกเขาพบว่าดินแดนแถบนี้เคยเป็นส่วนหนึ่งของผืนทวีปอเมริกาเหนือและได้แยกตัวออกมา เคลื่อนตัวเดินทางไปทั่วโลก แตกกระจายเป็นทวีปเล็กทวีปน้อย ก่อนจะมาตั้งอยู่ ณ พื้นที่นี้ในปัจจุบัน ย้อนกลับไปเมื่อ 300 ล้านปีก่อน แผ่นดินทั่วโลกเชื่อมต่อกันเป็นผืนเดียวเรียกว่ามหาทวีป Nuna หรือ Columbia ก่อนที่จะแยกตัวออกจากกันกลายเป็นทวีปต่างๆ ทีมวิจัยพบว่าบางส่วนของทวีปอเมริกาเหนือที่พวกเขาพบนี้ไม่เพียงแต่ครอบคลุมพื้นที่ทางตอนเหนือของออสเตรเลียเท่านั้น แต่ยังรวมไปถึงชั้นดินที่อยู่ใต้เมืองจอร์จทาวน์ด้วย เมืองเล็กๆ ที่มีประชากรราว 250 คนนี้ มีชั้นหินเก่าแก่จากแคนาดาที่สามารถย้อนอายุได้ไกลถึงบรมยุคโพรเทอโรโซอิก (ช่วงเวลาหนึ่งทางธรณีกาล ที่อยู่ระหว่าง 2,500 ล้านปีถึง 542 ล้านปีก่อน) รายงานการค้นพบระบุเมื่อราว 1,660 ล้านปีก่อน เกิดช่องว่างขนาดใหญ่ขึ้นระหว่างแผ่นดินของเมืองจอร์จทาวน์ปัจจุบันกับแผ่นดินของทวีปอเมริกาเหนือส่งผลให้เกิดการแยกตัวออก แทนที่ผืนดินขนาดเล็กที่แยกตัวออกมานี้จะเคลื่อนที่ตามทวีปใหญ่ Adam Nordsvan หัวหน้าผู้ศึกษาวิจัยโครงการนี้จากมหาวิทยาลัยเคอร์ตินอธิบายว่า ผืนดินของเมืองจอร์จทาวน์เป็นเหมือนกับชั้นหินเก่าที่ถูกล้อมรอบด้วยชั้นหินที่มีอายุอ่อนกว่า “นิวซีแลนด์เองก็เป็นตัวอย่างที่น่าสนใจในกรณีนี้” เขากล่าว ขณะนี้ทีมนักวิจัยกำลังพยายามประมวลภาพของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้นว่าโฉมหน้าของทวีปบนโลกนั้นเปลี่ยนแปลงไปอย่างไรในอดีตที่ผ่านมา เรื่อง Lulu Morris   อ่านเพิ่มเติม ภูมิประเทศอันน่ามหัศจรรย์จากเทคโนโลยี Laser Scanner

โยคะ : ค้นพบความสงบในโลกอันวุ่นวาย

ในอินเดียอันเป็นต้นธาร โยคะเป็นทั้งการฝึกเพื่อเสริมสร้างสุขภาพร่างกาย และการเดินทางสู่ภายในเพื่อรู้จักตนเองและเจริญงอกงามทางจิตวิญญาณ แต่เมื่อศาสตร์ของโยคะเผยแพร่สู่โลกตะวันตก ความหมายทางจิตวิญญาณของโยคะกลับจางหาย บ่อยครั้งที่โยคะถูกมองว่าเป็นเพียงเรื่องของการออกกำลังกาย และการฝึกท่วงท่าต่างๆ ที่เรียกว่า อาสนะ ทั้งที่จริงแล้ว โยคะมีความหมายลึกซึ้งและครอบคลุมกว่านั้นมาก

การพักผ่อน สำคัญกับร่างกายของเราอย่างไร

ไม่เป็นอะไรหรอก ขอเคลียร์งานต่ออีกสักหน่อย เดี๋ยวค่อยนอน พรุ่งนี้ค่อยใช้กาแฟเป็นตัวช่วย หลายคนอาจจะเคยสละเวลาการนอน หรือ การพักผ่อน เพื่อที่จะได้ดูซีรีส์เรื่องโปรด หรือเคลียร์โปรเจ็กต์ หรืองานที่คั่งค้าง แล้วบอกกับตัวเองว่า เดี๋ยวไปกินกาแฟ หรือเครื่องดื่มชูกำลังในตอนเช้า ก็ช่วยให้หายง่วงได้ แต่ในทางการแพทย์ชี้ว่า พฤติกรรมเหล่านั้นเป็นหนึ่งในพฤติกรรมที่ส่งผลเสียต่อสุขภาพของเรา การพักผ่อนไม่เพียงพอเป็นปัญหาต่อสุขภาพอย่างไร  อย่างแรก การพักผ่อนไม่เพียงพอจะส่งผลให้ตัวเรานั้นรู้สึกเหนื่อยและเพลียอยู่ตลอดเวลา เรียนหนังสือไม่รู้เรื่อง สมาธิจดจ่อกับงานลดลง ขี้หลงขี้ลืม หรือแม้กระทั่งทำให้หงุดหงิดง่ายขึ้น เหล่านี้เป็นเพียงแค่ผลกระทบในระยะสั้นของการพักผ่อนไม่เพียงพอ ในส่วนของผลกระทบระยะยาวนั้น มีตั้งแต่การเสื่อมสรรถภาพทางเพศ หน้าแก่ก่อนวัยอันควร จนไปถึงก่อให้เกิดความเสี่ยงต่อการเป็นโรคต่อไปนี้ โรคที่เกี่ยวกับหัวใจ อย่าง โรคหัวใจ อาการหัวใจล้มเหลวเฉียบพลัน หรือ อาการเต้นผิดจังหวะของหัวใจ โรคความดันโลหิตสูง หากไม่ได้รับการดูแลรักษาอย่างถูกต้องและทันท่วงที อาจจะส่งผลเสียต่ออวัยวะที่สำคัญต่าง ๆ ของร่ายกายได้ เช่น หัวใจ สมอง ไต ตา และ หลอดเลือด เส้นเลือดสมองแตก เบาหวาน สำหรับใครที่ไม่รู้ว่าตัวเองกำลังประสบปัญหานี้อยู่หรือเปล่า ให้ดูว่าตนเองมีอาการง่วงหงาวหาวนอนในขณะที่ทำกิจกรรมต่อไปนี้อยู่หรือไม่ ตอนนั่งดูทีวี หรืออ่านหนังสือ ขณะกำลังประชุม หรืออยู่ในห้องเรียน นั่งคุยกับใครสักคน นั่งอยู่เฉย ๆ หลังกินข้าวเที่ยงเสร็จ จอดรถติดไฟแดง ทั้งหมดนี้เป็นเพียงแค่ส่วนหนึ่งในอาการนอนพักผ่อนไม่เพียงพอเท่านั้น […]

การประกาศภาวะโรคระบาด (pandemic) ระดับโลกของ WHO หมายความว่าอย่างไร

นักท่องเที่ยวที่มาร่วมงานคาร์นิวัลใส่หน้ากากอนามัยและชุดป้องกัน โรคระบาด ในงานคาร์นิวัลเมืองเวนิส ประเทศอิตาลี เมื่อ 23 กุมภาพันธ์ 2020 ภาพถ่ายโดย MANUEL SILVESTRI, REUTERS นี่คือเหตุผลและความหมายเบื้องหลังการประกาศให้ไวรัส COVID-19 หรือไวรัสโคโรนา เป็น โรคระบาด ระดับโลก ขององค์การอนามัยโลก (WHO) ท่ามกลางสถานการณ์การระบาดของไวรัส COVID-19 หรือไวรัสโคโรนาที่มีผู้ติดเชื้อกว่า 120,000 คนใน 100 ประเทศ เมื่อวันพุธ ที่ 10 มีนาคม 2020 ดร. ทีโดรส อัดฮานอม กีบรีเยซุส ผู้อำนวยการองค์การอนามัย (WHO) ได้ออกมาแถลงข่าวว่าทางองค์การฯ ประกาศให้โรคดังกล่าว เป็น โรคระบาด (pandemic) ระดับโลกแล้ว “ในที่สุด เราได้ประเมินว่าไวรัส โควิด-19 เป็นโรคระบาดแล้ว ซึ่ง (การประกาศ) คำว่าโรคระบาดนี้ ถือเป็นคำที่เราต้องใช้อย่างระมัดระวัง” ดร. ทีโดรส กล่าว […]