식물들은 정말로 아무런 소리도 내지 않을까요?

식물들은 정말로 아무런 소리도 내지 않을까요?

하다니는 토마토를 이용하여 식물의 소리를 측정하는 실험을 진행하였습니다.

반려견을 키우는 사람들과 마찬가지로 식물을 키우는 식집사역시 식물이 말을 할 수 있다면 얼마나 좋을까? 하는 생각을 종종 해보셨을겁니다. 그런데, 놀랍게도  새로운 연구에 따르면 사실 식물은 완전히 침묵하는 생명체가 아니라고 합니다. 그들은 목이 마를때나 다른 종류의 스트레스를 받을때 사람의 귀는 감지 할 수 없는 소리를 낸다고 합니다. 

이번 연구의 공동저자인 릴라크 하다니는 우리 주변의 세계가 식물 소리의 불협화음임을 시사한다고 말하여, 대부분의 식물학자들이 대부분 침묵하는 것으로 여겨졌던 식물계에 대해 알고 있다고 생각했던 것을 뒤흔들었습니다.

그녀는 식물들이 완전히 소음이 없다는 것에 대해 오랫동안 회의적이었다며,
"소리에 반응하는 유기체가 너무 많아서, 저는 식물이 귀머거리이고 벙어리가 될 좋은 이유가 없다고 생각했습니다," 라고 말했습니다. 

초음파 마이크를 사용하여 녹음한 첫 번째 식물은 6년 전에 실험실에 있던 선인장이었지만, 그녀는 그때 당시에는 그녀가 감지한 소리가 선인장이 낸 것이 아니라 주변 환경의 다른 무언가에 의해 만들어졌다는 것을 배제할 수 없었습니다. 왜냐하면 지금까지의 연구에서 식물들이 진동을 일으킨다는 것은 밝혀졌지만, 이러한 진동이 공기 중의 음파가 되었는지는 알려지지 않았기 때문입니다.

식물들이 실제로 소리를 내고 있는지 알아보기 위해, 하다니와 그녀의 팀은 방음 처리된 음향 상자를 제작했다고 합니다.


연구원들은 20에서 250킬로헤르츠 사이의 주파수로 녹음하는 초음파 마이크가 장착된 담배와 토마토 식물을 상자 안에 넣었습니다. (인간 성인의 귀가 감지할 수 있는 최대 주파수는 약 16킬로헤르츠입니다.) 어떤 식물들은 줄기를 자르거나 닷새 동안 물을 주지 않았고, 다른 식물들은 손을 대지 않았습니다.

연구팀은 이 식물들이 40에서 80킬로헤르츠의 주파수로 소리를 낸다는 것을 발견했고, 응축되어 인간이 들을 수 있는 주파수로 변환될 때, 그 소리는 팝콘이 만들어지거나 완충포장재가 터지는 소리와 약간 비슷했습니다.

토마토 식물이 내뿜는 소리를 들어보세요 ↓

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출처: Khait et al.

 

이것들은 마른 토마토 식물이 한 시간 동안 내는 소리입니다. 오디오가 가속되어 사람이 들을 수 있는 청각 범위로 이동되었습니다.



스트레스를 받는 식물은 겉보기에는 무작위적인 간격으로 시간당 30에서 50개의 펑펑 소리를 내지만, 스트레스를 받지 않는 식물은 시간당 약 1개의 소리를 훨씬 적게 내었습니다.

"토마토는 전혀 스트레스를 받지 않을 때, 매우 조용합니다," 라고 하다니가 말했습니다.

식물들이 소통하고 있습니까?

 

아직은 아니라고 합니다. 연구원들은 그 소리들이 어떻게 만들어지는지 정확히 알지 못하지만, 그들은 그 소리들이 식물의 물기둥에 있는 기포가 어떤 압력에 의해 무너져 딸깍 소리나 펑 소리를 내는 과정인 캐비테이션에서 나온 것이라고 믿고 있습니다.

다행히도 우리의 꽃병에 꽂힌 자른 꽃 꽃다발은 고통 속에서 여러분에게 소리를 지르는 건 아닌 것 같습니다. 식물이 발생하는 소음이 의도적이거나 의사소통의 한 형태라는 증거는 아직 없기 때문이니다.

 초식동물과 숙주 식물 사이의 상호 작용을 연구하는 캘리포니아 대학의 저명한 곤충학 교수인 리차드 카반은 "이 연구 결과는 스트레스에 대한 식물의 반응에 대해 우리가 알고 있는 것에서 식물이 정교한 행동을 할 수 있는 반응성 유기체일 수도 있다는 결론을 도출할 수 있는 기여를 했다 " 라고 말했습니다. 

"하지만, 이것이 식물들이 소리를 내면서 활발하게 의사소통을 하고 있다는 것을 보여주는 것으로 해석되어서는 안 됩니다," 라고 카르반이 덧붙였습니다.

한편 영국 브리스톨 생물학 대학의 바이오나노과학 교수 다니엘 로버트는 식물의 소리가 수동적인 현상인 반면에, 다른 생물체들은 그들 자신의 이익을 위해 이러한 식물의 청각적 신호를 사용할 수 있을지도 모른다고 말했습니다.

예를 들어, 그는 그 소리들이 암컷 나방에게 특정 토마토 식물이 스트레스를 받고 있고 알을 낳거나 먹기에 적합하지 않다는 메시지를 나타낼 수 있다고 말했습니다.

"세상의 많은 소리들은 의도적이지 않게 생성되지만 그럼에도 불구하고 다른 유기체들은 그 소리를 듣고 그들 자신의 이익을 위해 사용할 수 있습니다. 따라서 소통의 개념을 정립하는 것은 실제로 어려운 과제입니다. 즉, 커뮤니케이션은 항상 양방향으로 작동하고 그렇게 간주되어야 합니까?" 그는 이메일을 통해 말했습니다.

누가 듣고 있을까요?

연구팀은 더 시끄러운 온실 환경에서 담배와 토마토 식물로 실험을 반복했습니다. 식물을 기록한 후에, 연구원들은 스트레스를 받지 않는 식물, 목마른 식물, 잘린 식물을 구별할 수 있는 기계 학습 알고리즘을 만들었습니다.

로버트는 "신경망 분류를 사용하여 음향 방출에 정보가 있다는 것을 발견하는 것은 흥미로운 일입니다. 그러한 기술은 빠르고 인간의 눈이나 귀가 식별할 수 없는 데이터 구조를 식별할 수 있기 때문입니다."라고 언급했습니다.

연구원들이 표준화된 방식으로 재배하기 쉽기 때문에 담배와 토마토 식물을 사용하여 연구를 지속하는 동안, 그들은 밀, 옥수수, 선인장 그리고 포도 덩굴과 같은 다양한 다른 식물 종들에 의해 만들어진 소리도 녹음했고, 스트레스를 받을 때 더 많은 소리를 낸다는 것을 발견했습니다.

하다니는 식물의 소리를 감지하고 사용할 수 있는 곤충이나 포유류뿐만 아니라, 다른 식물들도 다른 식물의 소리를 듣고 혜택을 받을 수 있다고 말했습니다. 하다니와 그 팀의 다른 멤버들에 의한 이전 연구는 식물들이 꽃가루 매개자들에 의해 만들어진 소리를 "들을" 때 그들의 꿀 속의 설탕의 농도를 증가시킨다는 것을 보여주었습니다.

Hadany는 이제 식물과 꽃을 다르게 본다고 말했습니다. "우리가 들을 수 없는 노래가 많습니다."

 

 

본 포스팅은 Katie Hunt에 의하여 CNN에서 작성된 기사를 번역해서 제공한 내용입니다.