Si un árbol cae en un bosque, ¿puede otro árbol oírlo? Se dice mucho sobre las respuestas de las plantas al ruido, pero a veces puede ser engañoso. Los investigadores encontraron que los árboles evitaban los hábitats más ruidosos. Sin embargo, la razón no era que los árboles pudieran oír el ruido, era porque los animales que llevaban sus semillas podían. Los animales evitaron el ruido, por lo que la siguiente generación de árboles creció en áreas más tranquilas, dando la impresión de que las plantas estaban reaccionando. Entonces, si bien hay mucho que investigar sobre la interacción entre el sonido y las plantas, no siempre es una relación simple.

Más recientemente, Gagliano y colegas descubrió que las raíces de los guisantes podían localizar el agua basándose solo en el sonido. El equipo de Gagliano controló la señal obvia, el gradiente de humedad, y también probó las raíces con grabaciones de agua y ruido blanco. Curiosamente, los autores informan que, si bien las raíces se sintieron atraídas por el sonido del agua corriente, las grabaciones del sonido del agua corriente las repelieron. Eso es un rompecabezas, pero también muestra que no están reportando evidencia de manera selectiva para respaldar su hipótesis. También encontraron que cuando había un gradiente de humedad, eso tenía prioridad sobre cualquier señal de sonido. Su trabajo ha sido citado en investigaciones de otros científicos en Arabedoopsis y otras plantas.

Si bien sugerir que las raíces escuchan es una sugerencia novedosa, los experimentos muestran por qué nadie había sido capaz de demostrarlo hasta ahora. También hay un claro beneficio en la aptitud para que una planta escuche. Mi única preocupación es que la prueba fue de alrededor de 105 dB. Esta intensidad me parece fuerte, pero no estoy familiarizado con el sonido en ambientes terrestres. Incluso si esto es demasiado alto para ser útil en entornos naturales, todavía hay mucho que explicar por qué las raíces responden al sonido.

En Navidad, se publicaron un par de artículos en bioRxiv sobre sonido y plantas. Ed Yong ha escrito un excelente artículo sobre los dos periódicos., incluida la advertencia de que se trata de preimpresiones.

El documento Las flores responden al sonido del polinizador en cuestión de minutos aumentando la concentración de azúcar en el néctar por Veits y colegas me interesó ya que hay una consideración cuidadosa de cómo suena un polinizador. Se utilizaron diferentes frecuencias e intensidades. Se consideró que una abeja revoloteando sobre una flor era de 75 dB y más baja de 95 dB. Este sonido también me pareció fuerte, pero recordar el ruido que hace una mosca cuando zumba en tu oído me hizo pensar de nuevo. La frecuencia de una abeja o polilla es un tono más difícil de reproducir. ¿Qué tipo de polinizador usas y qué frecuencias importan? Entonces, si bien puedo ver la importancia de un sonido del 'mundo real', como un zumbido, también me gusta que los experimentos se hayan realizado con tonos simples, con un tono bajo de 1kHz, Intermedio de 35kHz y Alto a 160 kHz.

Los resultados muestran la importancia de la intensidad, la fuente debe estar cerca y la frecuencia. La respuesta máxima parece estar alrededor de 1kHz. Ed Yong cita a Heidi Appel en un párrafo de su historia:

Crucialmente, dice, el estudio es "ecológicamente relevante", es decir, involucra un sonido (zumbido de abeja) y una respuesta (endulzamiento del néctar) que realmente son importantes para la planta. Está muy lejos de estudios anteriores que mostraron que las plantas reaccionan a sonidos que normalmente nunca encontrarían, como la música clásica, de formas que son difíciles de interpretar (ciertos genes pueden activarse o desactivarse, pero ¿con qué fin?).

Se publicó un artículo en la edición de diciembre de Annals of Botany, y aunque había muchas cosas que me gustaban, esa pregunta ¿A que final? me estaba molestando el papel es Exploración del retraso modulado por sonido en la maduración del tomate a través del análisis de expresión de ARN codificantes y no codificantes por Kim et al. Los autores descubrieron que exponer los tomates al sonido durante solo seis horas podría retrasar la maduración de las frutas. No entendía por qué una planta reaccionaría de esa manera al sonido, pero hubo muchas cosas que me gustaron en el artículo. Este documento que salió antes de la preimpresión de Veits tampoco deja el "sonido" como un concepto vago, el equipo de Kim tiene muy claro a qué sonido se refieren. El otro fue el análisis de la expresión.

Una planta tiene genes, pero esa no es toda la historia: lo que importa es cómo expresa esos genes. Kim y sus colegas no solo buscaban ver si el sonido retrasaba la maduración. Si lo hacía, querían saber qué estaba pasando. Lo que encontraron fue que el sonido estaba cambiando la expresión génica, en particular, los genes involucrados en los procesos de modificación de la pared celular y las hormonas vegetales. "La biosíntesis de etileno y citoquinina y los genes relacionados con la señalización se regularon a la baja mediante el tratamiento con vibración de sonido, mientras que los genes involucrados en la biosíntesis de flavonoides, fenilpropanoides y glucanos se regularon al alza".

Pero, ¿por qué el sonido tendría ese efecto? El sonido en cuestión es un tono a 80dB en el altavoz en una cámara de crecimiento insonorizada. La frecuencia es de 1kHz. En otras palabras, el mismo tono que utilizó el equipo de Tel-Aviv para investigar las flores también afecta a las frutas. Así como el tono tiene más de un efecto, también es cierto para los químicos que identifica el papel de Kim.

La hormona que me llamó la atención de inmediato fue el etileno. El etileno ayuda a madurar la fruta, pero eso no es todo. Los horticultores pueden considerar que el etileno es una molestia porque puede hacer que las flores mueran. Podría haber un gran beneficio para la aptitud física si el zumbido de una abeja redujera la producción de etileno, ya que indicaría que todavía hay polinizadores y vale la pena mantener una exhibición floral. Si no hay polinizadores alrededor, entonces las flores son órganos costosos de mantener y es beneficioso para la planta perderlas.

Al observar lo que aumenta la planta, flavonoides, fenilpropanoides y glucanos, existen posibles beneficios para las flores al producir más de ellos. Los flavonoides son a menudo pigmentos en las flores, aunque también tienen otras funciones. También tiene un montón de funciones, incluyendo pigmentos y aromas en las flores. Los glucanos pueden desempeñar un papel al permitir que el tubo polínico acceda al óvulo., lo cual es conveniente si sabe que está llegando polen fresco.

Las hormonas suelen ser multifuncionales, por lo que existe el peligro de que elegir algunos efectos e ignorar otros sea un poco como detectar patrones en las nubes. Si no lo has adivinado, lo que estoy diciendo aquí es altamente especulativo, pero el equipo de Kim descubrió que un sonido de 1 kHz puede cambiar la expresión génica de una manera que podría beneficiar la exhibición floral. Una vez que termina la exhibición y la flor se convierte en fruto, la maquinaria genética y hormonal todavía está presente y se usa para retrasar la maduración. Eso podría significar que las plantas no han desmantelado el equipo después de la floración porque nunca se vuelve a activar y, por lo tanto, nunca será un problema.

Kim et al. citan el apoyo a la idea de algún tipo de respuesta general al sonido en su artículo, refiriéndose a Chuanren et alel trabajo de . germinando Echinacea angustifolia semillas. Esos autores encontraron que un sonido de 100 dB podría ayudar a germinar semillas inactivas si la frecuencia era de 1000 Hz, que es el mismo tono de 1 kHz.

Parecería que la respuesta de una planta a un tono de 1 kHz es complicada y, si Veits y sus colegas tienen razón, rápida. Sería interesante ver si se puede rastrear la expresión génica a lo largo del tiempo para ver si hay respuestas tanto a corto como a largo plazo, y cómo interactúan. También me fascinaría saber si la producción de etileno se reduce cuando una planta está en flor como respuesta al zumbido.

Volviendo a la obra de Gagliano, está el problema de que el agua corriente no tiene un tono puro. Es ruidoso, pero ¿qué tipo de ruido? El ruido blanco es un ruido uniforme en todas las frecuencias, el típico silbido estático que se escucha en una radio sin sintonizar, y es el ruido utilizado en el artículo de Gagliano. Hay otros colores de ruido. El ruido rosa es como el ruido blanco, con un sesgo hacia las frecuencias más bajas, debido a cómo el oído humano escucha las diferentes frecuencias. Una variación del ruido rosa es el ruido marrón o rojo. Esto tiene un mayor sesgo hacia las frecuencias más bajas, y puede sonar familiar.

Podría ser interesante volver a realizar el experimento de Gagliano con diferentes colores de ruido, incluyendo azul  y  violetaSi existe un sesgo hacia el color marrón, y esto se puede rastrear en la expresión genética, entonces esto podría ser más evidencia de una respuesta de la planta a sonidos de frecuencia más baja.