Wind lässt Blätter rauschen und Äste knarzen – doch von sich aus scheinen Pflanzen keine Töne von sich zu geben. Doch hören wir sie vielleicht einfach nur nicht? Diese Frage stand im Zentrum des Teams aus israelischen und US-amerikanischen Forschern. “Aus früheren Studien war bekannt, dass an Pflanzen angebrachte Vibrometer Schwingungen aufzeichnen. Aber es war unklar, inwieweit diese Vibrationen auch zu Luftschallwellen führen – also zu Geräuschen, die sich über Distanzen ausbreiten und aufzeichnen lassen“, sagt Seniorautorin Lilach Hadany von der Universität Tel Aviv.
Um dieser Frage nachzugehen, führten die Wissenschaftler Versuche mit Tomaten- sowie Tabakpflanzen durch und später auch mit anderen Gewächsen. Sie platzierten dazu Ultraschallmikrofone vor den Versuchspflanzen – zunächst in einer schallgedämmten Akustikkammer und später auch in einer Gewächshausumgebung. Um zu untersuchen, inwieweit der Zustand einer Pflanze mit speziellen Geräuschen verbunden sein könnte, setzten die Forscher ihre grünen Probanden auch unter Stress: Einige wurden dazu mehrere Tage lang nicht bewässert, an anderen wurden Schnitte angebracht.
Charakteristisches Ultraschall-Klicken
Wie das Team berichtet, ergab das “genaue Hinhören”: Pflanzen geben tatsächlich hohe Töne mit Frequenzen von 40 bis 80 Kilohertz von sich. Zum Vergleich: Die maximale Frequenz, die ein erwachsener Mensch wahrnimmt, liegt bei etwa 16 Kilohertz. In eine für uns hörbare Version transformiert, ähneln die Töne Knall- oder Klickgeräuschen. Unbelastete Pflanzen lassen nur etwa einen Klick pro Stunde ertönen, stellten die Forscher fest. “Wenn es Tomaten gut geht, sind sie sehr ruhig”, so Hadany. Doch bei den beiden Stresszuständen gaben einzelne Pflanze etwa 30 bis 50 dieser Klickgeräusche pro Stunde von sich, ergaben die Auswertungen.
In eine für uns wahrnehmbare Form gebracht, hört sich eine gestresste Pflanze so an:
© Khait et al.
Im nächsten Schritt analysierten die Wissenschaftler die Aufnahmen durch ein System der künstlichen Intelligenz: Nach einem „Training“ konnten die Algorithmen für maschinelles Lernen zwischen den Tönen verschiedener Pflanzen unterscheiden sowie die Art und den Grad des Stresses anhand der Geräuschmuster identifizieren. Das bedeutet: Eine „durstige“ Pflanze klingt in charakteristischer Weise anders als eine verletzte. Darüber hinaus identifizierten und klassifizierten die Algorithmen die Pflanzengeräusche auch dann, wenn die Pflanzen in einem Gewächshaus mit Hintergrundgeräuschen untergebracht waren.
