一项新研究发现，植物能够感知雨声
一项新研究发现，植物能够感知雨声
近日，美国麻省理工学院的科研人员发现，有些种子可能会因雨声而活跃起来。在对稻种的实验中，研究团队发现，下落雨滴的声音有效地将种子从休眠状态中唤醒，促使它们比未受同样声音振动的种子更快速发芽。4月22日，该团队的研究成果发表于《科学报告》。这是首次直接证明植物种子和幼苗能够感知自然界中的声音。
研究发现，稻种在雨声中发芽更快。图源：MIT
研究团队提出了一个假说来解释种子可能的感知机制。他们发现，当雨滴击中小水坑或地面时，会产生声波，使周围环境振动，包括任何浅水中的种子。这些振动可能足以使种子内的“平衡石”发生移位（平衡石是种子某些细胞中感知重力的微小细胞器）。当这些平衡石受到扰动时，它们的运动就成了种子和幼苗生长发芽的信号。
“这项研究的结论是，种子能够以帮助自身生存的方式感知声音。”改论文通讯作者、麻省理工学院机械工程教授Nicholas Makris表示，“雨声的能量足以加速种子的生长。”
研究人员用稻种进行了实验。在大量重复实验中，研究团队将约8000颗稻种分别浸没在浅水槽中，并使其中一部分种子暴露于滴水的声音中。种子的放置位置距离下落水滴足够远，以确保只有声波能到达种子。研究人员改变了每滴水滴的大小和下落高度，以模拟小雨、中雨和暴雨中的雨滴。
他们还使用水听器测量了水滴在水下产生的声学振动。将这些测量结果与野外记录的数据（如暴雨期间水坑、池塘、湿地和土壤中的声音）进行对比。对比证实，实验室中的水滴产生的雨致声学振动与自然界中的一致。
在观察稻种的过程中，研究人员发现，暴露于水滴声音中的种子组比未暴露于雨声但在完全相同条件下的种子组，发芽速度快30%至40%。他们还发现，与更深或更远的种子相比，离水面更近的种子能够更好地感知水滴的声音并生长得更快。
这些实验表明，水滴的声音与种子的生长能力之间存在联系。研究人员提出，能够感知雨声的种子可能具有生物学优势：如果它们离水面足够近，能够对雨声做出反应，那么它们很可能正处于最佳深度，可以吸收水分并安全地生长到水面。
随后，研究团队进行了计算，以确定水滴的物理振动是否足以扰动种子中微小的平衡石。如果是这样，这将揭示声音直接刺激植物生长的机制。
在计算中，研究人员考虑了雨滴的大小和终端速度（下落物体最终达到的恒定速度），并计算出雨滴产生的声振动的振幅。据此，他们确定了这些在水或土壤中的振动能在多大程度上使浸没或埋藏的种子发生位移或摇晃，以及种子的摇晃如何影响单个细胞内的微小平衡石。
最终，他们对稻种进行的实验与计算结果一致：雨声确实能够扰动种子的平衡石。这一机制很可能是植物“感知”雨声并随之生长的根本原因。
相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41598-026-44444-1