MIT研究:雨聲能助植物更快破土發芽

Facebook

【新唐人北京時間2026年06月10日訊】美國麻省理工學院(MIT)一項研究發現,植物擁有感知聲音的能力,能聽見雨水落下時產生的聲音。實驗顯示,稻米種子在聽到雨聲後,發芽速度比未接觸雨聲的種子更快。

研究團隊將稻米種子浸置於淺水中進行觀察,發現雨滴落下的聲波振動能有效喚醒處於休眠狀態的種子提早萌芽,並且發芽速度明顯快過未接受相同聲波振動的種子。

這項實驗結果是科學界首次直接證明植物種子與幼苗,能夠感知自然界聲音的證據。研究團隊於今年4月在《科學報告》期刊(Scientific Reports)發表了報告。

稻米因為能在土壤與淺水環境中發芽,而成為理想的研究對象。他們推測,許多類似特性的植物種子可能也具備感知雨聲的能力。

田間水稻。(簡惠敏/大紀元)

為什麼「雨聲」能讓種子萌芽?

研究團隊提出了一項假設,解釋種子如何做到這一點:當雨水落在水坑表面或地面時,會產生聲波並引發周圍環境振動,包括在淺水中的種子。這些振動的強度可能足以使種子內的「平衡石」(statoliths)移位。

「平衡石」是種子細胞中的微小重力感測細胞器,密度高於細胞質,能在細胞內移動並下沉,是植物感知重力的來源之一。當平衡石沉降在細胞底部時,其位置可反映重力方向,成為指引種子生長「根」或「芽」的訊號。

研究團隊用數學計算,判斷水滴產生的物理振動是否能夠擾動種子內的平衡石。若結果成立,這項假設將支持聲音能直接刺激植物生長的機制。

他們在計算中,納入了雨滴的大小與終端速度(即物體下落時最終達到的恆定速度),並推算水滴所產生的聲波振動幅度。結果發現,在稻米種子上進行的實驗結果與其計算相符:雨聲確實能使種子的平衡石產生位移與晃動,而平衡石很可能就是植物能「感知」雨聲,並快速生長的根本原因。

研究作者、MIT機械工程學教授尼古拉斯·馬克里斯(Nicholas Makris)表示:「全球已有很多優秀研究揭示,植物有感知重力的機制。我們的研究顯示,這個機制似乎也能讓種子感知雨聲,判斷自身在土壤或水中的深度是否有利於生存。」

圖為農夫插前在水田裡畫出經緯線。(謝月琴/大紀元)

「聽見」雨聲 發芽速度提升30%至40%

在實驗中,研究團隊將約8000顆稻米種子浸沒在淺水容器中,接著對一部分種子做滴水測試,模擬小雨、中雨與大雨等不同強度的降雨情境。這些種子不會被水滴直接碰到,只會受到聲音(聲波)的影響。

同時,他們使用水下麥克風(hydrophone)測量水滴在水中產生的聲學振動,並將數據與在自然環境中的雨天錄音進行比較,包括:水坑、池塘、濕地與土壤中的聲音。結果證實,實驗室中的水滴確實能產生與自然降雨相同的聲學振動。

研究人員發現,聽過模擬雨聲種子組的發芽速度,比未接觸雨聲的對照組快30%至40%。而越接近水面或土壤表層的種子,越能感知到水滴聲音並加速生長。

實驗結果顯示,能感知雨聲的種子可能具有生物學優勢:當種子能回應雨聲時,通常代表其位於較淺的土層,而這樣的深度有利於吸收水分並順利向上萌芽。

馬克里斯指出:「研究顯示,種子能以某些方式感知聲音,這種能力有助於存活。同時,雨聲所帶來的能量也可能加速種子的生長。」

(轉自大紀元/責任編輯:葉萍)

相關文章