¿Podría una planta vocalizar y cómo?

La vocalización de un organismo necesitaría un depósito de aire y algún medio para aplicar presión sobre él, forzando el flujo a través de una abertura adecuada.

Lo más cerca que puedo imaginar que una planta puede llegar a esto es desarrollando algunas vesículas con las siguientes características, parecidas a algo similar disponible en Ecballium :

• lleno de aire a presión
• se abren según una línea preferencial rodeada de un material adecuadamente rígido

Cuando estas vesículas se abren (ya sea porque un animal las pisa o las muerde), la liberación de gas a través de la abertura podría producir algo similar a un silbido breve o un ruido sordo débil.

Las raíces de maíz pueden producir y sentir el sonido.

El ruido que hacen es muy bajo, pero si colocas una plántula de maíz frente a un láser, las vibraciones del sonido pueden detectarse y reproducirse a través de un altavoz.

El sonido se asemeja a un suave crujido y lo producen las raíces que crecen. Esto puede no sonar como una vocalización, pero si el sonido se reproduce en una plántula, responde.

Un experimento reprodujo el sonido en una fila de plántulas de maíz, y las imágenes de lapso de tiempo mostraron claramente que las raíces estaban creciendo hacia el sonido.

Se ha especulado sobre el propósito de esta adaptación, y parece estar relacionado con dirigir las raíces para que crezcan en algún lugar, tal vez lejos de los competidores.

Dado que el ruido lo hacen las raíces al crecer, para tener vocalizaciones audibles necesitarías un crecimiento más rápido. Entonces, echemos un vistazo a la planta de más rápido crecimiento en nuestro mundo, el bambú.

Los científicos creen que el crecimiento rápido del bambú es causado por una alta coordinación entre la división celular, el crecimiento celular y la biosíntesis de la pared celular, lo que permite que las células de la planta se reproduzcan mucho más rápido y optimiza las plantas para un crecimiento rápido.

Los pastos crecen por alargamiento, pero si sus raíces hicieran algo similar al bambú, producirían ruidos más fuertes. Diferentes especies de plantas pueden producir diferentes ruidos debido a diferencias en la densidad, forma, etc. de las raíces.

EDITAR:

Idealmente, debería ser un sonido repetible, no uno que requiera el crecimiento de una estructura celular.

Esto podría repetirse si tuviera el crecimiento súper rápido que mencioné anteriormente. La planta podría tener varios retoños del tallo, cuyas células crecerían extremadamente rápido. Diferentes velocidades de crecimiento y longitudes producirían diferentes sonidos, y el retoño se rompe cuando termina una sola "declaración". La otra planta "escucha" esto, responde y el ciclo se repite de nuevo.

EDIT #2: Aquí hay una excelente sugerencia de Inoutguttiwutts:

Su respuesta se vuelve más viable si las plantas son una mente de colmena. Cada sonido de crecimiento puede formar un fonema, y ​​cada fonema proviene de una planta diferente de la colmena. Así, las plantas individuales se comunican con 'gruñidos' monosilábicos, pero toda una plantación 'canta'

Una vez más, una respuesta puede estar en el bambú. De hecho, cada planta de bambú está interconectada con otras por un sistema subterráneo de estructuras similares a raíces.

El organismo más pesado del mundo, Pando, es una colonia clonal de un solo álamo temblón macho, que parece un bosque entero. Utiliza una configuración similar al bambú.

De todos modos, una planta como Pando podría potencialmente evolucionar para tener muchos "zánganos" que crecen con extrema velocidad para vocalizar. Una sola planta en el centro contiene una especie de sistema pseudo-nervioso (El sistema podría estar basado en sustancias químicas contenidas en el agua transportada por el xilema) que sincroniza las vocalizaciones de los zánganos para producir mensajes comunicativos.

¿Podría esto convertirse en un discurso? Si hubo una presión selectiva para hacerlo, probablemente. Si todas las plantas crecieran tan rápido, habría una mayor competencia entre las especies por el espacio de cultivo, por lo que podría ser necesaria una comunicación más compleja. O, si sus plantas tienen otros sistemas sensoriales además de "oír", podrían detectar herbívoros y decirles a sus compañeras plantas que secreten ácido, extiendan espinas o algo así.

Cámara de resonancia

Sabemos que muchas plantas pueden ajustar la orientación de varias partes a un ritmo razonablemente rápido ajustando la presión del agua dentro de su tejido. Los girasoles lo usan para seguir al sol, las glorias de la mañana para abrir las flores cuando hace frío, las trampas para moscas y las plantas de jarra para cerrar la boca.

Considere una especie de planta que se comunica ajustando el tono de una cámara de resonancia, que suena con la brisa. Piensa en cómo todos hemos soplado la parte superior de una botella para hacerla sonar. Si esa botella pudiera cambiar su forma y, por lo tanto, su tono, las plantas podrían hacerlo de manera similar.

Entonces, los humanos podrían comunicarse con las plantas repitiendo el tono y la duración, y facilitar la comunicación de las plantas colocando un ventilador cerca de ellas para darles una brisa constante con la que comunicarse.

Tal vez esto evolucionó como un medio para que las plantas individuales se monitorearan entre sí en busca de depredadores, o para encontrar la mejor ubicación para crecer y esparcir sus semillas. Con el tiempo, las plantas desarrollaron un medio para codificar y decodificar los sonidos para crear una especie de inteligencia colectiva.

Viajar a través de una arboleda de tales plantas en un cañón puede sonar espeluznante durante una tormenta eléctrica cuando las plantas cantan entre sí con el estruendo de la música de órgano grave y poderosa mientras adoran la tormenta que les trae agua preciosa.

La idea principal aquí es que las plantas no necesariamente tienen que ser capaces de producir el viento para hacer uso de la comunicación audible. Solo tienen que crecer en un lugar que facilite una expectativa razonable de brisa.

La novela de seguimiento de "Ender's Game" de Orson Scott Card (llamada "Speaker for the Dead" )

tiene esa característica en una especie de árboles. Usan sus fibras transportadoras de agua para manipular la frecuencia en la que todo el árbol resuena cuando se le hace "ping". Entonces, otra especie básicamente los tocaría como un tambor (muy lentamente) y cambiarían la resonancia para comunicarse. Este estilo de vida simbiótico se explica por un complicado sistema de rituales funerarios, básicamente plantando el árbol en el cuerpo aún vivo de un mamífero moribundo cuyo "espíritu" tomará posesión del árbol, por lo que los árboles son los ancestros de los mamíferos, y por eso se comunican.

Una solución simple es que tengan una forma en la que el viento, o algún otro fenómeno natural, pase sobre la planta y genere ruido. Salvo eso, la planta debe ser capaz de producir energía mecánica, movimiento de algún tipo. Inmediatamente pienso en la forma en que los grillos hacen ruido. Tal vez la planta, al expandirse o contraerse, pueda frotarse contra sí misma o contra algo cercano. Esto podría funcionar para hacer tapping también. Esto podría deberse a que la planta se vuelve más turgente al absorber agua, o algún otro proceso más complicado.

La planta usaría un generador de vibraciones similar a un violín y cavidades de resonador prefabricadas (crecidas).

Las plantas pueden moverse. Aquí hay una mimosa - una "planta sensible"

https://en.wikipedia.org/wiki/Rapid_plant_movement

Si puedes moverte, puedes crear vibración. Imagina dibujar un arco a través de una cuerda. Una estructura semirrígida (como las cuerdas vocales humanas o la cuerda de un violín) puede vibrar.

Nuestro habla es solo la modulación del ruido de vibración de nuestras cuerdas vocales usando las estructuras de la boca y la lengua. Las personas sin laringe pueden sustituir la vibración de una electrolaringe y convertir estas vibraciones en palabras. El habla es estereotípicamente robótica. La mayoría de la gente ha oído a alguien usar uno de estos.

Nunca he visto ni puedo encontrar una laringe artificial tocada con un arco pero funcionaría y sería una gran cosa para una historia. Puedo imaginar un dispositivo parecido a un violín debajo de la barbilla del usuario. Puede funcionar mejor que el dispositivo robot porque el usuario puede tocar diferentes notas o intensidades según el tono de voz deseado.

Ah, sí - la planta. La planta también produciría vibraciones como un violín. Podría dar forma a las vibraciones en palabras como lo hacemos nosotros, pero eso es mucho movimiento. Una planta parlante puede tener varias cavidades resonadoras y vibrar bajo las que necesita para una vocalización determinada. Uno de los primeros generadores de voz artificial funcionó de esta manera.

http://research.spa.aalto.fi/publications/theses/lemmetty_mst/chap2.html

2.1 De la síntesis mecánica a la eléctrica

Los primeros esfuerzos para producir habla sintética se realizaron hace más de doscientos años (Flanagan 1972, Flanagan et al. 1973, Schroeder 1993). En San Petersburgo, en 1779, el profesor ruso Christian Kratzenstein explicó las diferencias fisiológicas entre cinco vocales largas (/a/, /e/, /i/, /o/ y /u/) e hizo un aparato para producirlas artificialmente. Él construyó resonadores acústicos similares al tracto vocal humano y activó los resonadores con cañas vibrantes como en los instrumentos musicales. La estructura básica de los resonadores se muestra en la Figura 2.1. El sonido /i/ se produce al soplar en el tubo inferior sin una caña que provoque el sonido de flauta.

Los resonadores funcionarían también con la vibración de una cuerda, una cuerda vocal o una hoja. Las fricativas serían difíciles para una planta, pero podrías acostumbrarte a hablar con sonidos de vocales en su mayoría.

Estás pidiendo algo completamente nuevo.

Los animales tienen músculos. vocalizamos apretando los músculos para cambiar algo que produce sonido. Las cuerdas vocales vibran a diferentes frecuencias cuando se estiran en cantidades diferentes.

Las plantas no tienen músculos. Pueden moverse lentamente, como las mimosas pueden mover sus hojas cambiando la forma en que el agua se mueve dentro de ellas. Eso es lento. Pueden hacer crecer las cosas en tensión y liberarlas repentinamente, como una venus atrapamoscas que se cierra de golpe sobre un insecto. Pero la trampa de Venus Flytrap tarda horas en abrirse si no logra atrapar a su presa en el primer intento.

A veces pueden crecer rápido, pero eso es un desperdicio como comunicación. Imagina que tienes que desarrollar músculo nuevo por cada sílaba que pronuncias, y el músculo proporciona un registro permanente de tu comunicación, pero de otra manera no es muy útil. Apuesto a que no dirías mucho.

Todavía no hemos considerado una forma para que las plantas piensen rápido. Si no piensan rápido, tal vez no necesiten comunicarse rápido. Por supuesto que no tienen cerebros de animales, pero se sabe que responden a algunos estímulos. Si asumimos plantas con algún tipo de inteligencia lenta, entonces pueden comunicarse lentamente.

Entonces, por ejemplo, algunas hojas que se enroscan y se expanden. Si una hoja tarda 10 segundos en cambiar de estado, esa es una tasa de comunicación de 6 bits por minuto. Si una planta puede controlar varias hojas de forma independiente al mismo tiempo, entonces su tasa máxima de comunicación depende de cuántas pueda hacer. Si puede mover 10 hojas diferentes de forma independiente, entonces la tasa sube a un bit por segundo.

Las plantas que se comunican con plantas cercanas podrían tener raicillas individuales que se comunican entre sí, y podrían hacerlo químicamente. Si tarda 10 segundos en enviar un mensaje químico y puede controlar 10 000 raicillas independientes que se comunican, esa es una tasa de 1000 bits por segundo. Suponiendo que tengan un protocolo de comunicaciones que pueda interpretar las señales.

Es más probable que las plantas se comuniquen con los humanos de otra manera que no sea vocalizando. Hacer un sonido audible cuesta energía y las palabras que la gente nota requieren cambios rápidos. Una planta podría crear una especie de codificador de voz si pudiera depender del viento para atravesarla. Podría manipular el tejido vascular para cambiar la forma y formar palabras. Pero si una planta tarda 20 segundos en decir "Hola", es posible que los humanos no se den cuenta. Una señal que los humanos pueden ver podría ser más probable.