З історії ідей: як колишній військовий створив музику для рослин

Ден Карлсон (Dan Carlson) народився одразу по Другій світовій війні. Після здобуття першої освіти — техніка по роботі з листовим металом, чоловік відравився на Корейську війну. Після поверненя з війни, скориставшись стипендією для демобілізованих солдатів, чоловік подався в Університет Мінесоти навчатись садівництву й сільському господарству.

В університетській лабораторії Карлсон намагався передавати рослині поживні речовини не через ґрунт, а через пори на нижній поверхні листка — продихи. Крізь ці отвори рослина отримує вуглекислий газ та вода з повітря.

Під впливом різних факторів — освітлення, часу доби, вологості повітря, температури — продихи змінюють свій діаметр та, відповідно, або пропускають речовини всередину, або ні. Карлсон зосередився на пошуку моментів, коли пори відкриваються ширше.

Під час експерименту Ден Карлсон наштовхнувся на маловідому роботу відставного дантиста Джорджа Мілстейна «Як успішно виростити вдома рослину». В ній ішлось про випадок в Університеті Оттави: місцеві ботаніки змогли збільшити врожайність рослин на 66% за допомогою звуку.

Підхопивши ці дані, ботаніки всього світу почали шукати, яка саме музика стимулює ріст рослин. Карлсону пощастило: хоч він почав пізніше за інших, чоловік перший знайшов потрібний діапазон звукових хвиль: частотою від 3,000 до 5,000 кГц. Коли рослини «чують» звуки такої частоти, їхні продихи, нібито, розширюються.

Вчені довго не розуміли, як рослини реагують на звук на молекулярному рівні, тому відкриття довго перебувало у списку псевдонаукових. Але рослини дійсно зростали швидше. Приміром, одна з домашніх рослин Дена — ґінура помаранчева, Gynura aurantiaca, виросла настільки високою, що потрапила до Книги рекордів Ґіннеса. Звісно, як він вважає, завдяки музиці.

Зі знайомим учителем музики Ден Карлсон записав ранковий спів птахів. Наклав фоном спокійну мелодію, запатентував результат як «акустичне добриво» — і почав продавати аудіокасети під торговою маркою Sonic Bloom.

Остаточної відповіді на те, що саме відбувається з рослиною, коли вона «слухає» музику, поки немає. Усі пояснення того, чому ж рослини ростуть, лишаються гіпотезами. Але дослідження тривають. Наприклад, нещодавно онлайн-журнал Scientific Reports (проект провідного журналу з природничих наук Nature) опублікував результати дослідження з Йонамського університету, що в Південній Кореї. Тамтешні вчені розділили один і той же вид рослин на п’ять груп. Кожній групі давали «слухати» звуки різних частот — і слідкували за змінами. Найкращий результат показали рослини, які слухали музику частотою в 500 Гц.

Визначивши це, вчені почали досліджувати ДНК піддослідних рослин — і натрапили на несподіваний факт. Виявилось, що в групи із найкращим результатом відбулось 703 зміни в експресії гену. Генетична інформація «працювала» інакше. А більшість змін, які пояснювали, чому рослини виросли швидше, були пов’язані з транскрипційними факторами — подіями, що запускають синтез певних білків. У даному випадку — тих білків, що відповідають за діаметр пор і фотосинтез. Імовірно, звукові коливання вплинули на передачу сигналу між клітинами — а цей процес фізіологічно пов’язаний з тим, як поводить себе ДНК. І навпаки.

За роки роботи компанія Карлсона розробила цілу лінійку плеєрів із колонками, налаштованими спеціально під програвання «рослинної» музики. Ціна таких пристроїв сягає кількох тисяч доларів.

2014-го вчені з університету американського штату Міссурі здивували ще більше. Вони давали рослинам «послухати» звуки, які створює гусінь, коли повзе по листку. І хоч насправді там ніякої гусіні не було, рослина все одно виробляла більшу кількість захисних речовин — глюкозинолатів. Учені пояснили таку реакцію ледь помітним тиском звукових хвиль на механорецептори в мембрані клітин. Ці рецептори реагують на фізичні подразники й дають потрібну рослині відповідь.

Експерименти з впливом музики на рослини проводити досить легко, так що їх роблять тисячі вчених і аматорів. Вони фіксують спостереження на відео та викладають їх на YouTube. І дійсно, в більшості експериментів під музику рослини ростуть швидше.

Остаточної наукової відповіді на цей феномен досі нема. Натомість компанія Дена Карлсона вже півстоліття отримує зиски від колись сміливого кроку. Набір із диску Sonic Bloom та органічних добрив, що продається на сайті компанії за $50, має покупців на всіх континентах. Продавці запевняють, що такі є й в Україні.