音は環境の基本的な側面であり、生態系にとって不可欠です。ある研究では、土壌中の植物を成長させる一般的な菌類に効果音を流すと、音にさらされなかった菌類よりも早く成長することがわかりました。この新しい「生態音響」アプローチは、損傷した生態系を回復する可能性を秘めています。
研究によると、植物は音を、栄養素の流れを促進し、成長を促進し、免疫システムを強化できる機械的刺激として認識します。さて、南オーストラリア州のフリンダース大学による新しい研究は、土壌にも同じことが当てはまる可能性があることを示唆しています。
研究者らは、音響刺激が土壌常在の植物成長促進菌にどのような影響を与えるのか、また、損傷した生態系を修復するために音を使用できるかどうかを調査した。
「世界の土壌の75％以上はすでに劣化しているため、この傾向を逆転させ、生物多様性の回復に着手するための根本的な措置を講じる必要がある」と、この研究の筆頭著者兼責任著者であるジェイク・ロビンソン氏は述べた。 「この研究は、一般的な植物成長促進菌の胞子細胞バイオマスの初期数が、音波が周囲レベルにある対照群と比較してほぼ5倍増加したことを示し、私たちを驚かせました。」
研究者らは、植物や動物から得られる再生可能な有機材料である真菌バイオマスの成長を促すために、通常の緑茶ティーバッグとルイボスティーバッグを地下に埋めることから始めました。ティーバッグを防音ボックスに置き、8 kHz で 70 dB または 90 dB の単調音場に曝露しました。実験の開始時には、どのティーバッグにも菌類バイオマスは見られませんでしたが、14 日間の音響刺激後、70 dB および 90 dB 処理グループの緑茶と紅茶のティーバッグ、さらには各ティーバッグの内側と外側に大量の高密度の菌類バイオマスが確認されました。周囲騒音レベルが 30 デシベル未満の対照ティーバッグでは、真菌バイオマスははるかに目立たなくなりました。
その後、研究者らは、Mucor の培養物を含むペトリ皿を使用して、実験室環境で実験を繰り返しました。 Mucor は、さまざまな土壌病原菌を殺し、植物の成長を促進する効果的な生物学的防除剤です。 20 枚のペトリ皿を、周波数 8 キロヘルツ、80 デシベルの単調音波で 5 日間刺激しました。 20 枚のシャーレはまったく刺激されませんでした。 5 日目までに、真菌の増殖、胞子成長、および胞子密度に対する音響刺激の強い効果が観察されました。音にさらされたペトリ皿では、胞子の活動が約 5 倍増加しました。
研究共著者のマーティン・ブリード氏は、「私たちの研究室の復元生態学に関する研究は、失われた種の再導入を含め、在来植生の改善された再成長への道を切り開いている」と述べた。 「土壌微生物の活動を刺激する可能性に関する私たちの研究は、自然を回復するのに役立つ他の革新的な可能性を活用します。」
緑化後、土壌微生物が完全に回復するには数十年かかります。この研究は、このプロセスをスピードアップするための潜在的な「環境音響」アプローチを提供します。真菌の増殖に対する音響効果のメカニズムを調査し、特定の音響パラメータが特定の真菌種を標的にできるかどうかを判断するには、さらなる研究が必要です。
この研究のプレプリントは bioRxiv で入手できます。