소리는 환경의 기본 측면이며 생태계에 필수적입니다. 한 연구에서는 토양에 있는 일반적인 식물 성장 곰팡이에 음향 효과를 재생하면 소리에 노출되지 않은 곰팡이보다 더 빨리 자라는 것으로 나타났습니다. 이 새로운 "생태음향" 접근 방식은 손상된 생태계를 복원할 수 있다는 가능성을 담고 있습니다.
연구에 따르면 식물은 소리를 영양분의 흐름을 촉진하고 성장을 촉진하며 면역체계를 강화할 수 있는 기계적 자극으로 인식하는 것으로 나타났습니다. 이제 남호주의 플린더스 대학교(Flinders University)의 새로운 연구에 따르면 토양에서도 마찬가지일 수 있습니다.
연구자들은 음향 자극이 토양에 서식하는 식물 성장 촉진 곰팡이에 어떤 영향을 미치는지, 그리고 소리를 사용하여 손상된 생태계를 복원하는 것이 가능한지 여부를 조사했습니다.
이번 연구의 제1저자이자 교신저자인 제이크 로빈슨(Jake Robinson)은 "세계 토양의 75% 이상이 이미 악화되었습니다. 따라서 우리는 이러한 추세를 뒤집고 생물 다양성 복원을 시작하기 위한 근본적인 조치를 취해야 합니다"라고 말했습니다. "이 연구는 일반적인 식물 성장 촉진 곰팡이의 초기 포자 세포 바이오매스 수가 음파가 주변 수준에 있었던 대조군에 비해 거의 5배 증가했음을 보여줌으로써 우리를 놀라게 했습니다."
연구자들은 식물과 동물의 재생 가능한 유기 물질인 곰팡이 바이오매스의 성장을 장려하기 위해 일반 녹차 티백과 루이보스 티백을 지하에 묻어두기 시작했습니다. 티백을 방음 상자에 넣고 8kHz에서 70dB 또는 90dB의 단조로운 음장에 노출시켰습니다. 실험 초기에는 어떤 티백에서도 곰팡이 바이오매스가 보이지 않았으나, 14일 동안 음향 자극을 가한 후 70dB, 90dB 처리군의 녹색 티백과 홍차 티백은 물론 각 티백의 내부와 외부에서도 다량의 조밀한 곰팡이 바이오매스가 확인되었습니다. 주변 소음 수준이 30데시벨 미만인 대조군 티백에서는 곰팡이 바이오매스가 훨씬 덜 눈에 띄었습니다.
그런 다음 연구자들은 Mucor 배양물이 담긴 페트리 접시를 사용하여 실험실 환경에서 실험을 반복했습니다. Mucor는 다양한 토양 병원균을 죽이고 식물 성장을 촉진하는 효과적인 생물학적 방제제입니다. 20개의 페트리 접시를 5일 동안 8킬로헤르츠의 주파수를 갖는 80데시벨 단조 음파로 자극했습니다. 20개의 페트리 접시는 전혀 자극되지 않았습니다. 5일째에는 곰팡이 성장, 포자 성장 및 포자 밀도에 대한 음향 자극의 강력한 효과가 관찰되었습니다. 소리에 노출된 페트리 접시에서는 포자 활동이 약 5배 증가했습니다.
연구 공동저자인 Martin Breed는 “복원 생태학에 대한 우리 연구실의 연구는 잃어버린 종의 재도입을 포함하여 자생 식물의 재성장을 개선할 수 있는 길을 닦고 있습니다.”라고 말했습니다. "토양 미생물 활동을 자극할 수 있는 잠재력에 대한 우리의 연구는 자연을 복원하는 데 도움이 되는 다른 혁신적인 가능성을 활용합니다."
재녹화 후 토양 미생물이 완전히 회복되는 데는 수십 년이 걸립니다. 이 연구는 이 과정의 속도를 높이기 위한 잠재적인 "생태음향적" 접근 방식을 제공합니다. 곰팡이 성장에 대한 음향 효과의 메커니즘을 조사하고 특정 음향 매개변수가 특정 곰팡이 종을 표적으로 삼을 수 있는지 확인하려면 추가 연구가 필요합니다.
연구의 사전 인쇄본은 bioRxiv에서 이용 가능합니다.