Η πρώτη επιτυχημένη δημιουργία ενός πολύχρωμου λαμπερού δέντρου στο σκοτάδι

Μια ομάδα Κινέζων ερευνητών δημιούργησε φυτά που λάμπουν σε πολλά χρώματα, με την υψηλότερη ένταση που έχει παρατηρηθεί ποτέ. Η φιλοδοξία της ομάδας είναι να δημιουργήσει συστήματα νυχτερινού φωτισμού χρησιμοποιώντας βιοφωταυγή φυτά.

Τα φυτά που εκπέμπουν αρκετό φως για να βλέπουμε καθαρά σε έναν σκοτεινό δρόμο μπορεί να φαίνονται σαν κάτι βγαλμένο από επιστημονική φαντασία ή μυθολογία. Στην πραγματικότητα, όμως, Αμερικανοί επιστήμονες δημιούργησαν ένα φυτό που εκπέμπει ένα αχνό πράσινο φως. Αυτό το φυτό έχει μάλιστα εμπορευματοποιηθεί.

Πρόσφατα, μια ομάδα Κινέζων ερευνητών προχώρησε ένα βήμα παραπέρα, όταν ανακοίνωσαν ότι δημιούργησαν φυτά με την ικανότητα να εκπέμπουν πολύχρωμο φως, με τη μεγαλύτερη ένταση φωτός που έχει υπάρξει ποτέ.

«Φανταστείτε έναν κόσμο όπως στην ταινία Avatar, όπου τα λαμπερά δέντρα φωτίζουν ολόκληρο το οικοσύστημα», δήλωσε ο βιολόγος Shuting Liu, λέκτορας στο Γεωπονικό Πανεπιστήμιο της Νότιας Κίνας στην Γκουανγκζού και συν-συγγραφέας της μελέτης που δημοσιεύθηκε στις 27 Αυγούστου στο περιοδικό Matter. «Θέλουμε να κάνουμε αυτό το όραμα πραγματικότητα χρησιμοποιώντας υλικά που είναι ήδη άμεσα διαθέσιμα στο εργαστήριο. Φανταστείτε μια μέρα που τα λαμπερά δέντρα θα μπορούσαν να αντικαταστήσουν τα φώτα του δρόμου».

Για να δημιουργήσουν το λαμπερό φυτό, ο Liu και οι συνάδελφοί του έκαναν έγχυση νανοσωματιδίων αργιλικού στροντίου στους μίσχους του Echeveria mebina. Το αργιλικό στρόντιο είναι ένα υλικό που χρησιμοποιείται συνήθως σε λαμπερά παιχνίδια. Έχει την ιδιότητα να απορροφά το φως και στη συνέχεια να εκπέμπει σταδιακά φως.

Η μέθοδος των Κινέζων επιστημόνων είναι εντελώς διαφορετική από την τεχνική επεξεργασίας γονιδίων στην οποία πρωτοστάτησε μια ερευνητική ομάδα στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT - ΗΠΑ).

Εγχύοντας νανοσωματίδια στα φυτά αντί να τα τροποποιούν γενετικά, η ομάδα κατάφερε να δημιουργήσει φυτά που λάμπουν σε μια ποικιλία χρωμάτων, όπως κόκκινο, μπλε και πράσινο. Σε προηγούμενα πειράματα, το φως που εκπέμπεται από τα φυτά ήταν μόνο πράσινο, λόγω των φυσικών ιδιοτήτων των φυτών.

«Η επεξεργασία γονιδίων είναι μια ενδιαφέρουσα προσέγγιση», δήλωσε ο Liu στο CNN, «αλλά εμπνευστήκαμε από ορισμένα ανόργανα υλικά που «φορτίζονται» με φως και στη συνέχεια σταδιακά λάμπουν. Έχουν επίσης γίνει προηγούμενες προσπάθειες για την κατασκευή λαμπερών φυτών, οι οποίες οδήγησαν στην ιδέα του φωτισμού με φυτά, ακόμη και σε φώτα δρόμου κατασκευασμένα από φυτά. Στόχος μας λοιπόν είναι να ενσωματώσουμε πολύχρωμα φωτεινά υλικά στα φυτά για να αποθηκεύουν φως για μεγάλο χρονικό διάστημα. Αυτό επίσης ξεπερνά τον περιορισμό χρώματος και παρέχει έναν τρόπο αποθήκευσης και εκπομπής φωτός ανεξάρτητα από τη φωτοσύνθεση».

Η ομάδα απέδειξε τις δυνατότητες της νέας της έρευνας κατασκευάζοντας έναν τοίχο από 56 παχύφυτα. Το φως που εξέπεμπαν ήταν αρκετά ισχυρό ώστε να επιτρέπει στους ανθρώπους να βλέπουν καθαρά γράμματα, εικόνες, ακόμη και τα σώματα ανθρώπων που στέκονταν περίπου 10 εκατοστά μακριά από τα φυτά.

Αφού εγχυθεί με αργιλικό στρόντιο και τοποθετηθεί στο ηλιακό φως για λίγα λεπτά, το φυτό μπορεί να λάμπει για έως και δύο ώρες. Αν και το φως εξασθενεί με την πάροδο του χρόνου, το φυτό μπορεί να επαναφορτιστεί πολλές φορές μέσω της έκθεσης στο ηλιακό φως. Ο Liu είπε ότι η επίδραση της έγχυσης αργιλικού στρόντιου είναι πολύ μακράς διαρκείας. Είκοσι πέντε ημέρες μετά την έγχυση, τα παχύφυτα φύλλα εξακολουθούσαν να λάμπουν όταν διεγείρονταν με υπεριώδες φως, ακόμα και αφού είχαν μαραθεί.

Το παχύφυτο λάμπει έντονα στο σκοτάδι, αρκετά ώστε να φωτίσει τους ανθρώπους που βρίσκονται κοντά του. (Πηγή: CNN)

Για να ξεπεραστεί ο κίνδυνος αποσύνθεσης του αργιλικού στροντίου και βλάβης των φυτών, η ομάδα ανέπτυξε μια χημική επικάλυψη που περιβάλλει το υλικό. Σε μια άλλη μελέτη που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Biotechnology, οι επιστήμονες έδειξαν επίσης ότι η εισαγωγή γενετικών δεδομένων από βιοφωταυγείς μύκητες σε φυτά θα τα κάνει να λάμπουν πολύ έντονα, υποδεικνύοντας έτσι τη δυνατότητα δημιουργίας ενός «βιώσιμου και αποτελεσματικού συστήματος φωτισμού».

Δεν είναι όλοι αισιόδοξοι για την προοπτική χρήσης δέντρων για φωτισμό. «Μου αρέσει η έρευνα. Είναι ενδιαφέρουσα. Αλλά νομίζω ότι είναι λίγο πέρα ​​από τις τρέχουσες δυνατότητές μας και πιθανώς υπερβολική για τα δέντρα», δήλωσε ο καθηγητής John Carr, ειδικός στην επιστήμη των φυτών στο Πανεπιστήμιο του Cambridge, στο Ηνωμένο Βασίλειο. «Επίσης, δεδομένου ότι τα δέντρα εκπέμπουν μόνο μια περιορισμένη ποσότητα ενέργειας, δεν νομίζω ότι θα αντικαταστήσουν τα φώτα των δρόμων στο εγγύς μέλλον».

Ο ίδιος ο Λιού παραδέχτηκε ότι τα λαμπερά φυτά που δημιούργησε η ομάδα «απέχουν ακόμη πολύ από την επίτευξη πραγματικών δυνατοτήτων φωτισμού» επειδή η ένταση της φωταύγειας είναι πολύ ασθενής για να χρησιμοποιηθεί σε πρακτικές εφαρμογές. Επιπλέον, η ομάδα συνεχίζει επίσης να αξιολογεί την ασφάλεια των λαμπτήρων σωματιδίων όταν έρχονται σε επαφή με πράσινα φυτά, καθώς και με ζώα.

Προς το παρόν, πιστεύει ότι το νεοσύστατο λαμπερό δέντρο είναι κατάλληλο μόνο ως διακοσμητικό ή καλλιτεχνικό νυχτερινό φως. Ωστόσο, η Λιού εξακολουθεί να ελπίζει να αυξήσει το επίπεδο φωτός στο μέλλον, καθώς και να αντιμετωπίσει ζητήματα ασφάλειας, ώστε να δημιουργήσει όμορφους αυτοφωτιζόμενους κήπους τη νύχτα.

Στη φύση, η επιστήμη δεν έχει ακόμη βρει ανώτερα πράσινα φυτά που να μπορούν να λάμπουν όπως αυτά που περιγράφονται στην ταινία Avatar. Το φαινόμενο των «λαμπερών δέντρων» που βλέπουν μερικές φορές οι άνθρωποι στο δάσος ή σε σάπιο ξύλο, συχνά προέρχεται από άλλους οργανισμούς που ζουν συμβιωτικά ή παρασιτικά πάνω τους. Τα πιο σημαντικά είναι η ομάδα των φωταυγών μυκήτων και ορισμένα φωταυγή βακτήρια, τα οποία δημιουργούν ένα αμυδρό φως που κάνει πολλούς ανθρώπους να πιστεύουν λανθασμένα ότι το δέντρο είναι πηγή φωτός.

Στον κόσμο των μανιταριών, οι επιστήμονες έχουν καταγράψει περισσότερα από 80 είδη μανιταριών που έχουν την ικανότητα να λάμπουν φυσικά. Αυτά τα είδη είναι ευρέως διαδεδομένα σε πολλές υγρές δασικές περιοχές σε όλο τον κόσμο , ειδικά στις τροπικές περιοχές.

Το φως που εκπέμπουν είναι συχνά ένα απαλό πράσινο, αρκετά ορατό ώστε να φαίνεται στο σκοτάδι. Ένα χαρακτηριστικό παράδειγμα είναι το μανιτάρι Armillaria mellea, γνωστό και ως μελισσομανιτάρι. Το μυκήλιο του μπορεί να διεισδύσει στις ρίζες των δέντρων ή στο σάπιο ξύλο και να λάμπει, κάνοντας ολόκληρο το δέντρο να φαίνεται ότι λάμπει στο σκοτάδι.

Στην Ιαπωνία και σε ορισμένα μέρη της Ασίας, το είδος Mycena chlorophos είναι διάσημο για τα μικρά καρποφόρα σώματά του που εκπέμπουν ένα όμορφο πράσινο φως. Εν τω μεταξύ, το μανιτάρι Panellus stipticus που αναπτύσσεται σε σάπιο ξύλο στη Βόρεια Αμερική και την Ευρώπη είναι επίσης ένα είδος με αρκετά ισχυρή φωταύγεια. Ο μηχανισμός φωταύγειας αυτών των μανιταριών είναι παρόμοιος με αυτόν των πυγολαμπίδων, βασισμένος σε μια χημική αντίδραση μεταξύ του ενζύμου λουσιφεράση και της ουσίας λουσιφερίνη στο σώμα./.

(Βιετνάμ+)

Πηγή: https://www.vietnamplus.vn/lan-dau-che-tao-thanh-cong-cay-tu-phat-sang-da-sac-trong-bong-toi-post1059868.vnp