Prima creare reușită a unui copac strălucitor multicolor în întuneric

Plantele care emit suficientă lumină pentru a vedea clar pe un drum întunecat pot părea desprinse din science fiction sau mitologie. Dar, de fapt, oamenii de știință americani au creat o plantă care emite o lumină verde slabă. Această plantă a fost chiar comercializată.

Recent, un grup de cercetători chinezi a mers mai departe când a anunțat că au creat plante cu capacitatea de a emite lumină multicoloră, cu cea mai mare intensitate luminoasă înregistrată vreodată.

„Imaginați-vă o lume ca în filmul Avatar, unde copacii strălucitori luminează întregul ecosistem”, a spus biologul Shuting Liu, lector la Universitatea Agricolă din China de Sud din Guangzhou și coautor al studiului publicat pe 27 august în revista Matter. „Vrem să transformăm această viziune în realitate folosind materiale care sunt deja disponibile în laborator. Imaginați-vă o zi în care copacii strălucitori ar putea înlocui felinarele stradale.”

Pentru a crea planta strălucitoare, Liu și colegii săi au injectat nanoparticule de aluminat de stronțiu în tulpinile plantei Echeveria mebina. Aluminatul de stronțiu este un material utilizat în mod obișnuit în jucăriile strălucitoare. Are proprietatea de a absorbi lumina și apoi de a o emite treptat.

Metoda oamenilor de știință chinezi este complet diferită de tehnica de editare genetică dezvoltată de un grup de cercetare de la Institutul de Tehnologie din Massachusetts (MIT - SUA).

Prin injectarea de nanoparticule în plante, în loc să le modifice genetic, echipa a reușit să creeze plante care strălucesc într-o varietate de culori, inclusiv roșu, albastru și verde. În experimentele anterioare, lumina emisă de plante era doar verde, datorită proprietăților naturale ale plantelor.

„Editarea genelor este o abordare interesantă”, a declarat Liu pentru CNN, „dar ne-am inspirat de unele materiale anorganice care sunt «încărcate» cu lumină și apoi strălucesc treptat. Au existat, de asemenea, încercări anterioare de a proiecta plante strălucitoare, care au condus la conceptul de iluminat cu plante, chiar și la felinare stradale realizate din plante. Așadar, obiectivul nostru este de a integra materiale luminoase multicolore în plante pentru a stoca lumina pentru o perioadă lungă de timp. Acest lucru depășește, de asemenea, limitarea culorii și oferă o modalitate de a stoca și emite lumină independent de fotosinteză.”

Echipa a demonstrat potențialul noii lor cercetări construind un zid format din 56 de plante suculente. Lumina emisă de acestea a fost suficient de puternică pentru a permite oamenilor să vadă clar litere, imagini și chiar corpurile oamenilor care stăteau la aproximativ 10 cm distanță de plante.

După ce este injectată cu aluminat de stronțiu și expusă la lumina soarelui timp de câteva minute, planta poate străluci până la două ore. Deși lumina se estompează în timp, planta se poate reîncărca de mai multe ori prin expunerea la lumina soarelui. Liu a spus că efectul injecției cu aluminat de stronțiu este de foarte lungă durată. La douăzeci și cinci de zile după injecție, frunzele suculente încă străluceau atunci când erau stimulate cu lumină ultravioletă, chiar și după ce se ofiliseră.

Planta suculentă strălucește puternic în întuneric, suficient cât să-i lumineze pe cei din apropierea ei. (Sursa: CNN)

Pentru a depăși riscul ca aluminatul de stronțiu să se descompună și să dăuneze plantelor, echipa a dezvoltat un înveliș chimic care învelește materialul. Într-un alt studiu publicat în revista Nature Biotechnology, oamenii de știință au arătat, de asemenea, că inserarea datelor genetice de la ciuperci bioluminescente în plante le va face să strălucească foarte puternic, sugerând astfel potențialul de a crea un „sistem de iluminat sustenabil și eficient”.

Nu toată lumea este optimistă în ceea ce privește perspectiva utilizării copacilor pentru iluminat, însă. „Îmi place cercetarea. Este interesantă. Dar cred că este puțin peste capacitățile noastre actuale și probabil prea mult pentru copaci”, a spus profesorul John Carr, expert în știința plantelor la Universitatea din Cambridge, Marea Britanie. „De asemenea, având în vedere că copacii emit doar o cantitate limitată de energie, nu cred că vor înlocui iluminatul stradal în viitorul apropiat.”

Însuși Liu a recunoscut că plantele strălucitoare create de grup sunt „încă departe de a atinge capacități reale de iluminare”, deoarece intensitatea luminescenței este prea slabă pentru a fi utilizată în aplicații practice. În plus, grupul continuă să evalueze siguranța particulelor strălucitoare atunci când acestea intră în contact cu plantele verzi, precum și cu animalele.

Deocamdată, ea crede că noul brad luminos este potrivit doar ca decor sau lumină de noapte artistică. Însă Liu speră în continuare să crească nivelul luminii în viitor, precum și să abordeze problemele de siguranță, pentru a crea grădini frumoase, autoiluminate, noaptea.

În natură, știința nu a găsit încă plante verzi superioare care să poată străluci precum cele descrise în filmul Avatar. Fenomenul „copacilor strălucitori” pe care oamenii îl văd uneori în pădure sau pe lemn putred provine adesea de la alte organisme care trăiesc simbiotic sau parazitar pe aceștia. Cele mai importante sunt grupul de ciuperci luminescente și unele bacterii luminescente, care vor crea o lumină slabă ce îi face pe mulți oameni să creadă în mod eronat că copacul este o sursă de lumină.

În lumea ciupercilor, oamenii de știință au înregistrat peste 80 de specii de ciuperci care au capacitatea de a străluci în mod natural. Aceste specii sunt răspândite pe scară largă în multe zone de pădure umedă din întreaga lume , în special în zonele tropicale.

Lumina pe care o emit este adesea un verde pal, suficient de vizibilă pentru a fi văzută în întuneric. Un exemplu excelent este ciuperca Armillaria mellea, cunoscută și sub numele de ciuperca de miere. Miceliul său poate penetra rădăcinile copacilor sau lemnul putrezit și poate străluci, făcând ca întregul copac să pară că strălucește în întuneric.

În Japonia și în unele părți ale Asiei, specia Mycena chlorophos este renumită pentru corpurile sale fructifere mici, care emit o lumină verde frumoasă. Între timp, ciuperca Panellus stipticus, care crește pe lemn putred în America de Nord și Europa, este, de asemenea, o specie cu o luminescență destul de puternică. Mecanismul de luminescență al acestor ciuperci este similar cu cel al licuricilor, bazat pe o reacție chimică între enzima luciferază și substanța luciferină din organism.

(Vietnam+)

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