rendkívüli hír
Ez a tartalom nem elérhető az ön régiójában

E-mailező spenótok segíthetik a klímavédelmet

Access to the comments Kommentek
Írta: Gábor Ács  & Marthe de Ferrer
Spenótföld (illusztráció)
Spenótföld (illusztráció)   -   Szerzői jogok  Canva
Betűméret Aa Aa

A spenótot hívják segítségül biofizikusok, akik a nanotechnológia segítségével vezeték nélküli szenzorokként szeretnék használni a növényeket bizonyos anyagok és jelenségek kimutatására. Mérnöki leleménnyel az is megoldható, hogy a spenótok automatikusan generáljanak egy e-mailt küldő folyamatot, értesítve a környezet változásáról a szakembereket. Az innováció segítheti robbanóanyagok kimutatását éppúgy, mint a klímaváltozás folyamatainak detektálását.

A nanobionikus növények kifejezés már nem futurisztikus, és gyakorlati felhasználásuk sem sci-fi. Az amerikai fejlesztők, a Massachusettsi Műszaki Egyetem (Massachusetts Institute of Technology, MIT) kutatóinak projektjéről és eredményeiről a Nature című tudományos szaklapban jelent meg publikáció.

A robbanóanyagok kimutatási folyamata a hétköznapi ember számára is könnyen érthető. A spenótok gyökerükön keresztül a talajban lévő tápanyagokat, ásványokat és nedvességet szívják fel. Így ha a felszín alatti vizekben például nitroaromás anyagok jelennek meg, a gyökereken keresztül a vegyületek is a növényi szövetekbe kerülnek.

A vegyészeknek a növények hasznos adatközlők, hiszen gyökereikkel az ültetvények (vagy a természetes élőhelyek) nagy felületén behálózzák a talajt, így nagy területről képesek egy időben mintát gyűjteni.

Számos anyag nem ürül ki a növényekből, hanem a szár, a levél és a termés sejtjeiben zárványok formájában felhalmozódik. Ezért rákkeltők a nehézfémekkel szennyezett talajon fejlődő növények, mert elfogyasztásuk esetén az emberi szervezetbe kerül a szennyezőanyag, az emberben pedig tovább halmozódik, egészségkárosodást okozva.

Ma már korszerű módszerekkel lehet analízist végezni, laboratóriumokban gyors mikroszkopikus, spektrális vagy vegyi elemző eljárásokkal ki lehet mutatni, hogy milyen anyagokat gyűjtöttek össze a talajból a növények.

Bizonyos anyagok jelenléte, illetve számos környezeti változás megváltoztathatja a növények fejlődését. Ha légi- vagy műholdfelvételen nézünk egy-egy ültetvényt, eltérő színárnyalatban látszik egy tábla, ha módosítja valami a növények fejlődését.

Ilyen esetekben a kutatóknak ki sem kell menniük egy adott területre mintát gyűjteni, távérzékeléssel elemezhetik a magasból készült képek pixeljeinek színeit, egy-egy árnyalatból következtetve a növény élőhelyén zajló folyamatokra.

A spenót azért különleges, mert például ha robbanóanyag jelenléte miatt nitroaromás vegyületet szív fel a talajból a gyökere, a szállítószövetek a levelekbe juttatják. A levelek elektromágneses hullámot bocsátanak ki, amikor szöveteikben megjelenik az anyag. Egy infravörös tartományban érzékeny kamera pedig képes fogni a jeleket, amit a spenót ezen a hullámhosszon bocsát ki.

A mérnököknek már csak azt kell beállítaniuk, hogy az infravörös kamera által érzékelt jelek hatására milyen automatizmus szerint küldődjön e-mail a szakembereknek a termőterület változásáról.

Az már eddig is közismert volt, hogy a növények levelei antennákként működnek: a hullámtermészetű fényt képesek fogadni, hatására szervetlen anyagból szerves anyagot készíteni (fotoszintézis), majd majd más hullámhosszon kibocsátani/visszaverni a sugarakat.

Számos ilyen hullámtermészetű elnyelődés, kibocsátás és reflexió történik a növények levelei révén, ezekből a kutatók a jövőben annyi információt tudnak majd gyűjteni, amennyit képesek lesznek megfejteni.

A globális felmelegedés fékezéséért folytatott küzdelemben különösen fontos a növénytakaró által küldött üzenetek elemzése, mert korai szakaszban jelezhet folyamatokat a tudósoknak, felhívva a figyelmet egy-egy fontos környezeti változás kezdetére.