Azokat a növényeket, amelyek robbanóanyagokkal szembeni érzékenysége meghaladja a kutyák érzékenységét, az amerikai biológusok származtatják. Szokatlan élő érzékelők létrehozása érdekében a tudósok úgy módosították a természetes növényvédő mechanizmust, hogy a lombozat színének megváltoztatásával reagáljon a kívánt stimulusra
Szinte bármilyen növény készíthető érzékelővé: mindegyikük rendelkezik egy vagy másik védelmi rendszerrel, és tartalmaznak módosítható fehérjéket. A képen: Madford professzor (jobbra) és posztdoktor Peter Bowerman
A tudósok kegyetlenül kiaknázott védelmi rendszerét a növények már régen "feltalálták". Ez egyszerű: ha nem tudnak elmenekülni azon a helyen, ahol nőnek, akkor meg kell tanulniuk megvédeni magukat a külső fenyegetésektől. Tehát a dohánylevelek, amelyek az üdülő hernyó jó étvágyától szenvednek, elkezdenek olyan anyagokat szekretálni, amelyek ragadozó rovarokat vonzanak. Más növények, miután felfedezték a támadó fehérjereceptorát, terpenoidokat bocsátanak ki a szövetekbe, amelyek meghúzzák a levelek kutikuláját.
A kutatók kitalálták, hogyan lehet az utóbbi mechanizmust saját célra felhasználni. Tengerimalacként a genetikusok egy csoportja, amelyet Medford professzor vezetett, az Arabidopsis-t, a biológusok kedvencét és a dohányt választotta.
A kutatók kitalálták, hogyan lehet az utóbbi mechanizmust saját célra felhasználni. Tengerimalacként a genetikusok egy csoportja, amelyet Medford professzor vezetett, az Arabidopsis-t, a biológusok kedvencét és a dohányt választotta.
A tudósok elképzelése szerint meg kellett változtatni a receptor fehérjét a sejtfalakban úgy, hogy bekapcsoljon egy védelmi mechanizmus, "robbanásveszélyes vegyi anyagokat" vagy a víz és a levegő szennyezőanyagait érezve a növényi környezetben.
A biológusok egy speciális számítógépes program segítségével kiszámították, hogyan lehet megváltoztatni egy növény természetes fehérjét úgy, hogy az elvégezze a kívánt funkciókat. Ezután a megfelelő módosításokat elvégezték géntechnológiai módszerekkel.
Ennek eredményeként jelző anyag jelenlétében (a bombák leggyakoribb alkotóeleme, trinitrotoluol) a géntechnológiával módosított növények teljes ágya (mind az Arabidopsis, mind a dohány) elvesztette zöld színét, egyértelmű jelet adva a kutatóknak.
Promóciós videó:
A módosított dohány reakciója a talajban lévő TNT (23 ppb) jelenlétére néhány órán belül megjelenik (az időt vízszintesen jelzik). A bal oldalon a levél színének változása látható, szabad szemmel láthatóan. Jobbra: a II. Fényrendszer hatékonyságának változásainak hiperspektrális leképezése.
A jelenlegi vizsgálatban a talaj TNT-vel telített volt, elkülönítve a leveleket a TNT-gőztől és annak bomlástermékeitől. Egy külön kísérlet azonban kimutatta, hogy a dohánycsírák illékony formák jelenlétében sápadtvá váltak. Alul: A legjobb válasz egy növénytől (CSU ábra).
De, amint maguk a fejlesztők megjegyzik, mi történik egy kutatólaboratóriumban, ahol a napfény ugyanaz a fénymennyiséggel, "nincs szél, eső és kártevők, valamint az emberek kiömlnek a kávét".
Még nem ismert, hogy a fémdetektorok és más szkennerek kereteit növények borítják-e. Madford szerint legalább 5-7 évbe telik, amíg a robbanóanyagok megtalálásának hagyományos módszereit felváltják (a CSU fényképe).
A tudósok azt tanították a dohány első generációjának, hogy a robbanóanyagok felfedezése után néhány órán belül elsápadjon. Bármely személy felismeri a növény "válaszát". Még nem találtak olyan mechanizmust, amely a levelek természetes színének visszatérítésére szolgál.
A jövőben a növényeket úgy lehet beállítani, hogy elfogják a környezetszennyező anyagokat és más kémiai vegyületeket.
A kutatók azonban most egy másik fontos feladattal szembesülnek: fel kell gyorsítani a szükséges anyagok kimutatásának folyamatát. Madford valamennyi alkalmazottját bevonja e probléma megoldásába, és nagyon sokuk van: körülbelül 30 hallgató, végzős hallgató és posztdokumentum. Cél: néhány perc alatt változtassa meg a levelek színét.
A kígyónövények alkotóinak egy cikke a PLoS ONE folyóiratban nyílt hozzáféréssel jelenik meg. Az amerikaiak azt állítják, hogy a növények érzékenysége összehasonlítható, és néha még magasabb is, mint a kutyáké.
A jelenlegi munka 2003-ban kezdődött. Több érdekelt szervezet egyszerre nyújtott pénzügyi támogatást. Körülbelül 3 millió dollárt fektettek az élő robbanásveszélyes érzékelők fejlesztésére támogatások formájában.
A fejlesztés eszébe jutása érdekében az amerikai védelmi fenyegetéscsökkentő ügynökség (DTRA), a terület fő szereplője, további 8 millió dollárt különített el a Madford-csoport számára. A tudósok becslése szerint további 3–4 év szükséges a munka befejezéséhez.
A növények már megpróbálták az aknák észlelését tanítani. A dán Aresa Biodetection cég úgy módosította az Arabidopsis-t, hogy levelei 3-5 héten (a képeken) vörösesbarnává váljanak a zöld helyett (a képeken), amikor a fel nem robbant bányák nitrogén-dioxidja jelen van a talajban.
2008-ban a vállalat kereskedelmileg jövedelmezőnek ismerte el a fejlesztést, felhagyott a biotechnológiai további beruházásokkal, és átváltott egy másik típusú tevékenységre (photo gizmag, a technoccult.net, a storyofcool.com webhelyekről).
June úgy véli, hogy a vérkorú növények genetikailag módosított palántákként értékesíthetők, és hogy az ilyen zöldek kevesebbet fognak fizetni, mint a hagyományos keretszkennerek.
Korábban a méhek, patkányok, lepkék, sörélesztő és baktériumok részt vettek a robbanóanyagok felderítésében (fotó a thehoneybeeconservancy.org oldalról).
A jövőben a növényeket meg lehet tanítani több szennyező anyag felismerésére is, és a lombozat színváltozását
akár az űrből is figyelemmel lehet kísérni - álmodik a fejlesztők.
A New York Times egy lépéssel tovább megy, és bemutatja, hogy a jövőben milyen hangok jelennek meg a repülőtéren: "Kérjük, mutassa meg személyi igazolványát és beszállókártyáját, és sétáljon át a rododendron falán."