Vaš bodoči dom ima vse moderne dobrine. Heliport za vaš leteči avtomobil, kuhar robota, stene na dotik. In tu so še sobne rastline. Lahko so videti kot navadne pajkove rastline in mirovne lilije. Toda nekega dne rastline začnejo žvečiti vijolično vijolično.
Ojoj. Morate imeti težavo s plesni. Rastline so, kot vidite, biosenzorji, ki spremljajo zdravje vašega doma: lahko vam povejo, kdaj so radoni ali ogljikov monoksid previsoki, če pod kopalniško ploščo skriva škodljiva plesen, ali kdo v hiši izdihuje delce virusa gripe, med drugimi nevarnostmi.
Kolikor se sliši futuristično, so lahko ti biosenzorji za rastlinske rastline resničnost že dolgo pred letenjem avtomobilov. Nov članek raziskovalcev z Univerze v Tennesseeju opisuje možnosti v konceptualnem smislu uporabe gensko inženirskih rastlin za spremljanje našega domačega okolja.
"Ideja je, da inženirite sobne rastline, svoje male zelene prijatelje, da bi vam neprijetno povedali, kaj se dogaja v vaši hiši, " pravi Neal Stewart, profesor rastlinskih znanosti, ki je vodil raziskavo.
Članek raziskuje izvedljivost različnih vrst sobnih rastlin za oddajanje signalov, kadar čutijo določene onesnaževalce iz okolja. Ogleda se tudi, kako bi te rastline najbolje vključili v oblikovanje doma.
Najboljše vrste rastlin bi bile tiste z velikimi raznobarvnimi listi in svetlo obarvanimi cvetovi, kar bi olajšalo barvne spremembe, pravi Stewart. Rastline lahko spremenijo barvo ali fluorescirajo, kadar so izpostavljene nevarnostim. Znanstveniki že dolgo vedo, kako narediti rastline fluorescirati z vstavljanjem genov iz fluorescentnih meduz v rastlinske celice; trik bi bil v tem, da bi se ta fluorescenca vklopila le ob prisotnosti nekaterih dražljajev, kot je radon.
Če želite dobiti največ vizualnih informacij, bi potrebovali več rastlin, ki so tu in tam le občasni lonec. Raziskovalci so si zamislili celoten "pameten rastlinski zid", ki bi bil hkrati vizualno privlačen in bo imel dovolj visoko gostoto listja, da bi pokazali kakršne koli barvne spremembe ali fluorescenco. Rastline so morda najprimernejše v bližini prezračevalnih sistemov za ogrevanje, prezračevanje in klimatizacijo, saj bi bili plini, kot so hlapne organske spojine (VOC), ki jih oddajajo plesni, najbolj koncentrirani.
Razvoj sintetične biologije bi lahko sobnim rastlinam omogočil, da delujejo kot fitosenzorji. (C. Bickel / Znanost) Ideja o uporabi rastlin kot biosenzorjev - AKA "fitosenzorji" - ni nova. Raziskave, ki jih financira DARPA, so pokazale, da je mogoče rastline oblikovati tako, da odkrijejo TNT, nekateri rastlinski biologi pa upajo, da bi to sčasoma lahko pripeljalo do stvari, kot so varnostni sistem na letališčih, kjer bi potniki lahko hodili po vrtu, katerega rastline bi opozorile oblasti na prisotnost droge ali eksplozivi. Druge raziskave, vključno z lastno Stewartovo, so pokazale, da je mogoče zasnovati rastline za odkrivanje lastnih bolezni in kmetom dajati vedeti, če v rastlinjaku obstaja grožnja.
"Tako kot si lahko predstavljamo serijo fitosenzorjev patogena, ki opozarjajo na rastlinske bolezni, si lahko predstavljamo, da domači kontrolni fitosenzorji vidno opozarjajo na plesen ali druge nevarnosti, preden lahko vplivajo na naše zdravje, " piše v prispevku Science .
K. Peter Pauls, profesor rastlinskega kmetijstva na Univerzi v Guelphu v Ontariou, pravi, da stena biosenzorja za hišne rastline »ni zunaj možnosti.« Da bi prišli tja, bi raziskovalci morali postaviti kaskado dogodkov v rastlina, tako da je občutljiva na vse, kar želijo, da zazna (radon, plesen itd.) in jo priveže na vizualni reporterski sistem, kot je spreminjanje barve ali fluoresciranje.
"Ne predstavljam si, da bi se preveč raztezalo, da bi se par, ki bi se odzval (spreminjanje barve ali fluorescenca), odzval na nekakšen zaznavni sistem, " pravi Pauls.
Naslednji korak za Stewarta in njegovo ekipo bo izdelovanje nekaterih rastlin, da se odzovejo na posebne dražljaje, in začeti izvajati poskuse. Predvidevajo si, da fitosenzorne stene ne bodo kmalu prišle v dom blizu vas, vendar projekt vidijo kot dolgoročen proces, ki bi morda vključeval državljanske znanstvenike, ki pomagajo pri raziskavah, tako da bi doma izvedli poskuse z inženirskimi rastlinami.
Delo je bilo sodelovanje med Stewartom in njegovo ženo Susan Stewart in profesorjem notranjega oblikovanja UT Rana Abudayyeh. Susan Stewart študira notranje oblikovanje na univerzi.
"Pripovedovala mi je o svojih tečajih in delala sta te čiste konceptualne projekte, ki so se ukvarjali z rastlinami in bioluminiscenco, " pravi Neal Stewart. "Mislil sem, da je to precej daleč - delati bi morali skupaj."
