7ος χρόνος, ημέρα 2176η
Σάββατο, 16 Οκτωβρίου 2021

Νανοαισθητήρες για το… άγχος των φυτών

Νανοαισθητήρες για το… άγχος των φυτών

Δεν μιλούν, δεν κινούνται, αλλά έχουν μια πολύ εξελιγμένη μορφή εσωτερικής επικοινωνίας, την οποία μπορούμε για πρώτη φορά να παρατηρήσουμε. Ο λόγος για τα φυτά, που μπήκαν στο μικροσκόπιο ερευνητών του ΜΙΤ. Μηχανικοί από το φημισμένο τεχνολογικό ινστιτούτο κατόρθωσαν να αφουγκραστούν σε πραγματικό χρόνο την ανταπόκριση ενός ζωντανού φυτού σε συνθήκες άγχους. Πέρα από την επιστημονική διάσταση, η «ψυχοθεραπεία» των φυτών έχει και σημαντικές οικονομικές προεκτάσεις.

Χρησιμοποιώντας αισθητήρες κατασκευασμένους από νανοσωλήνες άνθρακα οι μηχανικοί του MIT παρακολουθούν στενά τον τρόπο με τον οποίο τα φυτά ανταποκρίνονται σε στρεσογόνες καταστάσεις όπως τραυματισμοί, μολύνσεις και δυσμενείς περιβαλλοντικές συνθήκες.

Οι αισθητήρες ενσωματώνονται στα φύλλα και καταγράφουν τα επίπεδα υπεροξειδίου του υδρογόνου. Τα φυτά χρησιμοποιούν υπεροξείδιο του υδρογόνου για ενδοεπικοινωνία. Συγκεκριμένα, με αυτό τον τρόπο στέλνουν σήμα κινδύνου που διεγείρει τα κύτταρα των φύλλων. Αυτά με τη σειρά τους παράγουν χημικές ενώσεις, αντίστοιχες με την απειλή που αντιμετωπίζουν: κάποιες βοηθούν στην επούλωση τραυμάτων, άλλες αποτρέπουν την επιδρομή εντόμων. Μια αποτελεσματική αμυντική περίμετρος που έχουν αναπτύξει τα φυτά μετά από εκατομμύρια χρόνια εξελικτικής διαδικασίας.

Οι αισθητήρες χρησιμοποιούν τα σήματα υπεροξειδίου του υδρογόνου για να διακρίνουν διαφορετικούς τύπους στρες, σε διαφορετικά φυτά. Στη συνέχεια στέλνουν ασύρματα την πληροφορία σε έναν υπολογιστή που επεξεργάζεται το σήμα και το μεταφράζει σε υπέρυθρη εικόνα. Μια διαδικασία που μοιάζει με την θερμομέτρηση ανθρώπων στα αεροδρόμια.

Εκτός από τα ερευνητικά δεδομένα που εξάγουν οι επιστήμονες, η μέθοδος αυτή θα μπορούσε να βοηθήσει τους γεωργούς στην ανάπτυξη νέων στρατηγικών για τη βελτίωση της απόδοσης των καλλιεργειών. Μέχρι τώρα οι νανοαισθητήρες μέτρησαν επιτυχώς τα επίπεδα «άγχους» σε οκτώ διαφορετικά φυτά, όπως σπανάκι, φράουλα και ρόκα, και πιστεύουν ότι θα μπορούσε να λειτουργήσει σε πολλά περισσότερα.

Σε πρώτη φάση ευελπιστούν να αντιμετωπίσουν τα προβλήματα που προκαλεί η σκίαση σε καλλιέργειες υψηλής πυκνότητας. Σαν αντίδραση στη σκιά τα φυτά και τα δέντρα επιλέγουν να κατευθύνουν τους πόρους τους σε αύξηση του ύψους αντί για την καρποφορία, κάτι που μειώνει τη συνολική απόδοση των καλλιεργειών.

Οι τεχνολογίες του εικοστού πρώτου αιώνα έχουν τη δυνατότητα να λύσουν προβλήματα τόσο παλιά όσο η ίδια η γεωργία. Η προσδοκία είναι ότι μεταβαίνοντας σε ένα τεχνολογικό γεωργικό σύστημα, μπορούμε να καταστήσουμε την παραγωγή φυτικών προϊόντων πιο αποτελεσματική και πιο βιώσιμη. Συσκευές για την παρακολούθηση της ανάπτυξης των φυτών δεν αποτελούν επιστημονική φαντασία, αλλά μια πραγματικότητα που ήδη δοκιμάζεται επί του πεδίου και μπορεί να αλλάξει την αγροτική παραγωγή εκ βάθρων.