Augalus, kurių jautrumas sprogmenims yra didesnis nei šunų, sukūrė Amerikos biologai. Norėdami sukurti neįprastus gyvus jutiklius, mokslininkai modifikavo natūralų augalų gynybos mechanizmą taip, kad jis reaguotų į norimą stimulą, pakeisdamas žalumynų spalvą
Beveik bet kurį augalą galima padaryti jutikliu: visi turi vienokią ar kitokią apsaugos sistemą ir juose yra baltymų, tinkamų modifikuoti. Nuotraukoje: profesorius Madfordas (dešinėje) ir postdokumentas Peteris Bowermanas
Apsaugos sistemą, negailestingai išnaudojusią mokslininkus, augalai „išrado“seniai. Tai paprasta: jei jie negali pabėgti iš vietos, kurioje užauga, tada jie turi išmokti apsisaugoti nuo išorinių pavojų. Taigi, tabako lapai, kenčiantys nuo gero akytesnio vikšro apetito, pradeda išskirti medžiagas, kurios traukia plėšrūnus vabzdžius. Kiti augalai, aptikę užpuoliko baltymų receptorius, į audinius išskiria terpenoidus, kurie sutraukia lapų odeles.
- „Salik.biz“
Tyrėjai išsiaiškino, kaip panaudoti pastarąjį mechanizmą savo reikmėms. Kaip jūrų kiaulytės, genetikų komanda, vadovaujama profesoriaus June Medfordo, pasirinko biologų mėgstamą Arabidopsis ir tabaką.
Tyrėjai išsiaiškino, kaip panaudoti pastarąjį mechanizmą savo reikmėms. Kaip jūrų kiaulytės, genetikų komanda, vadovaujama profesoriaus June Medfordo, pasirinko biologų mėgstamą Arabidopsis ir tabaką.
Kaip sumanė mokslininkai, reikėjo pakeisti baltymą receptorių ląstelių sienose, kad jis įsijungtų gynybos mechanizmas, „pajutęs“sprogiąsias chemines medžiagas ar vandens ir oro teršalus augalų aplinkoje.
Biologai, naudodamiesi specialia kompiuterine programa, paskaičiavo, kaip pakeisti natūralius augalo baltymus, kad jie atliktų norimas funkcijas. Tada buvo atliktos atitinkamos modifikacijos, naudojant genų inžinerijos metodus.
Dėl to, kai buvo signalizuojanti medžiaga (labiausiai paplitęs bombų komponentas, trinitrotoluenas), visa genetiškai modifikuotų augalų lova (tiek Arabidopsis, tiek tabakas) pradėjo prarasti savo žalią spalvą, suteikdama aiškų signalą tyrėjams.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Modifikuoto tabako reakcija į TNT (23 ppb) dirvožemyje pasireiškia per kelias valandas (laikas nurodomas horizontaliai). Kairėje pavaizduota pasikeitusi lapų spalva, matoma plika akimi. Dešinė: hiperspektrinis II sistemos fotosistemos efektyvumo pokyčių vaizdavimas.
Dabartiniame tyrime dirvožemis buvo prisotintas TNT, izoliuojant lapus nuo TNT garų ir jų puvimo produktų. Tačiau atskiras eksperimentas parodė, kad esant nepastovioms formoms, tabako daigai pasidarė blyškūs. Apačia: geriausias augalo atsakas (CSU iliustracija).
Tačiau, kaip pastebi patys kūrėjai, kas nutinka tyrimų laboratorijoje, kur dienos metu šviesos kiekis yra vienodas, „nėra vėjo, lietaus ir kenkėjų, taip pat žmonės išspjauna kavą“.
Kol kas nežinoma, ar metalo detektorių ir kitų skenerių rėmai bus uždengti augalais. Anot Madfordo, praeis mažiausiai 5–7 metai, kol bus pakeisti tradiciniai sprogmenų paieškos metodai (CSU nuotr.).
Mokslininkai išmokė pirmosios kartos tabaką išblukti per kelias valandas po sprogmenų atradimo. Bet kuris asmuo gali atpažinti augalo „atsakymą“. Tačiau dar nebuvo išrastas mechanizmas, kaip grąžinti lapus į jų natūralią spalvą.
Ateityje augalus bus galima sureguliuoti taip, kad jie gautų aplinkos teršalus ir kitus cheminius junginius.
Tačiau dabar tyrėjams tenka dar viena svarbi užduotis: paspartinti reikiamų medžiagų aptikimo procesą. Madfordas ketina įtraukti visus savo darbuotojus į šios problemos sprendimą, ir ji jų turi labai daug: apie 30 studentų, magistrantų ir postdokumentų. Tikslas: per kelias minutes pakeiskite lapų spalvą.
Gyvačių augalų kūrėjų straipsnis paskelbtas atviroje prieigoje žurnale „PLoS ONE“. Jame amerikiečiai teigia, kad augalų jautrumas yra panašus, o kartais net didesnis nei šunų.
Dabartinis darbas prasidėjo 2003 m. Kelios suinteresuotos organizacijos iš karto teikė finansinę paramą. Į gyvų sprogstamųjų jutiklių vystymą buvo investuota apie 3 mln. USD dotacijų.
Siekdamas atsižvelgti į plėtrą, Amerikos gynybos grėsmių mažinimo agentūra (DTRA), pagrindinė šios srities veikėja, Madfordo grupei skyrė dar 8 milijonus dolerių. Mokslininkų vertinimu, darbui atlikti prireiks dar 3–4 metų.
Augalai jau bandė išmokyti minų aptikimo. Danijos įmonė „Aresa Biodetection“modifikavo „Arabidopsis“taip, kad jo lapai per 3–5 savaites (nuotraukose) pasidarytų raudonai rudos, o ne žalios spalvos, esant azoto dioksidui iš nesprogdintų kasyklų dirvožemyje.
2008 m. Bendrovė pripažino plėtrą komerciškai nepelningą, atsisakė tolesnių investicijų į biotechnologijas ir perėjo prie kitos rūšies veiklos (foto gizmag, iš technoccult.net, storyofcool.com svetainių).
June mano, kad kruvinus augalus galima parduoti kaip genetiškai modifikuotus sodinukus ir kad tokie žalumynai kainuos pigiau nei įprasti rėminiai skeneriai.
Anksčiau bitės, žiurkės, kandys, alaus mielės ir bakterijos buvo naudojamos aptikti sprogmenis (nuotrauka iš thehoneybeeconservancy.org).
Ateityje augalus taip pat galima išmokyti atpažinti kelis teršalus vienu metu, o lapijos spalvos pasikeitimą galima
stebėti net iš kosmoso, svajoja kūrėjai.
„The New York Times“žengia žingsnį toliau ir pristato, kokie oro uosto garso pranešimai skambės ateityje: „Prašau parodyti savo asmens tapatybės kortelę ir įlaipinimo kortelę bei praeiti pro rododendrų sieną“.