Рослини навчилися розпізнавати хімічні речовини і виживати на Марсі
Письменники-фантасти давно пишуть про гібриди людини і машини, наділених неймовірними здібностями. Однак виведення «суперрослин» з інтегрованими наноматеріалами може бути куди ближче, ніж кіборги. Вчені повідомили про розробку рослин, здатних виробляти наноматеріал, відомий як металоорганічні каркасні структури (MOF, metal-organic frameworks), і про застосування MOFs в якості покриття рослин. Виведені рослини потенційно можуть мати нові корисні функції – наприклад, відчувати хімікалії або ефективніше збирати світло.
Вчені представлять свої результати на Національній конференції та виставці Американського хімічного товариства (АГВ).
Згідно керівнику проекту Джозефу Річардсона, люди тисячоліттями додавали нові матеріали в рослини. Завдяки своїм великим судинній сітці, рослини легко вбирають воду і молекули, розчинені в рідинах. Однак більшим матеріалами і наночастинам, на зразок MOF, складніше проникнути в корені. Річардсон і його колеги вирішили дізнатися, чи можливо наситити рослини прекурсорами MOF, які вони в підсумку перетворять в готові наноматеріали.
Для цього вчені додали в воду металеві солі і органічні лінкери, а потім помістили в розчин рослини. Рослини перемістили прекурсори в свої тканини, в яких виросло два різних типи флуоресцентних кристалів MOF. В експерименті для перевірки концепції обрізки лотоса, які провадить MOF, виявили у воді малі концентрації ацетону, внаслідок чого знизилася флуоресценція матеріалів. На основі цих результатів Річардсон планує дослідити, чи здатні гібриди рослин і MOF відчути вибухові та інші леткі хімічні речовини, що може стати корисним для охорони аеропортів.
До того ж готові матеріали MOF, вироблені таким шляхом, можна використовувати в якості покриття рослин, щоб захистити їх від згубних ультрафіолетових променів і поліпшити фотосинтез.
Дослідники вже почали вивчати захисні властивості наноматеріалів, і попередні дані багатообіцяючі. Команда покрила обрізки хризантеми і лілітурфа люмінесцентними MOF, а потім помістила рослини під ультрафіолетове світло на три години. У порівнянні з необробленими рослинами обрізки з MOF менш вицвіли і не так сильно пов’яли.
У міру того як людство буде подорожувати все далі в космос, йому потрібні будуть їжа та інші запаси. І такі кіберрослини могли б допомогти саме завдяки своїй здатності перетворювати ультрафіолетове світло, якого поза земною атмосферою вкрай багато.
«Оскільки ми розглядаємо вирощування зернових культур в космосі або на Марсі, де у вас немає атмосфери і на вас впливають ультрафіолетові промені, щось на зразок цього може бути корисним, – каже доктор Річардсон. – Зокрема, у міру віддалення від Сонця стає все складніше вловлювати необхідний для фотосинтезу світло».
Джерело: agrarii-razom.com.ua