Planter, hvis følsomhed over for sprængstoffer overstiger hundernes, er afledt af amerikanske biologer. For at skabe usædvanlige levende sensorer ændrede forskere den naturlige planteforsvarsmekanisme på en sådan måde, at den reagerer på den ønskede stimulus ved at ændre løvets farve
Næsten enhver plante kan laves til en sensor: alle har et eller andet beskyttelsessystem og indeholder proteiner, der er egnede til modifikation. På billedet: Professor Madford (til højre) og postdoktor Peter Bowerman
Beskyttelsessystemet, der udnyttedes ubarmhjertigt af forskere, blev "opfundet" af planter for længe siden. Det er enkelt: hvis de ikke kan flygte fra det sted, hvor de vokser op, skal de lære at beskytte sig selv mod eksterne trusler. Så tobaksblade, der lider af den gode appetit fra en gådefuld larve, begynder at udskille stoffer, der tiltrækker rovdyrinsekter. Andre planter, der har opdaget angriberen's proteinreceptorer, udsender terpenoider i vævene, som strammer kutikula på bladene.
Forskere har fundet ud af, hvordan man bruger den sidstnævnte mekanisme til deres egne formål. Som marsvin valgte et team af genetikere ledet af professor June Medford Arabidopsis, en biologs favorit og tobak.
Forskere har fundet ud af, hvordan man bruger den sidstnævnte mekanisme til deres egne formål. Som marsvin valgte et team af genetikere ledet af professor June Medford Arabidopsis, en biologs favorit og tobak.
Ifølge forskernes idé var det nødvendigt at ændre receptorproteinet i cellevæggene, så det udløser en forsvarsmekanisme, der "følte" eksplosive kemikalier eller forurenende stoffer af vand og luft i plantemiljøet.
Biologer beregnet ved hjælp af et specielt computerprogram, hvordan man ændrer de naturlige proteiner i en plante, så de udfører de ønskede funktioner. Derefter blev de passende modifikationer foretaget ved anvendelse af genteknologiske metoder.
Som et resultat begyndte hele sengen af genetisk modificerede planter (både Arabidopsis og tobak) i nærværelse af et signalstof (den mest almindelige bombebestanddel af bomber, trinitrotoluen), hvilket gav et klart signal til forskerne.
Salgsfremmende video:
Reaktionen af den modificerede tobak til tilstedeværelsen af TNT (23 ppb) i jorden vises inden for flere timer (tiden angives vandret). Til venstre vises en ændring i bladfarve, der er synlig for det blotte øje. Højre: hyperspektral afbildning af ændringer i effektiviteten af fotosystem II.
I den aktuelle undersøgelse blev jorden mættet med TNT og isoleret bladene fra TNT-damp og dets henfaldsprodukter. Et separat eksperiment viste imidlertid, at tobaksspirer blev blege i nærvær af flygtige former. Nederst: Det bedste svar fra en plante (CSU-illustration).
Men som udviklerne selv bemærker, hvad der sker i et forskningslaboratorium, hvor lysmængden er den samme i løbet af dagen, "der er ingen vind, regn og skadedyr, såvel som folk sprøjter kaffe."
Det vides endnu ikke, om rammerne af metaldetektorer og andre scannere vil være dækket med planter. Ifølge Madford vil det tage mindst 5-7 år, før de traditionelle metoder til at finde sprængstoffer erstattes (foto af CSU).
Forskere lærte den første generation af tobak at blive blege inden for få timer efter opdagelsen af eksplosiver. Enhver person kan genkende en plantes "svar". Der er dog endnu ikke fundet nogen mekanisme til at returnere bladene til deres naturlige farve.
I fremtiden kan planter indstilles til at opfange miljøforurenende stoffer og andre kemiske forbindelser.
Imidlertid står forskere nu over for en anden vigtig opgave: at fremskynde processen med at detektere de krævede stoffer. Madford vil involvere alle hendes medarbejdere i at løse dette problem, og hun har mange af dem: omkring 30 studerende, kandidatstuderende og postdokumenter. Formål: ændre farven på bladene inden for et par minutter.
En artikel af skaberne af slangeplanterne blev offentliggjort i open access i tidsskriftet PLoS ONE. I det hævder amerikanere, at planternes følsomhed er sammenlignelig og undertiden endda højere end hos hunde.
Det nuværende arbejde begyndte tilbage i 2003. Flere interesserede organisationer ydede økonomisk støtte på en gang. Cirka 3 millioner dollars blev investeret i udviklingen af levende eksplosive sensorer i tilskud.
For at bringe udviklingen i tankerne, tildelte American Defense Threat Reduction Agency (DTRA), den vigtigste aktør på dette felt, yderligere 8 millioner dollars til Madford-gruppen. Forskere estimerer, at det vil tage yderligere 3-4 år at afslutte arbejdet.
Planter har allerede forsøgt at undervise i minedetektion. Det danske firma Aresa Biodetection har ændret Arabidopsis, så dets blade bliver rødbrune i stedet for grønt på 3-5 uger (på billederne), når nitrogenoxid fra ueksploderede miner findes i jorden.
I 2008 anerkendte virksomheden udviklingen som kommercielt ulønnsom, opgav yderligere investeringer i bioteknologi og skiftede til en anden type aktivitet (foto gizmag, fra websteder technoccult.net, storyofcool.com).
Juni mener, at blodhundplanter kan sælges som genetisk modificerede frøplanter, og at sådanne greener vil koste mindre end traditionelle rammescannere.
Tidligere var bier, rotter, møl, brygger gær og bakterier involveret i påvisning af eksplosiver (foto fra thehoneybeeconservancy.org).
I fremtiden kan planter også læres at genkende flere forurenende stoffer på én gang, og farveændringen på løv kan
overvåges selv fra rummet, drømmer udviklerne.
New York Times går et skridt videre og præsenterer, hvordan lufthavnslydmeddelelser vil lyde i fremtiden: "Vis dit ID og boardingpas og gå forbi rhododendronvæggen."