Naukowcy stworzyli świecące rośliny, jak zmienią świat?  

Trwają nieustanne prace nad wprowadzaniem w życie nowych ekologicznych rozwiązań. Panele fotowoltaiczne, pompy ciepła czy energooszczędne sprzęty gospodarstwa domowego prawdopodobnie nikogo już nie dziwią. Czy jednak w najbliższym czasie tradycyjne żarówki zostaną zastąpione przez rośliny świecące w ciemności?

Jakie znaczenie ma dla nas ekologia?

Ograniczenie zużycia energii oraz zmniejszenie śladu węglowego jest obecnie priorytetem europejskiej i światowej polityki klimatycznej. W tym celu UE wprowadza nowe dyrektywy, mające zrównoważyć gospodarkę, doprowadzić do rezygnacji z paliw kopalnianych na rzecz OZE czy zeroemisyjności pojazdów. Jak przekonują specjaliści, ekologiczne gospodarstwa domowe są nie tylko przyjazne dla środowiska, ale również ekonomiczne. Zielona energia pochodząca np. ze słońca jest całkowicie darmowa, dzięki czemu pozwala na poczynienie sporych oszczędności. Termomodernizacja budynków umożliwia natomiast redukcję utraty ciepła, co również przekłada się na niższe rachunki. Kolejnym krokiem w stronę ekologicznych rozwiązań użytku codziennego mają być rośliny świecące w ciemności. Jakie będzie ich zastosowanie oraz skuteczność? Czy trafią do sprzedaży i staną się ogólnodostępne, czy stanowią jedynie nowinkę naukową? Te pytania zadaje sobie prawdopodobnie wiele osób.

Co to jest nanotechnologia i jak wykorzystać ją w życiu codzienny?

Jest to dział nauki zajmujący się pracą na poziomie cząsteczek i atomów, czyli najmniejszych znanych nam elementów materii. Obecnie dziedzina ta rozwija się bardzo szybko, przyczyniając się do wielu zaskakujących odkryć naukowych. Zastosowanie nanotechnologii jest szczególnie widoczne w medycynie czy przemyśle elektronicznym. Wykorzystuje się ją jednak również w transporcie, produkcji żywności, a nawet przemyśle modowym. Nanoroboty używane przez lekarzy pozwalają m.in. na przeprowadzanie operacji metodą endoskopową. Trwają także intensywne prace nad stworzeniem specjalistycznego, opartego na nanotechnologii sprzętu wykrywającego oraz błyskawicznie niszczącego komórki nowotworowe. Jego opracowanie bez wątpienia będzie przełomem w leczeniu raka. Jak widać, zastosowanie nanotechnologii jest bardzo szerokie, a jej znaczenie duże. Dzięki niej w ostatnich latach powstały również świecące rośliny. Choć termin ten może brzmieć dość nieprawdopodobnie, okazuje się, że ma wielki potencjał.

Jak wyglądały prace nad stworzeniem świecących roślin?

Pierwsze prace, by stworzyć świecące rośliny, rozpoczęły się w 2017 r. w Massachusetts Institute of Technology (MIT). Aby uzyskać oczekiwany efekt, do ich komórek wszczepiono enzym o nazwie Lucyferaza. Występuje on w przyrodzie, m.in. w odwłoku świetlików. To właśnie ten enzym umożliwia owadom bioluminescencję. Naukowcy z amerykańskiego instytutu wszczepili ten enzym do komórek roślinnych, dzięki czemu zyskały one umiejętność wytwarzania światła aż przez 4 godziny. Było to innowacyjne osiągnięcie, jednak nie dawało szans na szerokie zastosowanie. Rośliny świeciły bowiem stanowczo zbyt krótko, by mogły zastąpić tradycyjne źródła światła, takie jak żarówki czy lampki LED-owe. Kolejne lata przyniosły jednak duży przełom w pracy naukowców, a rośliny świecące w ciemności ewoluowały. Tutaj również kluczowe okazało się zastosowanie nanotechnologii.

Co w naszym życiu zmienią rośliny świecące w ciemności?

Lata pracy w laboratoriach sprawiły, że świecące rośliny zostały mocno udoskonalone. Dzięki wszczepieniu im odpowiednich nanocząsteczek rośliny zyskały umiejętność gromadzenia światła oraz późniejszego uwalniania go. Ich dodatkową zaletą jest możliwość ładowania. Wystarczy bardzo krótka ekspozycja na słońce lub umieszczenie pod lampą LED, by ponownie aktywować rośliny świecące w ciemności. Naukowcy z MIT tłumaczą, że wystarczy 10 sekund ładowania, by emitowały one światło przez kilka minut. Zapewniają również, że jest ono aż 10 razy jaśniejsze niż w przypadku opisywanych wcześniej roślin świecących w ciemności 1 generacji. Poza zdolnością wytwarzania światła funkcjonują one dokładnie tak samo, jak inne rośliny zielone – nie tracą zdolności fotosyntezy czy przekształcania dwutlenku węgla w tlen. Do tej pory nanotechnologię wykorzystano do pracy na takich gatunkach jak bazylia, tytoń czy rukiew wodna, nadaje się ona jednak do wszczepienia w wiele innych roślin. Obecnie trwają intensywne badania, naukowcy są jednak pełni nadziei, że w przyszłości rośliny świecące w ciemności zastąpią tradycyjne oświetlenie zarówno wewnętrzne, jak i zewnętrzne. Jest to bez wątpienia bardzo ekologiczne rozwiązanie, na razie trudno jednak powiedzieć, jaka byłaby jego cena.