Dömötör, Armand, Örs2020. október 26., hétfő
Tudomány

A valóságban is létezhet az Avatar világító dzsungele?

National Geographic Magyarország

Régóta kutatják a világító növények lehetőségeit, és most először sikerült erős fényűt létrehozni.

Forrás: Light-Bio

A növények önmaguktól nem tudnak világítani, ellenben számos állat, gomba és baktérium igen. A biolumineszcencia látványos, kinek ne nyerte volna el a tetszését az Avatar c. filmben a világító erdő látványa? E különleges növények növények ötlete már korábban felmerült, de csak most sikerült a genetikai tervezés révén eljutni az észlelhető látványig, számolt be a Phys.org tudományos hírportál. A biolumineszcenciát a különféle biológiai folyamatok vizsgálatában használják régóta, azonban ahhoz, amelyet most előállítottak, nincs szükség olyan különleges kémiai összetevőkre, mint például a szentjánosbogarak „lámpásaiban”.

Egyes gombákban megtalálható biolumineszcencia kialakulásának anyagcsere-folyamata nagyon hasonlít olyan folyamatokhoz, amelyek a növényekben vannak jelen, így a felfedezés hozzásegítette a kutatókat ahhoz, hogy a gombákból származó géneket virágokba ültessék át, s azok ott működni is tudjanak. A gomba-génnel ellátott növény magonc korától egész életciklusán keresztül folyamatosan világít, ráadásul minden korábbinál erősebb fénnyel.

Gyakorlati és díszítési céllal egyaránt használható a Nature Biotechnology szakfolyóiratban részletezett fejlesztés, amely egy amerikai és egy orosz biotechnológiai cég közös munkája. A közvilágítást egyelőre nem lehet világító fákra cserélni ugyan, de egy kertben éjszaka kellemes zöldes fény övezné a növényeket.

A kutatók szerint egy-egy növény percenként egymilliárd fotont képes kibocsátani. Dr. Keith Wood, a Light Bio (az egyik alkotó cég) vezetője elmondta: „Harminc éve részt vettem abban a kutatásban, amely szentjánosbogárból származó gén segítségével az első világító növényt létrehozta. A most megalkotott növényeink erősebb, és állandó fényt bocsátanak ki, köszönhetően teljesen illeszkedő genetikai segítségnek.”

Egy, a sok biolumineszcens gombafaj közül.
Forrás: Wikipedia

 

Egészen a legutóbbi időkig csak baktériumok biolumineszcenciájához szükséges összetevőkről állt rendelkezésre teljes körű információ, azonban ezekből nem tudtak világító növényeket létrehozni. Ez annak köszönhető, hogy a bakteriális gének általában nem működnek megfelelően az összetettebb élőlények szervezetében. Nagyjából egy éve fedezték fel a gombák biolumineszcenciáját létrehozó összetevőket, ez volt az első alkalom, hogy egy soksejtes, komplexebb élőlény folyamatos „világítását” sikerült leírni. A kísérletek alapján kimondottan jól működik a gombák biolumineszcenciája a növényekben, s a korábbi kísérletekhez képest tízszeres fényerőt produkáltak az így készült virágok.

A növényekben a kávésav (C9H8O4) nevű vegyület a sejtfalak alkotóelemeként termelődő lignin egyik alapanyaga. A kávésav a növényélettan számos folyamatának fontos eleme, nemcsak a támasztószövet, de pl. az illatanyagok, színek, vagy épp az antioxidánsok létrehozásában is kulcsfontosságú. A fénykibocsátáshoz különféle enzimek munkája szükséges, az anyagcsereciklus során kettő, a fényléshez szükséges előmolekulát állít elő a kávésavból, majd azt egy harmadik enzim oxidálja, s végül a negyedik visszaalakítja az eredeti kávésavvá, s így kezdődhet elölről az egész ciklus.

Azzal, hogy a fénylést ehhez, a növényélettani szempontból alapvető molekulához kapcsolják, nemcsak érdekes esti virágokat, hanem biológiai vizsgálatokhoz, megfigyelésekhez kiváló alanyokat is lehet készíteni. Azt is megfigyelték például, hogy intenzívebbé válik a fénylés, ha érett banánhéjat helyeznek a növény mellé – az abból kibocsátott etilén jelenlétére reagál a növény. Szintén erősebb a fiatal hajtások fénye, és a legélénkebb a virágoké, de nem ritka, hogy lassan villódzó, hullámzó mintázatot mutat a fénylés a növényben. Ezek olyan élettani folyamatokat jeleznek, amelyek egyébként láthatatlanok maradnának előttünk, így kutatási célokra is kiválóan használható az ilyen növény.

A kísérletek során a genetikai szempontból könnyen kezelhető és gyors növekedésű dohánynövényekkel végezték el az átalakítást, de más növényeknél teljesen ugyanilyen módon beilleszthető a növény élettani ciklusába a világítás. Bemutatták már meténg, petúnia és rózsa eseteiben is a megvalósíthatóságot, és persze számos további lehetőséget is rejt magában a módszer. Reagálhat a növény környezeti változásra a világítása megváltozásával, de akár más színű világítást is elő lehet majd állítani így. Talán már sincs olyan távol az Avatar lumineszcens dzsungele?

Forrás: Égen – Földön – Föld alatt

Hozzászólások

Mi zajlik az emberi agyban?

Mi zajlik az emberi agyban?

Az idei magyar FameLab versenyen Németh Erik fiatal agykutató elnyerte a National Geographic különdíját és az MTA második díját.

Egy ideális napi időbeosztás a csontok egészségéért

Egy ideális napi időbeosztás a csontok egészségéért

Ausztrál kutatók meghatározták, egy gyermek ideális napját, hogy csontjai egészségesen fejlődjenek - számol be a tudományos hírről az MTI.

Világelsőnek számító, magyar fejlesztésű gyógyszerjelölt

Világelsőnek számító, magyar fejlesztésű gyógyszerjelölt

Málnási-Csizmadia András és kutatócsoportja az ELTE Természettudományi Karán a világon elsőként olyan gyógyszerjelöltet fejlesztett ki, amely közvetlenül a vázizmokban lévő miozinra hat.

Ez a bogár szinte mindent túlél, a mérnökök örömére

Ez a bogár szinte mindent túlél, a mérnökök örömére

Mérnökök vizsgálták a bogár különleges tulajdonságait és igyekeztek eltanulni a természet megoldásait.

Mi okozta a legnagyobb kihalási eseményt?

Mi okozta a legnagyobb kihalási eseményt?

A földi életet története során több úgynevezett tömegkihalás is sújtotta, melynek során a fajok egy jelentős része eltűnt.

National Geographic 2020. októberi címlap

Előfizetés

A nyomtatott magazinra,
12 hónapra

9 960 Ft

Korábbi számok

National Geographic 2010. januári címlapNational Geographic 2010. februári címlapNational Geographic 2010. márciusi címlapNational Geographic 2010. áprilisi címlapNational Geographic 2010. májusi címlapNational Geographic 2010. júniusi címlapNational Geographic 2010. júliusi címlapNational Geographic 2010. augusztusi címlapNational Geographic 2010. szeptemberi címlapNational Geographic 2010. októberi címlapNational Geographic 2010. novemberi címlapNational Geographic 2010. decemberi címlapNational Geographic 2011. januári címlapNational Geographic 2011. februári címlapNational Geographic 2011. márciusi címlapNational Geographic 2011. áprilisi címlapNational Geographic 2011. májusi címlapNational Geographic 2011. júniusi címlapNational Geographic 2011. júliusi címlapNational Geographic 2011. augusztusi címlapNational Geographic 2011. szeptemberi címlapNational Geographic 2011. októberi címlapNational Geographic 2011. novemberi címlapNational Geographic 2011. decemberi címlapNational Geographic 2012. januári címlapNational Geographic 2012. februári címlapNational Geographic 2012. márciusi címlapNational Geographic 2012. áprilisi címlapNational Geographic 2012. májusi címlapNational Geographic 2012. júniusi címlapNational Geographic 2012. júliusi címlapNational Geographic 2012. augusztusi címlapNational Geographic 2012. szeptemberi címlapNational Geographic 2012. októberi címlapNational Geographic 2012. novemberi címlapNational Geographic 2012. decemberi címlapNational Geographic 2013. januári címlapNational Geographic 2013. februári címlapNational Geographic 2013. márciusi címlapNational Geographic 2013. áprilisi címlapNational Geographic 2013. májusi címlapNational Geographic 2013. júniusi címlapNational Geographic 2013. júliusi címlapNational Geographic 2013. augusztusi címlapNational Geographic 2013. szeptemberi címlapNational Geographic 2013. októberi címlapNational Geographic 2013. novemberi címlapNational Geographic 2013. decemberi címlapNational Geographic 2014. januári címlapNational Geographic 2014. februári címlapNational Geographic 2014. márciusi címlapNational Geographic 2014. áprilisi címlapNational Geographic 2014. májusi címlapNational Geographic 2014. júniusi címlapNational Geographic 2014. júliusi címlapNational Geographic 2014. augusztusi címlapNational Geographic 2014. szeptemberi címlapNational Geographic 2014. októberi címlapNational Geographic 2014. novemberi címlapNational Geographic 2014. decemberi címlapNational Geographic 2015. januári címlapNational Geographic 2015. februári címlapNational Geographic 2015. márciusi címlapNational Geographic 2015. áprilisi címlapNational Geographic 2015. májusi címlapNational Geographic 2015. júniusi címlapNational Geographic 2015. júliusi címlapNational Geographic 2015. augusztusi címlapNational Geographic 2015. szeptemberi címlapNational Geographic 2015. októberi címlapNational Geographic 2015. novemberi címlapNational Geographic 2015. decemberi címlapNational Geographic 2016. januári címlapNational Geographic 2016. februári címlapNational Geographic 2016. márciusi címlapNational Geographic 2016. áprilisi címlapNational Geographic 2016. májusi címlapNational Geographic 2016. júniusi címlapNational Geographic 2016. júliusi címlapNational Geographic 2016. augusztusi címlapNational Geographic 2016. szeptemberi címlapNational Geographic 2016. októberi címlapNational Geographic 2016. novemberi címlapNational Geographic 2016. decemberi címlapNational Geographic 2017. januári címlapNational Geographic 2017. februári címlapNational Geographic 2017. márciusi címlapNational Geographic 2017. áprilisi címlapNational Geographic 2017. májusi címlapNational Geographic 2017. júniusi címlapNational Geographic 2017. júliusi címlapNational Geographic 2017. augusztusi címlapNational Geographic 2017. szeptemberi címlapNational Geographic 2017. októberi címlapNational Geographic 2017. novemberi címlapNational Geographic 2017. decemberi címlapNational Geographic 2018. januári címlapNational Geographic 2018. februári címlapNational Geographic 2018. márciusi címlapNational Geographic 2018. áprilisi címlapNational Geographic 2018. májusi címlapNational Geographic 2018. júniusi címlapNational Geographic 2018. júliusi címlapNational Geographic 2018. augusztusi címlapNational Geographic 2018. szeptemberi címlapNational Geographic 2018. októberi címlapNational Geographic 2018. novemberi címlapNational Geographic 2018. decemberi címlapNational Geographic 2019. januári címlapNational Geographic 2019. februári címlapNational Geographic 2019. márciusi címlapNational Geographic 2019. áprilisi címlapNational Geographic 2019. májusi címlapNational Geographic 2019. júniusi címlapNational Geographic 2019. júliusi címlapNational Geographic 2019. augusztusi címlapNational Geographic 2019. szeptemberi címlapNational Geographic 2019. októberi címlapNational Geographic 2019. novemberi címlapNational Geographic 2019. decemberi címlapNational Geographic 2020. januári címlapNational Geographic 2020. februári címlapNational Geographic 2020. márciusi címlapNational Geographic 2020. áprilisi címlapNational Geographic 2020. májusi címlapNational Geographic 2020. júniusi címlapNational Geographic 2020. júliusi címlapNational Geographic 2020. augusztusi címlapNational Geographic 2020. szeptemberi címlapNational Geographic 2020. októberi címlap

Hírlevél feliratkozás

Kérjük, erősítsd meg a feliratkozásod az e-mailben kapott linkre kattintva!

Kövess minket