MIT opracował czujnik do pielęgnacji upraw

Inżynierowie z Massachusetts Institute of Technology (MIT) zaprezentowali nowy sensor służący do śledzenia reakcji roślin na wpływ stresorów – mowa o takich czynnikach jak obrażenia, infekcje oraz lekkie uszkodzenia. Urazy można następnie śledzić za pomocą czujników wykonanych z nanorurek węglowych.

Sensory osadza się w liściach roślin, a następnie czujniki te odbierają fale sygnalizacyjne nadtlenku wodoru. Zdaniem naukowców związek ten jest wykorzystywany przez rośliny jako komunikat o niebezpieczeństwie. Ma on stymulować komórki w liściach do wytwarzania związków, które mogą naprawić uszkodzenia bądź odstraszyć np. owady powodujące uszkodzenia tkanek.

Czujniki zaprojektowane przez MIT mogą nie tylko wykrywać sygnał w postaci nadtlenku wodoru, ale też określić przyczynę występowania „stresu” u różnych gatunków roślin. Zdaniem badaczy możliwość rozróżnienia przyczyn pozwoli naukowcom zajmującym się rolnictwem opracować nowe, bardziej efektywne strategie uprawy plonów.

Badania to także cenne źródło informacji o odporności roślin na uszkodzenia mechaniczne oraz ich reakcję na występowanie patogenów. Analizy mogą więc pozwolić na bardziej efektywne stosowanie środków ochrony roślin.

Naukowcy prowadzą już badania na 8 różnych gatunkach – m.in. truskawkach, szpinaku czy rukoli. Czujniki włączono do liści rośliny za pomocą metody zwanej penetracją otoczki wymiany lipidów. Każda roślina wymaga nieco innego podejścia przy „montażu” czujnika, a naukowcy obserwowali nawet wzmożone wydzielanie nadtlenku wodoru w przypadku, gdy popełnili błąd i uszkodzili roślinę.

Naukowcy zbadali, że uwalnianie akurat tej substancji przez roślinę stymuluje komórki roślinne do wytwarzania cząsteczek zwanych metabolitami wtórnymi, dzięki czemu naprawiają one uszkodzenia. Substancja ta potrafi odstraszać też drapieżniki.

Oprócz czujnika naukowcy opracowali także aplikację przesyłającą powiadomienia o wykrytych zagrożeniach na telefon z Androidem.