В 2017 году американские ученые разработали первое поколение растений, которые способны излучать свет. Для этого они обработали их листья люциферазой — именно это вещество позволяет светлячкам светиться в темноте. Растения могли излучать свет на протяжении нескольких часов, но уровень яркости был минимальным. Недавно ученые улучшили свой результат, показав публике новое поколение светящихся растений. Их листья были покрыты новым веществом, которое обеспечивает более яркое свечение на протяжении примерно одного часа. Растение можно «заряжать» под синим светодиодом — воздействие на листья на протяжении 10 секунд позволяет растениям светиться еще один час. Как видно, группа ученых не стоит на месте и в скором времени может показать миру альтернативный способ освещения жилых помещений. Вы только представьте: наши дети и внуки смогут читать книги под светом домашних растений! Звучит интригующе, поэтому давайте разберемся подробнее, как все это работает.
В будущем растения можно будет использовать в качестве светильников
Какие растения светятся в темноте?
О новом поколении светящихся растений было рассказано в научном издании Science Alert. На этот раз в качестве светящегося вещества они использовали алюминат стронция, который поглощает свет и возвращает его в еще большем количестве. Вещество было внедрено в частицы диаметром в несколько сотен нанометров. Они, в свою очередь, были введены в листья через небольшие отверстия на их поверхности, которые именуются как устьица. Частицы накопились во внутреннем слое листьев и образовали собой тонкую пленку, которая не наносит вреда растению.
Светящиеся частицы внутри растения
В ходе экспериментов было выяснено, что пленка из алюмината стронция способна «заряжаться» светом как от солнца, так и светодиодной лампы. Ученые поставили растение под синий светодиод на 10 секунд и листья зарядились настолько, что испускали свет обратно на протяжении почти одного часа. Сообщается, что потом исследователи пробовали менять концентрацию светящегося вещества и время пребывания под лампой и добились лучшего результата. Постоянно подзаряжаясь, растение смогло выполнять функцию лампы на протяжении двух недель. После этого срока оно погибло, но ученым удалось извлечь из листьев 60% светящихся веществ и использовать их повторно на другом растении.
Слева структура обычного листа, справа — модифицированного
После экспериментов со свечением, исследователи решили выяснить, какие виды растений можно использовать в качестве светильников. Проще всего светящимся слоем можно оснастить жеруху обыкновенную (Nasturtium officinale), которая с древних времен используется людьми как листовой овощ. Это растение обладает 2—7 парами листьев круглой или овальной формы, а также крупным листом сверху. В России это растение чаще всего встречается в предгорьях Кавказа и Дагестана. Помимо него, в качестве светильников можно использовать табак обыкновенный (Nicotiana tabacum), базилик (Ocimum basilicum), маргаритку многолетнюю (Bellis perennis) и колоказию (Colocasia).
Разработанные американскими учеными светящиеся растения
Читайте также: В пустынях Калифорнии исчезают растения, и это невозможно остановить
Какими будут растения будущего?
Светящееся растение было продемонстрировано на выставке Plant Properties, которая прошла в Смитсоновском институте. На данный момент ученые занимаются созданием третьего поколения растений-светильников. Их особенность будет заключаться в том, что листья будут покрыты как нынешним алюминатом стронция, так и использованной в 2017 году люциферазой. В теории, совокупность этих веществ должно сделать свечение растений более ярким и длительным. Но это только предположение — чтобы убедиться в этом, нужно подождать результатов тестирования. Сейчас даже неизвестно, удастся ли ученым внедрить в листья сразу два вещества. Ведь не исключено, что они туда попросту не поместятся или приведут к быстрой гибели растений.
Как вы думаете, смогут ли ученые в будущем вырастить светящееся дерево? Пишите в комментариях или нашем Telegram-чате
Внедрение в растения дополнительных веществ для придания им новых функций называется нанобионикой растений. В 2014 году американским ученым удалось внедрить в растения углеродные нанотрубки и на 30% увеличить их способность к фотосинтезу. Также после модификации растения стали чувствительными к газам, которые загрязняют окружающую среду. Исходя из этого получается, что в будущем из растений можно будет создать не только осветительные приборы, но и датчики загрязненности.
Если вам интересны новости науки и техники, подпишитесь на наш канал в Яндекс.Дзен. Там вы найдете статьи, которые не были опубликованы на сайте!
Ученые уже давно пытаются модифицировать растения. Недавно они заставили картофель светиться, чтобы фермеры могли получать больший урожай. Но как все это взаимосвязано? Читайте в этом материале.
