Świecące rośliny: czy będziemy mogli spacerować po lesie z „Avatara”?

Świecące rośliny to kultowy obraz lasu z filmu „Avatar”. I dzisiaj nie jest to już fantazja, lecz realny kierunek biotechnologii.

Bioluminescencja nie jest charakterystyczna dla świata roślin. Roślinie nie można po prostu „dodać światła” jako efektu dekoracyjnego. Bioluminescencja to nie pojedyncza funkcja, lecz cały system reakcji chemicznych, który musi działać w harmonii z żywym metabolizmem. Aby roślina świeciła samodzielnie, bez zewnętrznego zasilania, w jej komórki należy wbudować pełnowartościowy mechanizm biochemiczny, kompatybilny z jej własną fizjologią. Innymi słowy, nie mówimy o sztuczce, lecz o subtelnej i złożonej bioinżynierii.

Początkowo eksperymenty opierały się na wykorzystaniu zewnętrznych związków chemicznych i nanomateriałów. Wywierały one silne wrażenie i wyraźnie demonstrowały samą możliwość: tak, roślinę rzeczywiście można zmusić do emisji światła. Jednak do obrazu autonomicznego, naturalnie świecącego organizmu było jeszcze daleko. Był to raczej dowód koncepcji niż pełnoprawna rzeczywistość biologiczna.

Prawdziwy przełom nastąpił, gdy naukowcom udało się stworzyć rośliny transgeniczne z autonomiczną bioluminescencją. Szczególnie zauważalne stały się eksperymenty z tytoniem Nicotiana tabacum, w których świecenie okazało się nie tylko fenomenem dekoracyjnym, ale swoistym odzwierciedleniem wewnętrznego życia rośliny. Zmieniało się ono przy uszkodzeniu tkanek, nasilało po przycięciu, reagowało na sygnały stresowe, a nawet podlegało rytmom dobowym.

Na tym tle zainteresowanie budzi oświadczenie chińskiej firmy Magicpen Bio, która twierdzi, że zdołała znacząco zwiększyć jasność roślin bioluminescencyjnych. Według firmy ich blask jest zauważalny nie tylko w całkowitej ciemności, ale także przy słabym oświetleniu gołym okiem.

Zgodnie z informacjami z własnej strony internetowej firmy, zespół pod kierownictwem Li Renhana pracował nad projektem przez około trzy lata i przeprowadził 532 eksperymenty, stopniowo zwiększając jasność — od ledwo zauważalnego blasku do stabilnego światła rozprzestrzeniającego się wzdłuż nerwów liścia dzięki własnemu metabolizmowi rośliny.

Jednak między wynikiem laboratoryjnym a produktem masowym pozostaje duży dystans. Ważna jest nie tylko jasność, ale także stabilność efektu, dziedziczność cechy, zachowanie roślin w różnych warunkach, a nawet ograniczenia regulacyjne.

Wiedząc jednak, jak szybko projekty chińskich naukowców mogą przebyć drogę od eksperymentów naukowych do praktycznej realizacji, marzenie o spacerze po świecącym parku lub przynajmniej o wyhodowaniu żywej lampki nocnej na szafce nocnej może stać się rzeczywistością bardzo szybko.

Świecące rośliny już istnieją jako wynik nowoczesnej biotechnologii. I choć do rynku masowego może im jeszcze daleko, nie jest to już fantastyka naukowa.