Piante luminose: risparmio sull'illuminazione stradale e progettazione paesaggistica elegante

Il Mastino dei Baskerville, il cui sorriso luminoso portò alla morte Sir Charles Baskerville e quasi uccise Henry Baskerville nel romanzo di Arthur Conan Doyle, era un cane normale. Brillava solo grazie a intenti maligni e al fosforo sul muso. Tuttavia, esistono organismi viventi che si illuminano da soli nell'oscurità.

Batteri, meduse, molluschi, plancton, lucciole, scorpioni, funghi (compresi i soliti funghi). Oggi gli scienziati conoscono più di ottocento organismi viventi luminosi. La maggior parte di loro vive nei mari e negli oceani. Ma gli scienziati non hanno ancora scoperto rappresentanti del regno di Flora con la capacità di bioluminescenza. Tuttavia, una persona non è abituata ad aspettare i favori della Natura: se per qualche motivo “non ha pensato” di realizzare piante luminose, la “corona della creazione” è pronta ad assumersi lui stesso questo compito.

Bioglow è l'azienda che ha creato il concetto della pianta luminosa.

In natura non esistono piante luminose perché le piante non necessitano della bioluminescenza. Nel microcosmo, la luminescenza è un effetto collaterale della digestione: la neutralizzazione dell'ossigeno attivo da parte degli enzimi batterici durante la scomposizione del glucosio. Le lucciole e i piccoli calamari watazenia usano la luce per attirare i compagni, le meduse come difesa shock contro chi tenta di mangiarli.

Ci sono anche cacciatori che attirano le loro vittime con la luminosità del proprio corpo. E alcuni tipi di coralli di acque profonde, secondo gli scienziati, sono in grado di trasformare la debole luce a onde corte che penetra nelle profondità in lampi più luminosi. Questo fenomeno viene utilizzato come fitoilluminazione per la possibilità di fotosintesi delle colonie di alghe simbiotiche che vivono nei boschetti di coralli.

Le piante non hanno bisogno di brillare. Pertanto è stato necessario l’intervento dell’ingegneria genetica, decenni di lavoro e un investimento solido. I cloroplasti vegetali sono plastidi semiautonomi che esistono in simbiosi con le piante. Secondo l'ipotesi, una volta erano indipendenti, come i cianobatteri legati ai cloroplasti, capaci di luminescenza. Alexander Krichevsky (St. Louis, USA) è uno specialista in due aree: lo studio del fenomeno della bioluminescenza dei batteri marini e la microbiologia delle piante. Lo scienziato ebbe l'idea di unire due discipline che conosceva bene, cosa che fece creando la società di biotecnologie Bioglow, Inc.

Starlight Avatar: incarnazione di Starlight

L'azienda di Alexander Krichevskij ha creato il concetto di una pianta luminosa: "Starlight Avatar®".

La luminosità di Starlight Avatar (piante di tabacco) si basa sull'introduzione di una parte del gene della lucciola, la molecola della luciferasi, nel genoma della pianta. Affinché Starlight Avatar possa brillare, è necessario un catalizzatore: la reazione di splendore si verifica quando la luciferasi viene ossidata sotto l'azione dell'ossigeno in presenza dell'enzima luciferina. La luciferina era contenuta nel mezzo nutritivo in cui veniva coltivata la pianta.

Bagliore di una nuova generazione di piante geneticamente modificate (a sinistra) rispetto a Starlight Avatar (a destra). Foto dal sitobioglowtech.com
Nel 2014, Bioglow ha messo all'asta venti copie di luminosi avatar Starlight che crescevano in contenitori speciali. Finora questa luce è molto debole, ma il laboratorio di Alexander Krichevsky sta lavorando per aumentarne la luminosità.

Finora - dal regno della fantasia

Bioglow prevede di creare piante che non solo abbelliranno il paesaggio di notte, ma contribuiranno anche a risparmiare sull'illuminazione stradale. Ma per ora le piante luminose provengono dal regno della fantasia. Starlight Avatar emette luce solo se annaffiato con la soluzione appropriata.

Gli scienziati russi che lavorano allo studio della bioluminescenza e alla creazione di piante auto-luminose nel laboratorio di spettroscopia biomolecolare dell'Istituto di chimica bioorganica dell'Accademia delle scienze russa sotto la guida di Ilya Yampolsky ritengono che sia ancora troppo presto per pianificare i fiori aiuole nei loro siti, tenendo conto delle rose o delle peonie luminose nell'oscurità e sradicare la siepe per trasformarla in luminosa.

Citano la bioluminescenza vegetale come uno dei loro progetti più ambiziosi: “La soluzione ideale, alla quale finora nessuno è riuscito, consiste nel decifrare l’intero percorso della biosintesi della luciferina, che può essere un processo in più fasi che coinvolge un gran numero di proteine. Quindi - inserimento nel genoma di un altro organismo di geni che codificano tutte queste proteine ​​e luciferasi. Al momento è stata decifrata la biosintesi della sola luciferina batterica, ma questo sistema è difficile da adattare alle piante e agli animali. E l’implementazione di un simile approccio sembra improbabile”.

I semi di fiori luminosi non sono ancora disponibili per l'acquisto (a meno che, ovviamente, tu non abbia pagato $ 40 per l'ipotetica opportunità di ottenere i semi del trifoglio geneticamente modificato di Tal in un progetto di crowdfunding