Yaprakların gizli nefesi görüntülendi: "Akıllı bitkiler" geliyor

Gezegenimizin geleceği ve gıda güvenliğimiz, aslında bitki yapraklarının üzerinde yer alan ve mikroskopla bile zor seçilen milyonlarca minik gözenekte saklı.

Bilim insanları, bitkilerin “stoma” adı verilen bu gözenekler aracılığıyla nasıl nefes aldığını anlık olarak izleyebilen devrim niteliğinde bir teknoloji geliştirdi.Illinois Üniversitesi'nden araştırmacıların “Stomata In-Sight” adını verdiği bu araç, bitkilerin karbondioksit tüketirken dışarıya ne kadar oksijen ve su buharı verdiğini gerçek zamanlı olarak takip etme imkanı sunuyor.

Bu gelişme, özellikle iklim değişikliğinin yarattığı kuraklık tehdidine karşı daha dayanıklı tarım ürünleri geliştirilmesinin kapısını aralıyor.Bitki biyoloğu Andrew Leakey, onca zamandır stomalar üzerine çalışılmasına rağmen, bu gözeneklerin boyutu ve sayısıyla gaz alışverişi arasındaki bağlantıyı kurmakta hala zorlandıklarını söyledi.

Geliştirilen yeni cihaz ise bir mikroskop, hassas bir gaz ölçüm sistemi ve yapay zeka destekli görüntü analizini bir araya getirerek bu boşluğu dolduruyor.

Araştırmacılar, avuç içi büyüklüğündeki iklim kontrollü bir odaya yerleştirdikleri yaprak parçaları üzerinde sıcaklık ve su miktarını değiştirerek bitkilerin bu değişimlere nasıl tepki verdiğini saniyelik olarak gözlemliyor.

Yapay zeka ise çekilen binlerce kareyi hızla tarayıp stomaların hareketlerini analiz ederek süreci hızlandırmakla görevli.Beş yıllık emeğin karşılığıElbette bu hassas teknolojiyi hayata geçirmek hiç kolay değildi.

Leakey ve ekibi, sistemi kurarken en büyük sorunu titreşimlerde yaşadıklarını belirtiyor.

Anlatıldığı üzere, gaz değişim sistemindeki basit bir fanın yarattığı minik sarsıntılar bile mikroskop görüntülerinin bulanıklaşmasına sebep oldu.

Beş yıllık bir çalışma ve üç başarısız prototipin ardından, istenilen teknolojiye ulaşmayı başardılar.Ekip, bu teknolojiyi şimdiden mısır ve sorgum gibi stratejik ürünlerde denemeye başladı.

Hatta sorgum bitkisinin genetiğiyle oynayarak gözenek yoğunluğunu azaltmayı ve bitkinin çok daha az suyla hayatta kalmasını sağlamayı başardılar.Ancak bilim dünyasında bu yeni araca şüpheyle yaklaşanlar da var.

Bazı uzmanlar, mikroskop ve gaz ölçüm tekniklerinin zaten on yıllardır kullanıldığını, bu sistemin sadece mevcut yöntemleri birleştirdiğini savunuyor.

Buna rağmen Leakey, teknolojiyi daha da ileri taşıma konusunda kararlı görünüyor.

Şu anki en büyük engel, her bir yaprak parçasında onlarca stomanın manuel olarak incelenmesinin çok fazla vakit alması.

Araştırmacılar, bu süreci tamamen robotik sistemlere ve daha gelişmiş yapay zeka algoritmalarına devrederek bir “üretim hattı” kurmayı hedefliyor.

Eğer bu gerçekleşirse, kuraklığa meydan okuyan “"akıllı bitkiler” geliştirmek çok daha kısa sürecek.