Прозрачная почва

Недавно разработанная прозрачная почва прольет свет на тайный мир корней растений. Новый материал, изобретенный биологами, физиками и химиками, поможет улучшить урожаи и найти новые способы избежать эпидемий пищевых отравлений.

Растения впитывают воду и минералы при помощи корневой системы, которая значительно обширнее, чем надземные части растений. Ученые с удовольствием узнают новое о корнях, но большая часть информации остается спрятанной под землей.

«В почве предстоит раскрыть еще много нового, и нам еще неизвестно, что именно», — рассказывает биолог-теоретик Лионель Дюпуй из Института имени Джеймса Хаттона в Данди, Шотландия.

Два года ушло на пробы и ошибки, а именно тщательный подбор кислотности, размеров крупинок и содержания питательных веществ в целом ряде искусственных материалов, подобных почве и увлажняемых специальными жидкими растворами. В результате Дюпуй и его коллеги смогли разработать прозрачную почву, в которой можно выращивать растения. Материал дает возможность создать трехмерное изображение ризосферы – зоны почвы, где развиваются корни растения и связанные с ними организмы.

Материал может использоваться для изучения распространения и передачи других инфекций через почву. Например, черви нематоды передают вирусы в урожаи, а с помощью прозрачной почвы можно изучить их пищевые особенности.

Изобретение может также помочь проанализировать корни различных растений с целью выращивания культур с более эффективными корневыми системами, позволяя, соответственно, уменьшить потребление воды и удобрений. Особенности корней часто не учитываются в программах выращивания растений, так как в условиях почвы очень сложно изучать производительность корневой системы. Прозрачная почва открывает новые возможности в этой сфере. Например, исследователи могут генетически изменить растения, так чтоб основные гормоны роста и другие соединения были обозначены флуоресцентными белками. Это поможет им отследить циркуляцию этих молекул в живых растения и увидеть, как ведут себя корни. В результате удастся выяснить, почему некоторые растения ведут себя лучше других в одинаковых условиях выращивания.