Oceněná expozice mluví řečí rostlin

Autonomní fenotypizační jednotka společnosti PSI s poetickým názvem „Mluvíme řečí rostlin“ se dostala na jedenácté místo mezi dvaceti exponáty, které podle pořadatelů EXPO 2020 v Dubaji nesmí návštěvníci minout. „Musíme si uvědomit, že exponát We Speak Plantish není jedenáctým z dvaceti, ale jedenáctým z několika tisíc, které na EXPO vystavují sto devadesát dvě země,“ nešetří uznáním generální komisař Jiří F. Potužník. „Navíc nejde o projekci či model, ale o plně funkční technologii, kterou společnost PSI na své náklady nejen vyvinula, ale v českém pavilonu i instalovala a provozuje ji,“ dodává Potužník. Expozice PSI a CEITEC MU, která poutala pozornost mezinárodního publika odvážným tvrzením s originální anglickou složeninou WE SPEAK PLANTISH posledního půl roku, nyní bude toto unikátní zařízení převezeno do brněnského VIDA! Science Center, kde bude nadále plnit svou vzdělávací a osvětovou roli.

Technologie, která na základě reakcí rostlin na světlo, dokáže určit nejen jejich okamžitou potřebu, různé druhy stresu nebo případné onemocnění, ale při dlouhodobém sběru a analýze dat stanoví i kvalitu jejich genetické výbavy, je součástí stálé expozice Country for the Future. Před očima návštěvníků funguje samostatně s dálkovou kontrolou z Drásova u Brna už půl roku.

Zájem mají univerzity z celého světa

„O přístroj, který je schopen zobrazit složité procesy probíhající v rostlinách – jinými slovy, který je schopen rozumět jejich řeči, mají zájem nejlepší univerzity po celém světě. Například Oxford, Cambridge, Stanford a další,“ komentuje zájem světových vědeckých institucí ředitel PSI Martin Trtílek. „Řadě z nich je firma PSI již nainstalovala.“

Nejde jen o exponát samotný ale o důležitost fenotypizační technologie pro vědu a pro lidstvo. Vývojáři biotechnologií z firmy PSI aktivně spolupracují s vědci z CEITEC MU působícími v oblasti genomiky a proteomiky rostlinných systémů. Díky moderní technologii fenotypizace, kterou firma PSI vyvíjí, dokáží vědci z institutu CEITEC MU určit, jak se rostliny cítí a co právě potřebují.

Automatizovaná fenotypizace rostlin slouží k popisu znaků a vlastností rostlin v závislosti na prostředí, což je velmi významné pro hledání nových odrůd hospodářských plodin, ale i pro vývoj ochranných a biostimulačních přípravků, technologií a agronomických postupů. Tato jedinečná technologie umožňuje vědcům rozumět jemné a zároveň fascinující řeči rostlin.

„Rozumět řeči rostlin pro nás znamená být v harmonii s rostlinami, rozumět jejich zdraví, jejich náladám a tomu, jak se cítí v danou chvíli v daných podmínkách. Rostliny jsou opravdu důležité pro planetu a pro život na Zemi! Všichni živí tvorové na této planetě potřebují rostliny k životu – díky rostlinám můžeme dýchat, díky rostlinám máme potravu, rostlinami se živí zvířata, díky rostlinám si můžeme postavit obydlí nebo nábytek,“ vysvětluje důležitost svých technologií pro lidstvo Trtílek.

„Díky sofistikovaným fenotypizačním zařízením, které jsou vyvinuty tak, že umožňují pěstování rostlin za přesně nastavených podmínek, můžeme sledovat, jak se rostlinám daří a jak reagují na změny. Přístroj nám umožňuje zaznamenávat výzkumná data v různých časových rozpětích, od hodin až po týdny nebo dokonce měsíce, a následně tato data analyzovat. A to vše neinvazivně, bez poškození nebo dokonce dotyku rostliny,“ říká vědecký ředitel CEITEC MU a rostlinný genetik Karel Říha.

„Jižní Morava je silným hráčem v biotechnologiích orientovaných na zemědělství díky dobře zavedené vědecké a technologické spolupráci mezi institutem CEITEC a společností PSI. Tato spolupráce zapustila tak hluboké kořeny, že jsme společně založili unikátní Českou platformu rostlinné fenotypizace,“ dodává Jiří Nantl, ředitel výzkumného institutu CEITEC MU.

CEITEC MU nedávno dokončil instalaci nového fenotypizačního přístroje ve své sdílené laboratoři Plant Sciences. „Fenotypizace rostlin v současnosti patří mezi naše technologické vlajkové lodě, jak potvrzuje nejen ocenění této technologie na EXPO Dubaj, ale i vládou nově schválená Česká platforma rostlinné fenotypizace, která bude brzy financována českým státem a která představuje zcela unikátní příležitost pro rostlinný výzkum,“ vysvětluje Nantl.

„Pokrok v oblasti rostlinného výzkumu je jasně viditelný a bude zajisté patřit i mezi priority nadcházejícího českého předsednictví EU. Válka na Ukrajině mimo jiné Evropě připomíná, že je nezbytné zajistit minimálně potravinovou nezávislost Evropy. Výzkumu rostlin, který je již dávno zakotven v naší institucionální strategii, se konečně dostane pozornosti, kterou si zaslouží. Rostliny jsou důležitým zdrojem života na Zemi, jejich význam je však bohužel mnohdy nedoceněn,“ uzavírá Jiří Nantl.

Jak funguje fenotypizační patforma?

Fenotypizační platformu si lze představit jako moderní linku pro údržbu rostlin. Rostliny se zde pohybují v květináčích s pomocí integrovaných robotických řešení bez lidského zásahu. Jednotlivé květináče v přepravních discích jsou přenášeny na běžícím pásu od kultivačních oblastí směrem k zobrazovacím jednotkám a zavlažovacím stanicím. V zavlažovací stanici je změřena a zaznamenána skutečná hmotnost rostliny, aby zařízení následně přidalo přesné množství vody potřebné pro její optimální růst.

Digitální data o rostlinách jsou získávána pomocí speciálních scannerů shora, ale také z několika úhlů bočních pohledů. Led lampy umístěné nad květináči simulují sluneční světlo a lze je upravit podle potřeby tak, aby simulovaly různou denní dobu, požadovanou intenzitu světla a ideální světelné spektrum. Díky fenotypizaci vědci ví, jak se každá rostlina v daný okamžik cítí. Zjednodušeně tedy toto zařízení slouží jako překladač řeči rostlin, který nám říká, zda rostliny v daný moment pociťují stres nebo jsou spokojené.

Na tvorbě výsledného konceptu expozice se spolupracovalo se studiem STEEZY, které se pak postaralo i o následnou realizaci. Návštěvník expozice je vtažen do děje pomocí velké obrazovky, která se nachází za fenotypizačním zařízením a ze které k němu promlouvá zkoumaná rostlina. Rostlina se snaží návštěvníkům vysvětlit svůj zásadní význam pro život na Zemi a chce je motivovat, aby se snažili rostlinám více porozumět. Rostlina upozorňuje na globální výzvy, které se týkají jich i změn klimatu a které budou mít zásadní dopad i na celé lidstvo. Rostlina se snaží o navázání dialogu s návštěvníky z celého světa a naznačuje, že řešení nastíněných problémů leží právě v komunikaci a porozumění rostlinám. A právě věda a technologie nyní dávají možnost porozumět potřebám rostlin a zvou návštěvníky, aby nahlédli do fascinujícího světa rostlinného výzkumu.

Redakčně upraveno

Zdroj: CEITEC MU