Eine Mail vom Spinat

Kann uns Spinat vor Umweltverschmutzungen warnen?

Spinat kann Mails verschicken, was kannst du? Nein, mal im Ernst - Wissenschaftler*innen haben Spinat gezüchtet, der uns mitteilen kann, wie es ihm geht. Und zwar via E-Mail. Sieht so die Zukunft des Umweltschutzes aus?

Grüne Kommunikation

Ob es Pflanzen gut geht oder nicht, merken wir spätestens, wenn die Blätter welk werden. Zu viel Sonne? Zu viel Wasser? Schädlingsbefall? Für Hobbygärtner*innen ist es immer ein Ratespiel, herauszufinden, was einer Pflanze eigentlich genau fehlt. Und obwohl sich Botaniker*innen, Umweltschützer*innen und Co. etwas besser mit Pflanzen auskennen - auch sie stehen oft vor dem Rätsel, warum es Bäumen, Sträuchern und Gräsern gut beziehungsweise schlecht geht. Die einfachste Lösung wäre natürlich, wenn uns die Pflanzen mitteilen könnten, was Sache ist - schon bevor sie welk werden. Klingt futuristisch, aber genau das haben Wissenschaftler*innen nun erforscht - mit Erfolg.

Spinat-Cyborgs

Amerikanische Forscher*innen haben es geschafft, Spinatpflanzen mit einem elektronischen System zu verbinden. Dabei wurden die Wurzeln von Spinatpflanzen so verändert, dass sie mikroskopisch kleine Nanosensoren besitzen, mit denen Nitroaromaten nachgewiesen werden können.

Nitroaromaten sind Chemikalien, die häufig in Sprengstoffen (zum Beispiel Landminen) und künstlichen Industriechemikalien vorkommen. Diese Stoffe gehören natürlich nicht in unser Grundwasser und können für Wasserorganismen giftig sein. Außerdem sind sie nur schwer biologisch abbaubar. Wenn die Nanosensoren an den Wurzeln des Spinats Nitroaromaten erkennen, können sie ein Signal an eine Infrarotkamera senden, die einen E-Mail-Alarm auslöst und die Forscher*innen informiert. Die Pflanze wird also zu einer Art lebendem Computer.

Plant nanobionics is insane!!😂😂
- Apparently engineers at @MIT report that spinach roots can detect a compound found in explosives like landmine which then release a signal read by an Infrared caméra and can send emails to the scientifists. "Email vegetables"📳🥦📲 pic.twitter.com/WtYD6LrqDQ
— Gêrrÿ🇺🇬🇨🇵 (@_GerryKairu_) February 9, 2021

Warum macht man das?

Das Warnsystem der Spinatpflanzen könnte dazu beitragen, ein Frühwarnsystem für Umweltverschmutzung zu entwickeln. Aufgrund der großen Menge an Informationen, die Pflanzen aus ihrer Umgebung aufnehmen, eignen sie sich geradezu perfekt dafür, ökologische Veränderungen selbst zu überwachen. Pflanzen wissen beispielsweise schon lange Zeit vor uns, dass es eine Dürre geben wird. Das Mail-Spinat-Experiment ist übrigens eines von vielen dieser Art. Es gibt ein ganzes Forschungsfeld, dass sich mit ähnlichen Experimenten beschäftigt. Die angewandte Technologie wird auch als "plant nanobionics" bezeichnet und zielt darauf ab, Pflanzen neue Fähigkeiten zu verleihen. Leiter der Untersuchungen, Professor Michael Strano, sagte über das Experiment:

"Plants are very good analytical chemists. They have an extensive root network in the soil, are constantly sampling groundwater, and have a way to self-power the transport of that water up into the leaves. [...] This is a novel demonstration of how we have overcome the plant/human communication barrier." - Professor Michael Strano