צמחים זוהרים: האם נוכל לטייל ביער מ"אווטאר"?

צמחים זוהרים הם דימוי מובהק של היער מהסרט "אווטאר". והיום זה כבר לא פנטזיה, אלא כיוון אמיתי בביוטכנולוגיה.

ביולומינסנציה אינה אופיינית לעולם הצומח. לא ניתן פשוט "להוסיף אור" לצמח כאפקט דקורטיבי. ביולומינסנציה אינה פונקציה נפרדת, אלא מערכת שלמה של תגובות כימיות שחייבת לפעול בתיאום עם המטבוליזם החי. כדי שצמח יאיר מעצמו, ללא הזנה חיצונית, יש להשתיל בתאיו מנגנון ביוכימי מלא התואם לפיזיולוגיה שלו. במילים אחרות, מדובר לא בתחבולה, אלא בהנדסה ביולוגית עדינה ומורכבת.

בתחילה, הניסויים התבססו על שימוש בתרכובות כימיות חיצוניות וננו-חומרים. הם עשו רושם רב והדגימו בבירור את האפשרות עצמה: כן, אפשר באמת לגרום לצמח להפיץ אור. אבל עד לדימוי של אורגניזם אוטונומי הזוהר באופן טבעי היה עוד רחוק. זה היה יותר הוכחת היתכנות מאשר מציאות ביולוגית מלאה.

הפריצה האמיתית התרחשה כאשר מדענים הצליחו ליצור צמחים מהונדסים עם ביולומינסנציה אוטונומית. בולטים במיוחד היו הניסויים בטבק Nicotiana tabacum, שבהם הזוהר לא היה רק תופעה דקורטיבית, אלא מעין השתקפות של חיי הצמח הפנימיים. הוא השתנה עם פגיעה ברקמות, התחזק לאחר גיזום, הגיב לאותות לחץ ואף ציית למקצבים יומיים.

על רקע זה, מעוררת עניין הצהרתה של החברה הסינית Magicpen Bio, הטוענת כי הצליחה להגביר משמעותית את בהירותם של צמחים ביולומינסנטיים. לפי החברה, הזוהר שלהם ניכר לא רק בחושך מוחלט, אלא גם באור חלש בעין בלתי מזוינת.

לפי המידע באתר החברה, הצוות בראשות לי ז'נהאן עבד על הפרויקט כשלוש שנים וערך 532 ניסויים, תוך הגברת הבהירות בהדרגה — מזוהר בקושי נראה ועד לאור יציב המתפשט לאורך עורקי העלה הודות למטבוליזם של הצמח עצמו.

עם זאת, בין תוצאה מעבדתית למוצר המוני נותר מרחק גדול. חשובים לא רק הבהירות, אלא גם יציבות האפקט, תורשתיות התכונה, התנהגות הצמחים בתנאים שונים ואפילו מגבלות רגולטוריות.

אך בידיעה באיזו מהירות פיתוחים של מדענים סינים יכולים לעבור את הדרך מניסויים מדעיים למימוש מעשי, החלום לטייל בפארק זוהר, או לפחות לגדל על שידת הלילה מנורת לילה חיה, עשוי להפוך למציאות בקרוב מאוד.

צמחים זוהרים כבר קיימים כתוצאה של ביוטכנולוגיה מודרנית. ואולי עדיין רחוקים מהשוק ההמוני, אבל זה כבר לא מדע בדיוני.