Gezegenimizin geleceği ve besin güvenliğimiz, aslında bitki yapraklarının üzerinde yer alan ve mikroskopla bile güç seçilen milyonlarca minik gözenekte gizli. Bilim insanları, bitkilerin “stoma” ismi verilen bu gözenekler aracılığıyla nasıl nefes aldığını anlık olarak izleyebilen ihtilal niteliğinde bir teknoloji geliştirdi.
Illinois Üniversitesi’nden araştırmacıların “Stomata In-Sight” ismini verdiği bu araç, bitkilerin karbondioksit tüketirken dışarıya ne kadar oksijen ve su buharı verdiğini gerçek vakitli olarak takip etme imkanı sunuyor. Bu gelişme, bilhassa iklim değişikliğinin yarattığı kuraklık tehdidine karşı daha sağlam tarım eserleri geliştirilmesinin kapısını aralıyor.
Bitki biyoloğu Andrew Leakey, onca vakittir stomalar üzerine çalışılmasına karşın, bu gözeneklerin boyutu ve sayısıyla gaz alışverişi ortasındaki ilişkiyi kurmakta hala zorlandıklarını söyledi. Geliştirilen yeni aygıt ise bir mikroskop, hassas bir gaz ölçüm sistemi ve yapay zeka dayanaklı imaj tahlilini bir ortaya getirerek bu boşluğu dolduruyor. Araştırmacılar, avuç içi büyüklüğündeki iklim denetimli bir odaya yerleştirdikleri yaprak kesimleri üzerinde sıcaklık ve su ölçüsünü değiştirerek bitkilerin bu değişimlere nasıl reaksiyon verdiğini saniyelik olarak gözlemliyor. Yapay zeka ise çekilen binlerce kareyi süratle tarayıp stomaların hareketlerini tahlil ederek süreci hızlandırmakla vazifeli.
Beş yıllık emeğin karşılığı
Elbette bu hassas teknolojiyi hayata geçirmek hiç kolay değildi. Leakey ve grubu, sistemi kurarken en büyük sorunu titreşimlerde yaşadıklarını belirtiyor. Anlatıldığı üzere, gaz değişim sistemindeki kolay bir fanın yarattığı minik sarsıntılar bile mikroskop manzaralarının bulanıklaşmasına sebep oldu. Beş yıllık bir çalışma ve üç başarısız prototipin ardından, istenilen teknolojiye ulaşmayı başardılar.
Ekip, bu teknolojiyi şimdiden mısır ve sorgum üzere stratejik eserlerde 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 kuşkuyla yaklaşanlar da var. Kimi uzmanlar, mikroskop ve gaz ölçüm tekniklerinin esasen on yıllardır kullanıldığını, bu sistemin yalnızca mevcut sistemleri birleştirdiğini savunuyor. Buna karşın Leakey, teknolojiyi daha da ileri taşıma konusunda kararlı görünüyor. Şu anki en büyük mani, her bir yaprak kesiminde onlarca stomanın manuel olarak incelenmesinin çok fazla vakit alması. Araştırmacılar, bu süreci büsbütün robotik sistemlere ve daha gelişmiş yapay zeka algoritmalarına devrederek bir “üretim hattı” kurmayı hedefliyor. Şayet bu gerçekleşirse, kuraklığa meydan okuyan “”akıllı bitkiler” geliştirmek çok daha kısa sürecek.
