Перевірка стану ґрунту може стати настільки простою, як зйомка з дрона — завдяки новітній розробці Массачусетського технологічного інституту (MIT). Дослідники створили генетично модифіковані бактерії, які починають світитися у специфічних довжинах хвиль, коли виявляють певні речовини — від поживних елементів до токсичних забрудників.

У поєднанні з гіперспектральними камерами, встановленими на дронах або будівлях, ця система дозволяє виявляти зміни в ґрунті на великих територіях менше ніж за 30 секунд. Камери здатні розпізнати сотні довжин хвиль, фіксуючи навіть найменші зміни в колірному спектрі, які непомітні людському оку.

Бактерії як екологічні «сигналізатори»

Дослідники протестували систему на зразках ґрунту та піску, де частина контейнерів містила заховані мішені (наприклад, інші бактерії або хімічні речовини). Світловий сигнал від бактерій у присутності цільових речовин був у 12 разів потужнішим, ніж у контрольних зразків. І все це — з відстані до 90 метрів.

Ключем до успіху стали дві сполуки: білівердин (пігмент, який надає синцям зеленуватого відтінку) та бактеріохлорофіл, який природно виробляється фотосинтезуючими мікроорганізмами. Їх було вбудовано у відповідні ґрунтові бактерії (Pseudomonas putida та Rubrivivax gelatinosus), які активують світіння залежно від вмісту в ґрунті.

“Цю технологію можна адаптувати до будь-якого сенсора”, — каже Йонатан Хемла, біоінженер з MIT. “Хочете виявляти радіацію, токсини або поживні речовини — просто «підключаєте» потрібний генетичний ланцюг.”

Майбутнє екологічного моніторингу

Переваги системи очевидні: бактерії не потребують електрики, можуть діяти на великих площах і реагувати тільки на специфічні речовини. Система працює вдень і на відкритій місцевості — від сільськогосподарських полів до міських зон.

Хоча розробка ще потребує оцінки безпеки та законодавчого регулювання, вчені впевнені, що вона стане надійним інструментом для сталого моніторингу довкілля.

“Мікробні сенсори мають величезний потенціал як польові детектори. Вони довговічні, не потребують енергії, і можуть легко охоплювати великі території”, — йдеться у дослідженні, опублікованому в журналі Nature Biotechnology.