Glühwürmchen-Enzyme lassen Pflanzen leuchten

Lösen leuchtende Pflanzen und Bäume in Zukunft das elektrische Licht ab?

Wenn es nach den Forschern des Massachusetts Institute of Technology (MIT) geht, lautet die Antwort ja. Denn den MIT-Forschern ist ein bedeutender erster Schritt zur Realisierung dieser Vision gelungen. Sie konnten spezielle leuchtende Nanopartikel in den Blättern von Echter Brunnenkresse implantieren. Die Pflanze spendete daraufhin genug Licht, um vier Stunden lang ein Buch lesen zu können. Die MIT-Wissenschaftler halten es für möglich, diesen Prozess dahingehend zu optimieren, dass Pflanzen einen ganzen Tag lang einen Arbeitsplatz beleuchten können.


Pflanzen als Stehlampe

Die Vision dieses Projektes ist laut Michael Strano, Professor der Chemie beim MIT, eine Pflanze zu entwickeln, die die Aufgabe einer Schreibtischlampe übernimmt – und dies völlig ohne Strom. Das Licht werde allein durch die Energie versorgt, die die Pflanze durch den Metabolismus erzeugt. Weitere Zukunftsvisionen seien sanfte Raumbeleuchtungen und sogar leuchtende Bäume, die als Straßenbeleuchtung dienen könnten. So könnten Pflanzen zukünftig immer mehr Funktionen übernehmen, für die derzeit elektrisches Licht genutzt wird. Das wäre ein gewaltiger Beitrag zum Umweltschutz, da circa 20 Prozent des Stroms weltweit für Beleuchtung genutzt werden.

Können die Straßenlaternen in Zukunft durch leuchtende Bäume ersetzt werden? Erste leuchtende Pflanzen haben Wissenschaftler bereits entwickelt. (Bild: Haz/fotolia.com)

Pflanzen sind die besseren Lampen

„Pflanzen können Schäden selbst heilen, sie erzeugen ihre eigene Energie und sind bereits an die Umwelt angepasst. Technische Geräte müssen dagegen mit Strom versorgt werden, technische Defekte machen sie unbrauchbar oder eine Reparatur nötig. Außerdem müssen sie gegen Witterungseinflüsse geschützt werden“, erläutert Professor Strano.

Wie funktionieren die leuchtenden Pflanzen?

Die MIT-Wissenschaftler haben Enzyme aus der Familie der Luziferasen genutzt, um die leuchtenden Pflanzen zu entwickeln. Dieselben Enzyme lassen auch Glühwürmchen leuchten. Das Enzym bewirkt, dass Luziferin-Moleküle zu leuchten beginnen. Die MIT-Forscher erzeugten Nanopartikel, die unter anderem Luziferin enthalten, und vermischten diese Partikel mit einer Flüssigkeit. Die Pflanze wird in diese Flüssigkeit eingetaucht und unter Druck siedeln sich die Nanopartikel dann in den Blattzellen an und ermöglichen die Beleuchtung. Ein integrierter Hemmer kann das Leuchten wieder abschalten. Die Forscher möchten die Pflanze zukünftig so optimieren, dass die Beleuchtung auf äußere Einflüsse reagiert und beispielsweise selbstständig erlöscht, wenn das Tageslicht hell genug ist. (fp)