Votre future maison a toutes les commodités modernes. Héliport pour votre voiture volante, robot chef, murs à écran tactile. Et puis il y a les plantes d'intérieur. Ils peuvent ressembler à des plantes d'araignées ordinaires et à des lis de la paix. Mais un jour, sorties de nulle part, les plantes commencent à briller d'un violet inquiétant.
Euh oh. Vous devez avoir un problème de moisissure. Les plantes, voyez-vous, sont des biocapteurs qui surveillent la santé de votre maison: elles peuvent vous indiquer si les niveaux de radon ou de monoxyde de carbone sont trop élevées, s'il y a de la moisissure nocive cachée sous le papier peint de la salle de bain ou si une personne dans la maison exhale des particules du virus de la grippe, parmi d'autres dangers.
Aussi futuristes que cela puisse paraître, ces biocapteurs pour plantes d'intérieur pourraient bien devenir une réalité bien avant que les voitures volent. Un nouvel article de Science, publié par des chercheurs de l’Université du Tennessee, détaille les possibilités, en termes conceptuels, d’utiliser des plantes génétiquement modifiées pour surveiller nos environnements domestiques.
«L'idée est de concevoir des plantes d'intérieur, vos petits amis verts, pour vous informer de ce qui se passe chez vous de manière non menaçante», déclare Neal Stewart, professeur de sciences végétales qui a dirigé les recherches.
L'article explore la possibilité d'ingénierie de différents types de plantes d'intérieur pour émettre des signaux lorsqu'elles détectent des contaminants environnementaux particuliers. Il examine également la meilleure manière d'intégrer ces plantes dans la conception des maisons.
Les meilleurs types de plantes à utiliser seraient celles avec de grandes feuilles panachées et des fleurs de couleur claire, ce qui faciliterait la détection des changements de couleur, explique Stewart. Les plantes peuvent changer de couleur ou devenir fluorescentes lorsqu'elles sont exposées à des risques. Les scientifiques savent depuis longtemps comment rendre les plantes fluorescentes en insérant les gènes des méduses fluorescentes dans les cellules de la plante; le truc ici serait que cette fluorescence ne soit activée qu'en présence de certains stimuli comme le radon.
Pour obtenir un maximum d'informations visuelles, il vous faudrait plus de plantes que le pot occasionnel ici et là. Les chercheurs ont imaginé un «mur végétal intelligent» entier qui serait à la fois attrayant visuellement et donnerait une densité de feuillage suffisamment élevée pour montrer tout changement de couleur ou de fluorescence. Les plantes seraient mieux placées près des bouches de retour du système de chauffage, de ventilation et de climatisation de la maison, car c’est là que les gaz tels que les composés organiques volatils (COV) émis par les moisissures seraient les plus concentrés.
Les progrès de la biologie synthétique pourraient permettre aux plantes d'intérieur de jouer le rôle de phytosenseurs. (C. Bickel / Science) L’idée d’utiliser des plantes comme biosenseurs - «phytosenseurs» d’AKA - n’est pas nouvelle. Des recherches financées par la DARPA ont montré que les usines peuvent être conçues pour détecter la TNT. Certains biologistes espèrent que cela aboutira éventuellement à des systèmes de sécurité aéroportuaires, où les passagers pourraient se promener dans un jardin où les usines alerteraient les autorités de la présence de drogues ou explosifs. D'autres recherches, y compris celle de Stewart, ont démontré que les plantes peuvent être conçues pour détecter leurs propres maladies, en indiquant aux agriculteurs s'il existe une menace dans la serre.
«Tout comme nous pouvons imaginer une série de phytosenseurs d’agents pathogènes déployés sur le terrain donnant un avertissement précoce de maladies des plantes, nous pouvons imaginer des phytosenseurs sentinelles avertissant de manière visible les moisissures ou d’autres dangers avant qu’ils ne nuisent à notre santé», lit-on dans Science .
K. Peter Pauls, professeur d'agriculture végétale à l'Université de Guelph, en Ontario, explique qu'un mur de biocapteur pour plantes d'intérieur n'est «pas hors de portée». Pour y arriver, les chercheurs devraient organiser une cascade d'événements au sein de l’usine de sorte qu’elle soit sensible à tout ce qu’elle souhaite détecter (radon, moisissure, etc.) et la relie à un système de reporter visuel comme un changement de couleur ou une fluorescence.
«Je n’imagine pas qu’il serait trop exagéré de lier ce répondeur [le changement de couleur ou la fluorescence] à un système de détection quelconque», déclare Pauls.
Pour Stewart et son équipe, la prochaine étape consistera à mettre au point des plantes pour répondre à des stimuli spécifiques et commencer à mener des expériences. Ils ne prévoient pas que des murs de phytocapteurs soient bientôt installés dans une maison proche de chez vous, mais voient le projet comme un processus à long terme, impliquant peut-être des scientifiques citoyens aidant à la recherche en faisant des expériences à la maison avec des plantes modifiées.
Le travail était une collaboration entre Stewart et son épouse, Susan Stewart, et le professeur de design d'intérieur UT Rana Abudayyeh. Susan Stewart étudie le design d'intérieur à l'université.
«Elle me parlait de ses cours et réalisait ces projets conceptuels sur les plantes et la bioluminescence», explique Neal Stewart. "Je pensais que c'était assez loin - nous devrions travailler ensemble."
