Kert

Beporzás mikrorobotokkal: technológiai túlkapás vagy életmentő megoldás?

Valamikor a távoli ősidőben a természet kidolgozta a maga csodálatos túlélési stratégiáit, amik közül minden bizonnyal a beporzás az egyik legcsodálatosabb „találmány”. Sok-sok évig kiválóan működött is a dolog, azonban jött az ember, és meggyengítve a biztos lábakon álló rendszert, igencsak nagy zavart okozott a beporzás háza táján. De vajon rendbe lehet-e ezt hozni, és mit talált ki a tudomány jövőnk megmentésére? Járjunk utána együtt! Izgalmas utazás lesz!

Először is nézzük meg, mit is jelent pontosan a beporzás, és miért tölt be nélkülözhetetlen szerepet a természet rendszerében?

A beporzás vagy pollináció nem más, mint a virágos vagy magvas növények szaporodásának biztosítása. Az a folyamat, amely során a hímivarsejteket tartalmazó virágpor, azaz a pollen nyitvatermőknél közvetlenül a magkezdeményre, zárvatermőknél pedig a termő bibe részére kerül.

A pollen célba juttatása egy rendkívül összetett feladat, amelyet számos környezeti tényező is befolyásol.  
Two flying honeybees

Fotó: 123RF

A beporzás többféleképpen is végbe mehet: végezheti a szél vagy az állatok, de még a víz is (utóbbi a hidrofil virágok esetében). Az egyik legfontosabb mind közül az állati beporzás, ugyanis ebben az esetben a széllel végzett beporzásnál nagyobb arányban jut célba a pollenszemcse –

a beporzást végző állatok tehát fontos szerepet töltenek be a természet egyensúlyának és fennmaradásának biztosításában.

Beporzóink aktív munkája nélkül táplálékaink többségét egész egyszerűen elveszítenénk.

Bár a gabonafélék (például a búza vagy az árpa), a kukorica és a rizs szélbeporzásúak, a zöldségek és a  gyümölcsök, a kontinensünkön termesztett növények kétharmada azonban rovarbeporzású. Ez azt jelenti, hogy ha a körülöttünk élő állatok nem végeznék munkájukat, akkor kiürülnének piacaink és szupermarketeink, és nagymértékben leszűkülne azoknak az élelmeknek a köre, amelyekkel szervezetünket táplálhatnánk. Nem beszélve a természet patikájáról, kozmetikumaink alapanyagáról, gyógyszereink ihletőiről, mert bizony végső soron életünk nagy része a természetből eredeztethető…

Closeup shot of a honeybee with a blurred background

Fotó: 123RF

Talán nem kell senkit sem sokáig győzködnünk arról, hogy az elmúlt évtizedek meggondolatlan vegyszerhasználata, a légszennyezés, a környezetterhelés és az életterek beszűkülése komoly terhet rótt a természetre.

Nem véletlen, hogy a világ egyes pontjain beporzók hiányában már az embereknek, kézzel kell végezniük a beporzás.

Gondoljunk csak Kína Szecsuan tartományára, ahol az alma- és körtefák beporzását már csak egyenként, kézzel végzik, ugyanis teljesen eltűntek a területről a házi- és a vadméhek.  

És bár az ecsetes kenegetés fenntarthatatlan módszerére megjelentek a különböző gépesített, dróntechnológiás és egyéb megoldások, valahogy egyik sem tudja azt ígérni, hogy hosszútávon, viselhető költségek mellett helyettesítheti a beporzók munkáját.

De a technológia szerelmesei mégsem hagyták annyiban: a robotika térnyerésével lehetővé vált a beporzás kézi módszerének fejlesztése is, ami egészen odáig jutott, hogy debütáltak az első beporzó robotok. Először még a klasszikusabb mezőgazdasági gépek arculatára hajazó, kerekeken guruló gépesített rendszerek próbálták ki magukat az ültetvényeken, de ezek azért nem hoztak akkora áttörést, mint amire számítottak, hiszen hatásfokuk nem volt sokkal nagyobb, mint a gépesített, ember irányította nagyobb volumenű beporzási műveleteknek.

Így vettek új irányt a kísérletezések, amiknek eredményeképpen megszülettek a legapróbb beporzó rovarok ihlette mikrorobotok is. A RoboBees nevet viselő apró szerkezetek a beporzás forradalmát ígérik, hiszen érzékelőiknek és mesterséges intelligenciájuknak köszönhetően képesek mindazon feladatok elvégzésére, mint az élő, igazi rovarok – legalábbis a fejlesztők szerint. 

A cég által kínált robotméhek ráadásul nemcsak a beporzás során alkalmazhatók, hanem a kutató-mentő küldetésekben, az ökomonitoringban, valamint a széles spektrumú időjárási, éghajlati és környezeti megfigyelésekben is.

Fotó: 123RF 

A Wyss Institute kutatói a méhek biológiáját hívták segítségül a fejlesztésekhez: a RoboBee közel fele akkora, mint egy gémkapocs; súlya kevesebb, mint egytized gramm; és „mesterséges izmokat” használva repül.  A mikrorobotok képesek az önálló, önirányított repülésre és a nagy csoportos összehangolt viselkedésre is. Az apró szerkezetek ráadásul utánozzák a méhek szemét és érzékelőrendszereit, képesek maguk körül minden környezeti feltételt érzékelni és azokra reagálni is.

Ez év januárjában megjelentek a másodgenerációs mikrorobotok is, amelyek a korábbi verziókhoz képest fejlettebb kialakítással rendelkeznek: kétszer annyi szárnyat kaptak, így stabilitást és nagyobb felhajtóerőt tudnak biztosítani és mindössze néhány milliméteresek, így könnyen elérik az olyan nehezen hozzáférhető helyeket is, mint a virágok belső részei. 

Fotó: 123RF 

A fejlesztéseknek köszönhetően az új robot százszor tovább tudott repülni, mint a korábbi verziók, és segítségével a fejlesztők egy olyan világot vizionálnak, amelyben a gazdálkodók többszintes raktárakban termeszthetnek gyümölcsöt és zöldséget, ezzel növelve a hozamot, és mérsékelve a mezőgazdaság környezetre gyakorolt ​​káros hatásait. Hogy ez rendben van-e így, vagy helyes-e termelési rendszereink természettől történő elcsatolása, az részemről igencsak kérdéses, mindenesetre maga a fejlesztés figyelemreméltó.

Elismerve a technológia csodálatraméltó fejlődését és „világmegváltó hatásait”, bátorkodom feltenni a kérdést:

nem veszélyes-e egy olyan gondolkodás, amelyben a természetes rendszerek kiváltására, helyettesítésére fókuszálunk, ahelyett, hogy a rendelkezésünkre álló erőforrásokat próbálnánk megmenteni, egyensúlyban tartani és tovább örökíteni?
Bee on a flower

Fotó: 123RF 

Vajon mennyire fog megrészegíteni bennünket a csodálatos robotika? Mennyire lesz vonzó robotbeporzókat használni, és mennyire vakítja majd el a termelőket az ezzel sokszorosítható profit? Nem fogják-e kárát látni élő szervezeteink a „nem nagy baj, ezt is megoldottuk, ezt is helyettesíteni tudjuk” szemléletünknek, és elgondolkodunk-e azon, hogy miképp csap majd vissza a természet? Mert amióta világ a világ, itt végső soron mégiscsak a természet az úr, és nem állunk, talán nem is fogunk majd olyan „szinten” állni, hogy ezt figyelmen kívül hagyhassuk.

De addig is, míg a válaszokra várunk, becsüljük meg a körülöttünk élő segítőinket, és figyelmünket, energiáinkat, forrásainkat arra összpontosítsuk, hogy a minket éltető természeti rendszereket támogassuk!

Nyitókép: 123RF

Ajánljuk még:

Védett növényeink: a dombi ibolya

A hirtelen és nagy erővel visszaköszönő fagy valószínűleg nem fog kedvezni a kora tavasszal előbújó növényeinknek, köztük az idehaza védettséget élvező dombi ibolyának sem. Talán némiképp javít a helyzeten, hogy természetes élőhelyein nem volt annyira enyhe az utóbbi pár hét, hogy az becsapva őt, növekedésre sarkallja. Reménykedjünk benne, hogy a ránk köszöntő fagy hamar visszahúzódik, és a dombi ibolya állományai teljes békéjükben tudnak majd virítani.