Ученые утверждают, что столы и стулья, полностью сформированные из выращенной в лабораторных условиях древесины, могут помочь замедлить вырубку лесов. Такой проект может стать отличным решением для защиты природы.
Древесина, выращенная в лаборатории
Эксперты Массачусетского технологического института (MIT) создали в лаборатории структуры из растительных клеток. Клетки собирают из листьев растения цинния, произрастающего на юго-западе США и Южной Америки и известного своими яркими цветами. Затем клетки культивируют и выращивают, чтобы сформировать жесткую деревянную структуру с использованием гормонов растений, имитирующих древесину настоящих деревьев.
Этот метод может позволить «выращивать» мебель полностью сформированную, вместо того, чтобы вырубать деревья для таких производителей мебели, как IKEA.
Размеры и формы этой искусственной древесины можно контролировать так же, как 3D-печать, то есть клиенты могут «вырастить стол», вместо того, чтобы собирать его с помощью клея или гвоздей.
Ученые говорят, что этот метод не зависит от сезона, климата или наличия местных ресурсов, при этом сокращаются растительные отходы и конкуренция за пахотные земли. «То, как мы получаем эти материалы, не изменилось за века и очень неэффективно», - сказал автор исследования Луис Ф. Веласкес-Гарсиа.
Расчистка лесных массивов
В настоящее время наблюдается нагрузка на сельскохозяйственные ресурсы в связи с постоянно растущим спросом на продовольственные и непродовольственные культуры, что, по словам исследователей, «привело к долгосрочным экологическим последствиям».
Потребление древесины и расчистка лесных массивов для доступа к пахотным землям привели к глобальной потере более 500 000 квадратных миль (804 672 кв. км) естественных лесов в период с 1990 по 2016 год - площадь примерно в два с половиной раза больше Франции. «Продолжающаяся вырубка лесов способствует исчезновению видов и сокращению естественных запасов углерода», - говорят эксперты.
Вдохновение для проекта
Вдохновение для проекта появилось, когда соавтор исследования Эшли Беквит, инженер-механик и аспирант Массачусетского технологического института, недавно побывала на ферме.
Она отметила неэффективность, присущую сельскому хозяйству, например, утечку удобрений с полей и другие недостатки, не зависящие от фермера, такие как погода и сезонность.
«Это заставило меня задуматься: способны ли мы получить больше урожая от наших вложений? Вопрос в том, какими возможностями обладает наука и как мы используем эти возможности», - сказала Беквит.
Древесная растительная ткань
Вернув эту идею в лабораторию, исследователи вырастили древесную ткань в специальном помещении без солнечного света и почвы, из циннии (Zinnia elegans). Они использовали живые клетки, взятые из листьев этого растения.
Это растение было подходящим модельным видом, потому что он хорошо изучен, быстро растет, а некоторые клетки могут надежно продуцироваться в суспензионной среде, такой как гели.
Команда исследователей культивировала клетки, поместив их в жидкую питательную среду, способствующую их метаболизации и размножению. После этого клетки были переведены в гель. Этот гель действовал как каркас для клеток, чтобы они вырастали в определенной форме.
Исследователи стимулировали клетки формироваться в твердую, напоминающую дерево структуру. Во время этого процесса ученые использовали растительные гормоны, именуемые цитокинином и ауксином. Регулируя количество данных гормонов в геле, они стабилизировали выработку клетками органического полимера, который обеспечивает прочность древесины.
Затем ученые оценили и проанализировали клеточный состав, а также изучили структуру полученного продукта, используя флуоресцентную микроскопию. «Такой новый метод создания материала открывает огромные возможности», - утверждают ученые.
Новая методика
Хотя методика далека от рыночной, первые эксперименты демонстрируют возможность выращивания материалов в контролируемых условиях и создания индивидуальных растительных материалов. «Дело в том, что пока не ясно, может ли новая технология использоваться масштабно. Также неизвестно будет ли она конкурентоспособной относительно экономического вопроса», - сказал Дэвид Стерн, биолог, который не принимал участия в исследовании. По его словам, для расширения этого подхода потребуются значительные финансовые инвестиции как из государственных, так и из частных источников.
Круглый лес
Круглый лес - это древесина, которую оставляют в виде небольших бревен, а не распиливают на доски и не рубят для топлива, ее обычно берут с верхушек деревьев и используют для изготовления мебели. Приблизительно 12 % древесины, потребляемой IKEA, составлял круглый лес. Фирма заявляет: «Мы планируем увеличить эту долю по крайней мере до трети нашего общего использования древесины к 2030 году».
Компания не принимает незаконно заготовленную древесину и поддерживает еще 13 проектов, реализуемых Всемирной федерацией дикой природы, чтобы больше древесины можно было получать из сертифицированных лесов.
IKEA заявляет: «Как крупный потребитель древесины примерно из 50 стран мира, мы сознательно используем наш масштаб и глобальный охват, чтобы добиться положительных изменений в лесном секторе. На протяжении многих лет IKEA сотрудничает с предприятиями, правительствами, социальными группами и неправительственными организациями с целью увеличения объемов и доступности древесины из ответственно управляемых лесов как для нашей собственной цепочки поставок, так и за ее пределами».
