Gli scienziati stanno modificando le piante per combattere il cambiamento climatico con l'intelligenza artificiale

Un eccesso di carbonio nell'atmosfera sta innescando numerosi cambiamentimatic e rappresenta una vera minaccia per la nostra esistenza, così come per quella di animali e piante. Le conseguenze sono ondate di calore estreme, tempeste, lunghi periodi di siccità e inondazioni catastrofiche. Abbiamo quindi bisogno di qualcosa che possa contribuire a ridurre il carbonio nell'atmosfera, e niente è meglio delle piante: sì, le piante verdi che sono anche belle da vedere e forniscono un ambiente sereno e una buona energia.

Le piante assorbono l'anidride carbonica dall'atmosfera perché hanno la capacità naturale di farlo. Gli scienziati del Salk Institute stanno sfruttando questa stessa capacità delle piante per purificare l'aria dall'anidride carbonica, riprogettando le loro radici in modo che possano immagazzinare più carbonio. Il loro nuovo e sofisticato strumento, SLEAP, è un software di intelligenza artificiale che tracdiverse caratteristiche della crescita delle radici.

Progettare nuove piante per combattere il cambiamento climatico

Il programma del Salk Institute, denominato Harnessing Plants Initiative (HPI), si concentra sullo sviluppo di soluzioni per sfruttare le piante per immagazzinare il carbonio, poiché le piante immagazzinano già carbonio nella loro biomassa. Tuttavia, lo stoccaggio è solitamente temporaneo, poiché quando le piante muoiono o i raccolti vengono raccolti, il carbonio immagazzinato ritorna nell'atmosfera. Il Salk Institute sta cercando di aumentare la propria capacità di immagazzinare più carbonio e per periodi di tempo più lunghi.

Gli scienziati dell'HPI stanno utilizzando SLEAP per progettare queste piante salvaguardando il clima. È piuttosto facile da usare ed è stato inizialmente progettato per traci movimenti degli animali in laboratorio, e ora è adottato per studiare le strutture radicali. 

In uno studio recente, i ricercatori hanno svelato il nuovo protocollo SLEAP, che analizzerà le caratteristiche delle radici, come la profondità di crescita, la larghezza, la crescita nel tempo e altri tratti fisici, che prima di SLEAP erano piuttosto faticosi e richiedevano molto tempo per essere misurati.

SLEAP è un passo avanti nella ricerca sulle piante

SLEAP sta già aiutando gli scienziati, poiché ha generato un ampio catalogo di apparati radicali delle piante.dentquesti apparati radicali aiuterà gli scienziati a trovare i geni associati alle caratteristiche che stanno cercando. Aiuterà anche a defise più caratteristiche di una pianta sono defidagli stessi geni o meno. 

I ricercatori del Salk saranno in grado di determinare quali geni sono utili per la progettazione delle loro nuove piante. Elizabeth Berrigan, una scienziata coinvolta nello sviluppo di SLEAP, afferma:

"Abbiamo creato un protocollo robusto, convalidato in più tipologie di impianti, che riduce i tempi di analisi e gli errori umani, enfatizzando al contempo l'accessibilità e la facilità d'uso, senza richiedere modifiche al software SLEAP."

Fonte: Salk Institute.

I ricercatori del Salk Institute hanno testato il modello su diverse tipologie di piante, ad esempio riso, colza e soia. Lo hanno anche testato su una pianta infestante della famiglia delle Brassicaceae, scientificamente chiamata Arabidopsis thaliana, e dopo le prove hanno scoperto che SLEAP è 10 volte più veloce nell'addestramento di modelli di intelligenza artificiale rispetto ai metodi precedenti ed è 10 volte più veloce nel prevedere la struttura delle piante su nuovi dati. 

I ricercatori si stanno ora concentrando su una nuova sfida: esaminare le strutture radicali 3D con SLEAP. La ricerca con SLEAP continuerà, poiché sta già accelerando il processo di ricerca presso il Salk Institute.