Darpa will "einfache Pflanzen als Informationssammler der nächsten Generation"

Bild: Darpa

Die Forschungsbehörde des Pentagon stellt sich vor, dass Pflanzen mit Genome Editing Sensoren bzw. Detektoren eingebaut werden, die sich aus der Ferne ablesen lassen

Die nach dem Sputnik-Schock geschaffene Forschungsbehörde des Pentagon, die Darpa, entwickelt und finanziert seitdem Programme, um die USA technisch an der Spitze der Entwicklung zu halten. Eine der ersten großen Projekte war die Erfindung des Arpanet, aus dem das Internet hervorging. Dazu werden auch verrückte oder exotische Ausschreibungen für technische Entwicklungen gemacht, die scheitern oder steckenbleiben und die auch nichts mit unmittelbaren militärischen Erfordernissen zu tun haben.

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Eine der neuen Ideen, an der Spitze des technischen Fortschritts zu bleiben, ist das Projekt Advanced Plant Technologies (APT). Damit sollen Entwicklungen vorangebracht werden, wie sich Pflanzen in Überwachungsmittel verwandeln lassen können, um schnell und genau Informationen zu liefern. Gesucht werden "einfache Pflanzen als Informationssammler der nächsten Generation".

Wie das genau gehen soll, ist nicht Inhalt der Ausschreibung, die nur vorgibt, was erreicht werden soll, nämlich die Herstellung von "robusten Sensoren in Pflanzen, die sich in ihrer Umgebung selbst erhalten und aus der Ferne mit vorhandener Hardware überwacht werden können". Angedacht oder vorgeschlagen wird, natürliche Reiz-Reaktions-Mechanismen zu reprogrammieren, "um die Anwesenheit von bestimmten chemischen Substanzen, Krankheitskeimen, Strahlung und auch elektromagnetischen Signalen zu erkennen", also etwa von Radiowellen oder Mikrowellen.

Die Darpa-Mitarbeiter gehen davon aus, dass sich mit Genscheren wie Crispr/Cas Sensoren bzw. Gene in Pflanzen einbauen lassen, die auf bestimmte Stimuli in der Außenwelt reagieren. Genome Editing nennt man das, das Ziel ist, eine gezielte Genveränderung durchzuführen, bei der aber die Werkzeuge, mit denen die Gene eingebracht werden, also die Genschere, nicht zurückbleiben. Man kann dann nicht mehr erkennen, ob ein Organismus gentechnisch verändert wurde, was Genome-Editing-Vertreter fordern lässt, dass diese Organismen als natürliche anerkannt werden sollten.

Das ist wohl nicht das Problem für die Darpa, die allerdings im Auge hat, solche editierten Pflanzen mit Sensoren in der Umwelt massenhaft freizusetzen, um dort als Gefahrendetektoren zu fungieren. Interessiert ist man vor allem daran, viele komplexe Eigenschaften zu verändern, um unterscheidbare Reaktionsmechanismen auf bestimmte Stimuli auszulösen. Das übersteige noch weit die geläufige Technik. Erforscht werden müsse überdies, wie und ob genveränderte Pflanzen in der natürlichen Umwelt überleben können. Versuche haben gezeigt, dass genveränderte Pflanzen Ressourcen anders verwenden und daher weniger fit sind.

Die bionische Technik soll den Vorteil von Pflanzen nutzen, sich zu vermehren und sich selbst am Leben zu erhalten, also auch billig zu sein, zudem sind Pflanzen allgegenwärtig und nicht als technische Mittel kenntlich. Um "verteilte Aktivität" zu beobachten, seien die herkömmlichen elektronischen und mechanischen Sensoren nicht immer geeignet. Mit Sensoren ausgerüstete Pflanzen, die die Anwesenheit von bestimmten Ereignissen oder Bedingungen wie Licht und Temperatur, aber auch Strahlung, Chemikalien oder Pathogenen in der Umwelt melden, wären nicht nur militärisch interessant. Wenn das Programm erfolgreich sei, dann würde, so die Darpa, eine "neue wahrnehmende Plattform" entwickelt werden, die "energieunabhängig, robust, geheim und leicht zu verbreiten ist".

Zunächst sollen die Versuche im Rahmen des Programms unter geschützten Labor- und Gewächshausbedingungen oder in simulierten natürlichen Systemen unter Aufsicht von Biosicherheitsgremien stattfinden. Man will aber auch später Feldstudien durchführen, die auch den Protokollen der Biosicherheit folgen. Ein Geheimnis bleibt, wie die Pflanzensensoren ihre Informationen kommunizieren. Angedeutet wird nur, dass man bestehende Boden-, Luft- und Weltraumtechniken verwenden will, um aus der Entfernung die Berichte der Pflanzen zu überwachen. Man könne so etwa die Temperatur der Pflanzen, deren chemische Komposition oder Reflexionsgrad überwachen. Sollen die Pflanzen also "heiß" werden, wenn sie etwas detektieren, sollen sie ihre Farbe oder was auch immer verändern, was von außen erfasst werden kann? Das könnten freilich dann die Gegner auch. (Florian Rötzer)

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