دانشنامه تاریخی
با گذر انسان به سوی اشکال زندگی پایدارتر و تمایل به کاهش ردپای کربن، ایده‌هایی که به استفاده از منابع طبیعی در زندگی روزمره معطوف هستند، اهمیت بیشتری پیدا می‌کنند. یکی از این نوآوری‌ها، درختان بیولومینسنت هستند که پتانسیل تغییر روشنایی شهری و تبدیل آن به روشی بیشتر محیط‌زیست‌دوست را دارند. این مقاله به بررسی ظهور این اختراع، اصول کار آن، مزایا و تأثیرات احتمالی آن بر زیرساخت‌های شهری می‌پردازد.
بیولومینسانس پدیده‌ای است که در آن موجودات زنده نور ساطع می‌کنند. این اتفاق به واسطه واکنش‌های شیمیایی که شامل پروتئین‌های خاصی به نام لوسیفرین‌ها و آنزیم‌هایی مانند لوسیفرآز است، روی می‌دهد. بیولومینسانس در گونه‌های مختلفی از جمله برخی از باکتری‌ها، قارچ‌ها و موجودات حیوانی مشاهده می‌شود. با این حال تا به حال این پدیده در دنیای نباتات تقریباً به کار گرفته نشده است.
ایده استفاده از موجودات بیولومینسنت برای روشنایی خیابان‌ها برای اولین بار در دهه 2020 به طور فعال توسعه یافت. محققان از کشورهای مختلف شروع به آزمایش بر روی وارد کردن ژن‌های مسئول بیولومینسانس به کد ژنتیکی گیاهان کردند. به‌ویژه، دانشمندان از دانشگاه‌های ایالات متحده، ژاپن و دیگر کشورها به ایجاد درختان درخشان که بتوانند خیابان‌ها و فضاهای عمومی را در شب روشن کنند، علاقه‌مند شدند.
درختان بیولومینسنت مورد بحث، از طریق تغییر ژنتیکی ایجاد می‌شوند. محققان کد لازم برای تولید لوسیفرین و لوسیفراز را به ژن‌های درختان وارد می‌کنند که به آنها اجازه می‌دهد در تاریکی نور ساطع کنند. وقتی که ریشه‌های درخت مواد معدنی و مواد مغذی موجود در خاک را جذب می‌کنند، از این رو انباشت و فعال‌سازی واکنش‌هایی اتفاق می‌افتد که نتیجه‌اش درخشش است. در برخی موارد، دانشمندان همچنین از اجزای سنتتیک برای تقویت اثر استفاده می‌کنند.
با به‌کارگیری درختان بیولومینسنت در شهرها، به عنوان مثال در پارک‌های عمومی، میادین و در امتداد خیابان‌ها، می‌توان نه تنها جوی جدید ایجاد کرد، بلکه وابستگی به روشنایی سنتی را نیز کاهش داد. بسیاری از شهرها در حال حاضر به بررسی ابتکارات برای به‌کارگیری چنین راه‌حل‌های تکنولوژیکی به منظور بهبود کیفیت محیط شهری می‌پردازند.
مانند هر نوآوری دیگری، درختان بیولومینسنت با چالش‌های خاصی روبه‌رو هستند. اولاً، تغییر ژنتیکی گیاهان منجر به بحث و جدل‌هایی میان اکولوژیست‌ها و سازمان‌های مدافع مصرف‌کنندگان می‌شود. بسیاری بر این باورند که تغییر در DNA گیاهان می‌تواند به عواقب غیرقابل پیش‌بینی برای اکوسیستم منجر شود. ثانیاً، ضروری است که در نظر گرفته شود که این درختان نیاز به مراقبت و شرایط خاص برای رشد کافی دارند.
با وجود چالش‌های فنی و اخلاقی، درختان بیولومینسنت پتانسیل بالایی برای استفاده به عنوان منبع نور دارند. توسعه و بهینه‌سازی این فناوری می‌تواند به ظهور شهرهای پایدارتر و کاهش سطح آلودگی نوری منجر شود، زیرا چنین راه‌حل‌هایی به اکوسیستم طبیعی فشار کمتری وارد می‌کنند. با افزایش علاقه به فناوری‌های پایدار و اکولوژی، آینده درختان بیولومینسنت امیدوارکننده به نظر می‌رسد.
درختان بیولومینسنت یک رویکرد نوآورانه و جالب برای روشنایی شهرها هستند که عناصر معماری و طبیعی موجود را تکمیل می‌کنند. این درختان منحصر به فرد می‌توانند دیدگاه ما را نسبت به روشنایی شهری تغییر دهند و راه‌حلی بیشتر محیط‌زیست‌دوست و از نظر زیبایی‌شناسی جذاب ارائه دهند. انتظار می‌رود که در سال‌های آینده تحقیقات و توسعه‌های جدیدی را ببینیم که درختان بیولومینسنت را به واقعیتی در خیابان‌های شهرهای ما تبدیل کند.