Saken er produsert og finansiert av De regionale forskningsfondene - Les mer
Ikke alle planter kan bli lagret for fremtiden i frøbanker. Nå har forskerne funnet en annen metode.

Fryser ned planter og data i 500 år

Nedfryst i flytende nitrogen kan viktige planter og digitale data overleve i hundrevis av år. 

3.1 2017 04:00

Plantesykdommer, naturkatastrofer, klimaendringer og krig er bare noen av truslene mot vår fremtidige matsikkerhet. Hvordan vi skal ta vare på friske planter og viktige genressurser for ettertiden blir derfor et stadig hetere tema.

Samtidig letes det iherdig etter sikre, enkle og billige metoder for langtidslagring av digitale data.

Så hvorfor ikke slå to fluer i én smekk og prøve å finne en felles løsning på disse utfordringene?

Dette var utgangspunktet for det norske forskningsprosjektet KryoLang, som er gjennomført med støtte fra Oslofjordfondet.

I tett samarbeid har planteforskere og dataeksperter utviklet en lagringsmetode der friske planteskudd og digitale data kan fryses ned sammen og ligge trygt i århundrer.


Lagring av friske planteskudd skal bidra til vår fremtidige matsikkerhet.(Foto: Dag Ragnar Blystad / De regionale forskningsfondene)

Lagring i nitrogen

I dag oppbevares planter blant samlinger av trær og busker, i frukthager og veksthus.

– Det er både kostbart og arbeidskrevende, og heller ikke så sikkert som man skulle ønske. Det skal ikke mer til enn en flom eller et bombenedslag, så kan plantene være borte for godt, sier Bjørnar Bjelland, daglig leder for Drammensbedriften Grønn Næringskompetanse.


Bjørnar Bjelland, daglig leder i Grønn næringskompetanse. (Foto: Papirbredden Innovasjon)

– Vi ville skape en sikrere og rimeligere løsning som krever lite vedlikehold, så vi utviklet helt nye metoder for lagring av plantemateriale i flytende nitrogen. Tanken er at materialet skal kunne deponeres på et trygt sted likt Svalbard Globale frøhvelv, sier Bjelland.

På Svalbard lagres det i dag frø fra hele verden, men det er slett ikke alle planter som egner seg for frølagring.

Skal vi ta vare på druer, epler, poteter og jordbær, må friskt plantevev lagres med hele genkoden er intakt.

– Vi har utviklet metoder for lagring der vi legger små vekstpunkter fra plantens skudd – altså den friskeste delen av planten – i såkalte kryotanker med flytende nitrogen som holder minus 196 grader. Dette krever svært lite plass og gjør at vi i praksis kan fryse ned materiale fra mange hundre tusen planter i en enkelt tank.

Plantepuslespill

En av mange store utfordringer for forskerne har vært å finne ut hvordan de skal behandle ulike planter før nedfrysing.

Du kan nemlig ikke bruke samme prosedyre på så forskjellige vekster som jams, vindrue og krysantemum.

Før nedfrysing må skuddspissene legges i en dråpe med et spesielt flytende stoff. Hvilken sammensetning denne væsken skal ha, varierer fra plante til plante. Væsken skal hindre at vann som er igjen i plantecellene, sprenger plantevevet når det fryser.

– Metoden vi bruker er nå så gjennomarbeidet at vi vet at den fungerer på så ulike vekster som blomster, knollvekster, frukt og bær. Da er det grunn til å tro at den kan brukes på de fleste planter, sier Bjelland.


Kryopreserverte jordbærplanter som skal bli planter på jord igjen. (Foto: Sagaplant / De norske forskningsfondene)

Trenger bare lys og forstørrelsesglass

Å bevare planter er én ting. Nå har forskere også utviklet metoder som gjør det mulig å lagre digital informasjon om plantene sammen med dem.

Alle som forstår skriftspråk anno 2016 og har tilgang til lys og et forstørrelsesglass, vil kunne lese teksten som er lagret sammen med plantematerialet.

Det betyr at fremtidsmennesket som tar ut en boks med skuddspisser fra en kryotank om 250 år, også har tilgang til all relevant informasjon om hvordan de kan bruke de ulike vekstene.

– Det kan være informasjon om hvordan skuddspissene skal behandles, hvor plantene kommer fra, hvor de dyrkes og hvilke genetiske egenskaper de har, sier Bjelland.

Ekstremt klima

– Klimaendringene gjør at vi må forvente mer ekstreme dyrkingsforhold i fremtiden. Da er det svært nyttig å ha oversikt over hvilke planter som har genetiske egenskaper som gjør at de kan dyrkes i svært tørt eller svært vått klima – og samtidig ha tilgang til friskt plantemateriale som aktuelle gener kan hentes ut fra.

– I dag finnes det ingen felles, internasjonal standard hverken for hvilken informasjon som skal lagres eller hvordan den skal lagres, men vi håper jo at det etter hvert kommer på plass, sier Bjelland.


Alle plantene legges på en foliebit før de plasseres i reagensrøret og fryses. (Foto: Dag Ragnar Blystad/ De regionale forskningsfondene)

Dypfryst film

I jakten på en metode for å fryse data ned sammen med planteskuddene, var det Drammensselskapet Piql som fant løsningen – rett og slett ved å gi nytt liv til en gammel oppfinnelse.

– Litt forenklet kan du si at vi har videreutviklet den svart-hvittfilmen som Kodak tok patent på allerede i 1878. Fotografiet har bevist sin holdbarhet. Vi har laget en polyesterbasert film som tåler både ekstrem kulde og gjentatt frysing og opptining, sier administrerende direktør Rune Bjerkestrand i Piql.


Rune Bjerkestrand, administrerende direktør i Piql. (Foto: Piql)

Selskapet har også utviklet utstyr for å overføre digitale data til filmen og for å lese dataene tilbake igjen etterpå.

Dataspråk består av binære koder – nuller og ettall – og på filmen skrives ettallene som svarte prikker og nullene som hvite.

Denne enkle løsningen gjør at vi ikke trenger å bekymre oss om at fremtidsfolket neppe bruker Windows 10 eller Linux 2.0.

Piqls system kalles migrasjonsfritt – en trenger ikke ta stadig nye kopier for å tilpasse seg nye operativsystemer.

Aldring i hurtigfilm

For at forskerne skal teste holdbarheten til filmen har de kjørt den gjennom såkalte akselererende aldringstester. Der blir filmen på kort tid utsatt for flere hundre års påkjenninger i komprimert form, blant annet endringer i fukt og temperatur.

– Vi har gjennomført tester som viser at filmen er holdbar i 500 år. Selv etter mange hundre års lagring vil de digitale dataene på filmen være lesbare for en som har en lyskilde, et fotoapparat og en computer som dataene kan overføres til, sier Bjerkestrand.

Forsøkene til Piql viser også at filmen tåler gjentatt nedfrysing og opptining så lenge man gjør det under kontrollerte forhold. Men filmen bør ikke klemmes mellom fingrene – og opptining med hårføner er definitivt ingen god idé.

Piql har også utviklet en nanoversjon av filmen der det er plass til enda mer data. Og selskapet har allerede solgt systemet for skriving og tilbakelesing av data til kommersielt bruk.

forskning.no ønsker en åpen og saklig debatt. Vi forbeholder oss retten til å fjerne innlegg. Du må bruke ditt fulle navn. Vis regler

Regler for leserkommentarer på forskning.no:

  1. Diskuter sak, ikke person. Det er ikke tillatt å trakassere navngitte personer eller andre debattanter.
  2. Rasistiske og andre diskriminerende innlegg vil bli fjernet.
  3. Vi anbefaler at du skriver kort.
  4. forskning.no har redaktøraransvar for alt som publiseres, men den enkelte kommentator er også personlig ansvarlig for innholdet i innlegget.
  5. Publisering av opphavsrettsbeskyttet materiale er ikke tillatt. Du kan sitere korte utdrag av andre tekster eller artikler, men husk kildehenvisning.
  6. Alle innlegg blir kontrollert etter at de er lagt inn.
  7. Du kan selv melde inn innlegg som du mener er upassende.
  8. Du må bruke fullt navn. Anonyme innlegg vil bli slettet.

Annonse

Fakta om prosjektet

 

Navn: KryoLang – samlagring av kryopreservert plantemateriale og digitale data.

Målsetting: Utvikle nye metoder for sikker langtidslagring av kryopreservert plantemateriale og metadata i samme lagringsstruktur.

Prosjektansvarlig/prosjekteier: Grønn Næringskompetanse AS.

Prosjektpartnere: Bioforsk Plantehelse, Piql AS, Norner Research AS, Sagaplant AS, Vestbø Bjørg Eriksrud, Plants4ever AS.

Oslofjordfondet har støttet prosjektet med 4,87 millioner kroner.