Novou definici a vědecký rámec rostlinné fenomiky přinesl mezinárodní tým vědců v prestižním časopise Trends in Plant Science. U významného kroku, který byl nezbytným a dosud chybějícím předpokladem pro stanovení rostlinné fenomiky jako samostatné vědní discipliny, byla i vědkyně Jana Kholová z CATRIN UP. Práce může podle odborníků zásadně ovlivnit způsob, jakým vědci zkoumají rostliny a jejich schopnost přizpůsobovat se prostředí.
Hlavním přínosem je návrh nového koncepčního rámce, který má sjednotit dosud roztříštěný obor a jasně vymezit jeho předmět zkoumání. Rostlinná fenomika byla spojována především s moderními technologiemi, senzory, zobrazovacími metodami a analýzou dat. Nyní autoři zdůrazňují, že jejím skutečným posláním je odhalovat mechanismy, které určují podobu, vývoj a fungování rostlin. Vědci tak mohou lépe pochopit, jak rostliny rostou, vyvíjejí se a reagují na okolní prostředí. Dosud však chyběla jednotná definice, která by jasně vymezovala, co všechno tento obor zahrnuje a jaké jsou jeho základní principy.
„Nový přístup zdůrazňuje, že o vlastnostech rostlin nerozhodují pouze jejich geny, ale také složité procesy probíhající na různých úrovních – od molekul a buněk až po celé rostliny a ekosystémy. Tyto procesy se navzájem ovlivňují, mění se v čase a reagují na podmínky prostředí. Jejich pochopení může vědcům pomoci lépe předvídat, jak budou rostliny reagovat například na sucho, vysoké teploty nebo jiné stresové podmínky. Nově navržený vědecký rámec tak vytváří společný základ pro další rozvoj rostlinné fenomiky a vymezuje také novou odbornou specializaci – specialistu na rostlinnou fenomiku,“ uvedla spoluautorka publikace Jana Kholová.
Ústředním prvkem tohoto rámce je definice fenomu jako souboru fenů, které řídí fenotypovou dynamiku napříč všemi prostorovými a časovými úrovněmi biologické a ekologické organizace a v interakci s prostředím. Tento přístup je důležitý například pro zemědělství a ochranu přírody. Lepší pochopení reakcí rostlin na prostředí může přispět například ke šlechtění odolnějších plodin, adaptaci zemědělství na klimatickou změnu a ochraně biodiverzity.
Rostlinná fenomika využívá širokou škálu moderních metod a technologií. Patří mezi ně například automatizované zobrazovací systémy, speciální kamery a senzory, které umožňují sledovat růst rostlin, jejich fyziologický stav nebo reakce na stresové podmínky. Vědci využívají také drony, robotické platformy či pokročilé metody měření, které dokážou odhalit změny neviditelné pouhým okem. Získaná data následně zpracovávají pomocí matematických modelů, výpočetních metod a umělé inteligence. Díky propojení těchto technologií s biologickým výzkumem mohou sledovat rostliny od úrovně jednotlivých buněk až po celá pole či ekosystémy a lépe porozumět procesům, které ovlivňují jejich růst, vývoj a schopnost přizpůsobit se měnícím se podmínkám.
Na článku spolupracovali odborníci z USA, Německa, Japonska, Norska, Belgie, Číny, Kanady, Irska nebo Nizozemska. Jana Kholová, která vedle CATRIN působí i na České zemědělské univerzitě v Praze, je jedinou českou zástupkyní v týmu.