Hogy mit csinál egy növény, amit érdemes egy robotnak utánoznia, az első pillantásra, mélyebb biológiai ismeretek nélkül nem is olyan nyilvánvaló. Pedig a növényi szervezet is produkál izgalmas életjelenségeket: fotoszintetizál (erre ma még a mesterséges konstrukciók nem igazán képesek), gázcserét folytat, növekszik, vizet és tápanyagokat szív fel. A tudósok fantáziáját leginkább a szár- és gyökérnövekedés különböző aspektusai hozták mozgásba.

A sejtszintű építkezés tanulmányozására volt szükség például annak kiderítésére, hogyan tud mondjuk a futóbab mindig a megfelelő irányba kanyarodni a karó körül. A valóságban úgy, hogy mindig a másik oldalra helyezi az új sejteket, mint ahol a karóval érintkezik – és értelemszerűen az ellenkező irányba hajlik vagy fordul. Hasonló mechanizmus működik a napraforgóban is, csak éppen ott a fénnyel ellentétes oldalon gyorsul fel a növekedés.

A gyökerek a fentieknél is összetettebb „viselkedésre” képesek. Kitapogatják a réseket a sziklás talajban, különféle, a növény táplálásához szükséges elemeket kutatnak fel, súrlódáscsökkentő anyagokat és oldószereket juttatnak az útjukba kerülő akadályok felszínére. Mindennek egy föld alatti felderítő robot is hasznát venné. Barbara Mazzolai, a genovai Institute of Technology kutatásvezetője munkatársaival együtt olyan eszközt fejleszt, amely a növényi gyökerek analógiájára működik: érzékeli a gravitációt (vagyis azt, hogy merre van „fent” és „lent” – ez az egyik legfontosabb tudás a növényvilágban, hiszen ez segít abban, hogy a hajtás mindig felfelé, a gyökér pedig lefelé kezdjen el nőni a magból), a nedvességet, a hőmérsékletet, az érintést, a környezet pH-ját, a talaj nitrát- és foszfáttartalmát –, és természetesen közvetíteni is tudja az észlelt információkat.

A gyökér fejlődése általában egyszerre jelent növekedést és irányváltoztatást. Hogy milyen gyorsan nő és merre tart, azt fizikai és kémiai ingerek sokasága dönti el, amelyeket a növény nemcsak felismerni, hanem rangsorolni is képes.

Ráadásul a növényi gyökerek – az egyazon növényhez, az azonos fajtához és a különböző növényekhez tartozók is – valamilyen módon hatnak egymásra, és (ha nem is kommunikálnak a szó megszokott értelmében) számos egyértelmű jele van, hogy koordinálják a mozgásukat. Az eredmény egy olyasfajta megosztott, csoportszintű intelligencia, amely például az úszó halrajok mozgását is vezérli.

Azt egyelőre még csak kutatják a tudósok, hogy – az állatokéhoz hasonló központi idegrendszer híján –hogyan működik a gyakorlatban ez a szimplának tűnő, mégis összetett döntéshozatal, ugyanakkor nyilvánvaló, hogy valamilyen hasonló szisztémát a növényi elvű robotba is bele kell majd építeni.

A legkézenfekvőbb alkalmazási terület a környezeti monitoringban szolgálatot teljesítő készülékek előállítása lenne, de a felhasználási lehetőségek száma szinte végtelen. Felmerült például a mesterséges gyökérként kúszó endoszkóp egészségügyi hasznosításának ötlete is (például az erek felderítésében vagy a különféle lerakódások eltakarításában). Talán ennél is reményteljesebb, hogy olyan autonóm, a működésükhöz szükséges erőforrásokat is a környezetből beszerző, mostoha körülmények között is „létezni”, kapaszkodni és információkat gyűjteni képes konstrukciókat lehetne így létrehozni, amelyek akár a világűrben, idegen bolygók feltérképezésében is hasznunkra lehetnek.

Az első, még elég kezdetleges megoldásokat a napokban mutatták be a londoni Living Machines konferencián, ahol az elv és a megvalósítás a (tudományos) szakmai közönség mellett a hírek szerint a hadiipari fejlesztők fantáziáját is megmozgatta: a mesterséges gyökeret egyes elképzelések szerint például aknák felderítésére vagy hatástalanítására is használni tudnák.

A mesterséges gyökér nem igazán növényszerű…