David Des Marais, directorul laboratorului Parsons din cadrul MIT, explorează interacțiunile dintre plante și mediul înconjurător, de la nivel molecular până la dinamica peisajelor montane. A crescut aproape de San Francisco și și-a petrecut copilăria în Sierra Nevada, mergând în drumeții cu rucsacul în spate și descoperind crestele munților în timp ce se formau primele lui întrebări despre natură. Acea conexiune timpurie cu peisajele sălbatice a alimentat dorința lui de a înțelege cum funcționează lumea vie în condiții exigente.

În timpul acelor drumeții a observat un element constant al peisajului: prezența plantelor. Cum reușesc aceste plante să supraviețuiască în condiții variate, de la umezeală la secetă, la temperaturi extreme? Încercările de a răspunde la această întrebare i-au modelat parcursul științific și au ghidat interesul pentru interacțiunile dintre organisme și mediul lor.

Des Marais, care conduce Laboratory Parsons la MIT, cercetează de la efectul anumitor gene asupra creșterii plantelor până la modul în care schimbările climatice influențează populațiile de stejari roșii din estul Statelor Unite. De asemenea, el vede plantele ca ferestre către înțelegerea întregii vieți, iar drumul său personal îmbină pasiunea pentru știință cu roluri de educator, colaborare științifică și familie, sprijinit în această călătorie de soția sa, profesoară de biologie evoluționistă la Harvard.

Plantele în oglinda vieții

În viziunea sa, plantele ocupă un rol central în viața de zi cu zi și în ecosisteme, de la grădina de acasă până la funcțiile lor fundamentale în mediu. Ele sunt considerate elemente-cheie ale biodiversității și ale echilibrului natural, iar studiile sale urmăresc să arate cum contribuie plantele la sănătatea planetei.

El crede că diversitatea vieții a evoluat prin numeroase soluții la provocările mediului, iar plantele oferă modele ideale pentru experimente. Dacă aș avea o idee despre un anumit gen, aș putea dezactiva gena într-o specie și, prin transfer, să o investigăm în altă specie pentru a vedea cum funcționează eficient acea funcție.

Laboratorul său nu se limitează doar la plante; plantele joacă un rol central în ciclul apei, în fluxul dintre sol și atmosferă, iar cercetările sale caută să explice de unde pornește apa în plante și de ce se mișcă așa cum o face în diverse condiții.

Rădăcini californiene spre MIT

Des Marais s-a născut în apropiere de California, nu departe de Stanford, într-un mediu înconjurat de activități NASA și USGS. Această atmosferă științifică i-a alimentat curiozitatea intelectuală, iar mama sa, profesoară, împreună cu tatăl său, geochimist, i-au cultivat respectul pentru legătura dintre teren, rădăcini și cunoaștere. În acest context timpurile tinere, ideile despre cum lumea este modelată de procese geologice i-au recalibrat modul de a gândi despre natură.

A urmat un traseu academic ambițios, studiind biologie integrativă la UC Berkeley și apoi obținând doctoratul în genetică vegetală la Duke University, cu accent pe modul în care genele guvernează funcțiile plantelor. Această pregătire i-a oferit cadrul pentru a aborda întrebările despre cum genele, mediul și comportamentul plantelor se împletesc într-un sistem viu complex.

Întoarcerea la Boston a fost influențată de circumstanțe personale, iar odată cu mutarea, soția sa a obținut un post de profesor titular la Harvard, iar el a intrat în comunitatea științifică de acolo ca cercetător. În 2017 MIT Civil și Inginerie Civile a căutat un ecologist plant, iar Des Marais a văzut oportunitatea de a conecta interesul său în relația plantelor cu apa cu o abordare ingineriei mediului, colaborând îndeosebi cu hidrologi pentru a analiza cum apa se deplasează prin plante și cum acest flux poate fi înțeles în contextul schimbărilor climatice.

Educația și începutul carierei

Drumul spre MIT a fost alimentat și de motive personale: soția sa a ratificat o poziție la Harvard, iar el a acceptat roluri la Harvard ca om de știință colaborator, înainte de a se alătura în mod direct comunității MIT. Aceste experiențe au consolidat valorile de colaborare interdisciplinară care îl definesc ca cercetător.

În 2017 a apărut ocazia la MIT să se alăture ca ecologist plant, iar Des Marais a văzut în această ofertă o cale de a răspunde la întrebări despre legătura dintre plante, apă și inginerie. Deși nu se considera în mod implicit plant ecologist, curiozitatea să a explodat prin posibilitatea de a investiga modul în care plantele gestionează apa în cadrul unui cadru de inginerie a mediului, lucrând în echipă cu hidrologi pentru a surprinde ciclul apei între sol și atmosferă prin ochii plantelor.

El descrie adesea plantele ca niște conducte magice prin care apa trece din sol spre aer, iar poziționarea la MIT i-a permis să combine biologia plantelor cu perspectivele inginerești pentru a înțelege fluxurile de apă la scara ecosistemelor. Această fuziune între disciplinelor îl caracterizează ca un om de știință orientat spre soluții practice, capabil să abordeze probleme globale prin intermediul plantelor.

Înțelegerea plantelor pentru planeta noastră

În prezent, munca din laboratorul său se poate împărți în două direcții cuprinzătoare. Prima se axează pe înțelegerea funcției plantelor în contextul factorilor de mediu, cum ar fi apa, temperatura și nutrienții, și pe modul în care procesele la nivel molecular se traduc în performanța plantelor într-un ecosistem dat.

A doua direcție se ocupă de întrebările fundamentale despre evoluția plantelor: cum iau decizii plantele despre momentul creșterii, al înmulțirii sau al germinării, și de ce evoluția a produs aceste strategii. Un proiect actual examinează impactul schimbărilor climatice asupra stejarilor roșii, unică specie cu rol important în captarea dioxidului de carbon, precum și efectele climatului asupra plantelor cruciale pentru sistemele de hrănire.

Des Marais subliniază că schimbările climatice influențează funcția plantelor și conținutul lor nutritiv, ceea ce poate afecta direct modul în care oamenii se hrănesc. În același timp, ele pot modifica locurile și modalitățile în care plantele pot fi cultivate, ceea ce poate determina accesul la alimente în diferite regiuni ale lumii. În acest sens, înțelegerea plantelor este esențială pentru securitatea alimentară și pentru modul în care va evolua viața pe planeta noastră.