Forschung: 3D-Reise in die Pflanze

Das Virtual Reality Spiel "3D-Reise in die Pflanze - Plant Journey" des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) ist nun für den VR NOW-Award nominiert.

Eine junge Spielerin beginnt ihre erste Reise durch die Pflanze. Bild: J. Himpe/IPK Gatersleben.

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Nachdem es bereits auf der IdeenExpo 2019 in Hannover zahlreiche Besucher auf eine virtuelle Reise durch die Pflanze geschickt hat, ist das Virtual Reality Spiel „3D-Reise in die Pflanze – Plant Journey“ des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) nun für den VR NOW-Award nominiert wurden. Ob das 3D-Spiel den Preis im Bereich Bildung nach Gatersleben bringen wird, erfahren wir am 19. November auf der Media Tech in Potsdam. Die „3D-Reise in die Pflanze“ entstand im Rahmen des durch das BMBF geförderten, kürzlich gestarteten Verbundprojekts „AVATARS“. In diesem werden erstmals virtuelle und augmentierte Realität als Werkzeuge zur Visualisierung komplexer biologischer Daten in der Pflanzenforschung eingesetzt.

In der Ferne erspähst du den grün leuchtenden Chloroplasten. Suchend schaust du dich um. Du entdeckst Wasser- und CO2-Moleküle, während dir die Photosynthese erklärt wird. Du greifst das Wassermolekül, zielst und wirfst. Der Chloroplast ist getroffen, die Photosynthese geht weiter. Nur noch ein paar Moleküle und deine Pflanze erreicht das nächste Wachstums-Level. Dank virtueller Realität (VR) ist es einfacher denn je, derart immersiv und interaktiv in ein neues Umfeld einzutauchen. So kann man im VR-Spiel „3D-Reise in die Pflanze – Plant Journey“ vollkommen in das Innenleben einer Rapspflanze eintauchen, die Geschehnisse hautnah erleben und sogar steuern.

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) finanzierten und im Juni gestarteten Verbundprojekts AVATARS – kurz für “Advanced Virtuality and Augmented Reality Approaches in Seeds to Seeds”, wurde das Spiel erstmals im Sommer auf der „IdeenExpo 2019“ in Hannover präsentiert. Das Spiel ist nun für den VR NOW Award im Bereich Bildung nominiert. Im Rahmen von AVATARS arbeiten Wissenschaftler unter Leitung des Leibniz-Instituts für Pflanzengenetik und Kulturpflanzenforschung (IPK) mit Forschern der Universität Bielefeld, der Universität Kaiserslautern sowie mit Pflanzenzüchtern der NPZ Innovation (NPZi) und mit VR-Spezialisten des Unternehmens Breakpoint One zusammen. Mit Hilfe systembiologischer Methoden entstehen riesige Mengen an Forschungsdaten. Diese sollen im virtuellen Raum abgebildet und modelliert werden. Ein plastischer Eindruck dieser Daten soll vermitteln werden. Ziel ist es, diese für Forschende und praktische Pflanzenzüchter intuitiv nutzbar zu machen. Aber auch neue Blickwinkel und Einsichten in das biologische System Rapspflanze sollen durch die neue Form der Visualisierung ermöglicht werden.

Das als Prototyp im Rahmen des Forschungsprojekts AVATARS entwickelte Spiel richtet sich an Schülerinnen und Schüler mit Grundkenntnissen in Biologie. In drei Kapiteln – Wurzel, Blatt und Samen – testen sie aus, wie ein Optimum, z.B. an Nährstoffen, für die Entwicklung von Pflanzenorganen geregelt werden muss. Im zuschaltbaren Explorer-Modus erfahren sie mehr über die pflanzliche Biologie. Aufgelockert wird die ungewöhnliche Lerneinheit durch spielerische Elemente. So werden im Blatt Chloroplasten mit den Ausgangsstoffen der Photosynthese, Kohlendioxid und Wasser, beworfen, in der Wurzel gilt es, Ammonium und Nitrat, wichtige Pflanzennährstoffe, zusammenzubauen und im Samen heißt es, mit Pfeil und Bogen Öl-Körper zu treffen, sodass diese anwachsen. Wissenschaft wird im virtuellen Raum erlebbarer. Am Ende des Spiels entscheidet sich, ob man Lehrling oder bereits ein Meister ist. Viel wichtiger jedoch ist die Aufforderung, nicht nur in der virtuellen, sondern auch in der realen Welt, Pflanzenerforscher zu werden.

Die VR NOW-Preisträger werden am 19. November auf der Media Tech Konferenz in Potsdam gekürt. Konferenzbesucher bekommen dort die Möglichkeit, eine Reise durch die Pflanze anzutreten. Eine weitere Chance, in die virtuelle Pflanzenwelt einzutauchen, soll es im Januar auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin geben. Langfristig ist das Ziel, die VR-Stationen auf Reisen zu schicken, um möglichst vielen Interessierten in Schulen oder bei anderer Gelegenheit einen etwas anderen Blick auf Pflanzenforschung zu geben. (ipk-gatersleben)

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