Климатичните промени стартират космическа надпревара за семена мутанти

Движейки се около Земята със скорост над 20 пъти по-висока от скоростта на звука, някои от най-малките форми на живот на борда на Международната космическа станция изпълняват съдбоносна мисия - изхранването на хората на нашата затопляща се планета.

Семената от сорго и кресон, изстреляни в орбита от Международната агенция за атомна енергия (МААЕ), са привързани към капсулата чрез тънка метална кутия. Това ги излага на по-интензивна слънчева радиация в рамките на опит за предизвикване на генетични мутации, за да могат да оцелеят при по-високи температури, по-сухи почви, разпространяващи се зарази и повишаващи се нива на Световния океан.

"Досега повечето астроботанически изследвания са били насочени към тестване на това как могат да се отглеждат растения за изхранване на астронавти за евентуални космически колонии", казва Шоба Сивасанкар, ръководител на отдела по генетика и селекция на растенията на МААЕ, в лабораторията си край Виена. "Този експеримент е различен, защото е предназначен да помогне на хората на Земята да се адаптират към изменението на климата."

Шоба Сивасанкар инспектира мутирали растения сорго в оранжерията на МААЕ. Снимка: Акос Стилър/Bloomberg

Земеделските производители от Аржентина до Калифорния, Франция и Индия се борят да запазят добивите си в условията на глобално затопляне, а повишаването на цените на основните култури, използвани за печене на хляб, натежава на политическата стабилност. Сушата, обхванала Северна Африка, ограничава реколтата от пшеница на местно ниво, което може да повиши търсенето в един от регионите с най-голям внос в света.

Според последните оценки на ООН повишаването на температурите и климатичните смущения са намалили производителността на храните в световен мащаб с почти 13% от 1961 г. насам. НАСА очаква фундаментални промени в начина на отглеждане на храните през следващото десетилетие.

Включете и Китай, където живее почти една пета от световното население, но има само 7% от обработваемата земя. От десетилетия втората по големина икономика изпраща семена в Космоса на борда на ракети и балони на голяма височина.

Учените твърдят, че космическите семена дават по-високи добиви от пшеница, ечемик, царевица, краставици и домати. Страната все още тества проби от мисия през 2006 г., носеща над 130 вида, а съвместна мисия с Пакистан миналата година върна семена от лечебни растения в университета в Карачи.

"Надяваме се, че те могат да растат по-добре, с по-голяма устойчивост, преживяемост и ефикасност", казва Уан Ян, изследовател от университета, пред China Economic Net. "Всичко това може да бъде постигнато чрез генетични мутации в Космоса."

Това е първият случай, в който МААЕ използва космическа радиация за мутиране на семена. Обаче тя прилага контролирани дози радиация с помощта на източник на кобалт-60 в лабораторията си в Зайберсдорф от повече от половин век.

Държави с най-много мутации. Китай води с най-много мутирали сортове култури, регистрирани в МААЕ

Семената от сорго и арабидопсис (братовчед на кресон, използван широко в генетичните експерименти), изстреляни на 400 км в орбита с ракета на Northrop Grumman Corp. през ноември, се очаква да се приземят обратно в лабораториите на МААЕ през април, след което ще бъдат подложени на изпитания, които могат да отнемат години.

За разлика от по-новите техники за генетично модифициране на ДНК с помощта на инструменти като CRISPR, предизвикването на мутации с радиация се счита за естествено. Поради това семената не подлежат на същите пазарни ограничения като генетично модифицираните организми или ГМО.

"Лабораторията наистина променя начина, по който се борим с болестите, начина, по който се борим с глада", заяви Синди Маккейн, посланик на САЩ в агенциите на ООН по прехраната в Рим, една от които подкрепя лабораториите. "Продоволствената сигурност е въпрос на национална сигурност."

Оризът е културата, която най-често се подлага на радиация, като в момента се отглеждат 870 нови сорта. Все по-засушаващите се условия са намалили производството на основната храна за половината от хората по света. Усъвършенстваните сортове във Виетнам и Индонезия са увеличили добивите с повече от 40 %.

Служител на МААЕ работи по оптимизирането на бързото усъвършенстване на поколенията растения леща. Снимка: Акос Стилър/Bloomberg

Сивасанкар провежда изследвания във влажна оранжерия, пълна с бананови и кафеени растения, на около час път с кола южно от Виена. Всяка година държави ѝ изпращат десетки семена, които да бъдат бомбардирани с гама лъчи и след това култивирани за сухи условия.

Разработването на нов сорт чрез контролирана мутация може да отнеме около десетилетие - и бизнесът процъфтява.

"Производството на храни ще бъде засегнато от изменението на климата", казва тя. "Да помогнем на растенията да се адаптират към тези промени чрез генетично разнообразие е най-устойчивото решение."

Лабораториите на МААЕ са една от последните граници на дипломацията, пораждаща сътрудничество между Китай, Русия и САЩ в условията на възобновяване на надпреварата между суперсилите. През последните години страните са инвестирали почти 100 млн. долара за модернизиране на съоръжението от епохата на Студената война, което спомага за изпълнение на задължението по Договора за неразпространение на ядрените оръжия от страна на петте официални ядрени сили.

"Гарантираме, че полезното използване на ядрените технологии и материали може да бъде достъпно", заяви Лора Холгейт, посланик на САЩ в МААЕ.

Лора Холгейт, в средата, и Синди Маккейн, вдясно, посещават лабораториите на IAEA (Международната агенция за атомна енергия -  МААЕ) в Зайберсдорф, Австрия, на 16 февруари. Снимка: Акос Стилър/Bloomberg

Богатите държави също имат полза от научните изследвания. Програма за стерилни насекоми помогна на северноамериканските фермери да спестят десетки милиарди долари чрез изкореняване на щамове мухи, които нападат плодове и добитък. Програма в Италия елиминира около 80% от популациите на комари, пренасящи болести, в целеви региони.

Обектът на агенцията включва осем лаборатории за ядрени приложения, оградени с бодлива тел и пасища. В една сграда без прозорци се помещава машина за откриване на следи от уран в проби от околната среда от страни като Иран. Друга се използва за разработване на тестове за Covid-19, вирусите Ебола и Зика и африканската чума по свинете.

В още една сграда има рояци насекоми, които бръмчат в кутии, покрити с бял мрежест плат. Вътре в помещенията, отоплявани до тропически климат, въздухът се носи тежко от аромата на храна за буболечки: животинска кръв, черен дроб на прах, брашно от риба тон и мая.

В лабораторията на МААЕ за борба с вредните насекоми се измерва конкурентноспособността при чифтосване на мухите цеце. Снимка: Акос Стилър/Bloomberg

Тези екземпляри причиняват ежегодно щети за милиарди долари в Африка на юг от Сахара, където мухите цеце разпространяват сънната болест сред хората и влошават здравето на стадата добитък. Облъчването на вредителите помага на учените да отгледат безплодни мъжки индивиди, за да намалят броя на излюпващите се яйца.

За много хора МААЕ е синоним на ядрения страж на ООН, който пази от незаконен трафик на материали, които биха могли да бъдат използвани в атомни оръжия. Но все по-често друга заплаха за човечеството - изменението на климата - е двигател на новите инвестиции, казва Шантел де Беер, ентомолог от Южна Африка.

"Старите ни лаборатории бяха твърде малки за растежа, който преживяваме", каза тя. "Наша отговорност е да управляваме екологичните проблеми с уважение".

Още по темата

Следващият фронт на ESG са генетично модифицираните храни

Светът е пристрастен към пилешкото, както и вирусът на птичия грип

Киев откри схема "Зърно от Украйна" за доставка на зърно за гладуващи страни в Африка

Ще ни застигне ли колелото на историята - дажби и купонни системи по света

Нова заплаха грози световното снабдяване с храни заради липсата на дъжд в Индия