Pokroky v bioinženýrství umožnily teoreticky dělat s rostlinami téměř cokoliv. Ve skutečnosti se mnoho rostlin, které máme dnes, již změnilo k nepoznání od toho, co bývaly. Mrkev měla původně bílé, hubené kořeny; broskve byly slané a velikosti třešní; melouny byly malé a hořké; a lilky vypadaly jako vejce.
Náš svět – nebo alespoň naše supermarkety a zahrádky – by bez genetické modifikace vypadaly jinak. GM plodiny však mají i značné stinné stránky a přes všechny jejich sliby, že nám pomohou dostat se z naší šlamastiky, je jasné, jak nám přinášejí více.
Zde jsou však některé z nejvynalézavějších a nejodvážnějších způsobů, které lidé nenechají na pokoji.
10. Super vzduch čistící pothos
Náš přístup k čištění vzduchu pomocí elektrických čističek vzduchu, který je typický pro lidi, náročný na palivo tento problém jen zhoršuje. Aby poskytla alternativu, francouzská společnost Neoplants geneticky upravila rostlinu pothos (ďábelský břečťan) až ke kořenům, aby recyklovala znečišťující látky ze vzduchu. Říkají tomu Neo P1 a zjevně je „schopný vyčistit vzduch až pro 30 rostlin“.
Rostliny přirozeně lépe absorbují a metabolizují těkavé organické sloučeniny (VOC), ale Neo P1 byl navržen tak, aby vynikal, zejména proti vnitřním VOC, jako je benzen, etylenglykol, formaldehyd a toluen. Nic není nazmar; sloučeniny se rozkládají a zpracovávají na vodu, cukry a aminokyseliny, které Neo P1 potřebuje k růstu, a také na kyslík, který se uvolňuje do vzduchu. Pro zvýšení její účinnosti obsahují kořeny rostliny také geny pro extremofilní bakterie (bakterie, které se vyvinuly tak, aby přežily v nehostinném prostředí tím, že se živily toxiny).
Jak název jejich první rostliny napovídá, Neoplants doufají, že v budoucnu vytvoří další rostliny na čištění vzduchu. Svou práci považují také za užitečnou v „boji“ proti změně klimatu.
9. Plodiny vázající dusík
Správně nebo neprávem jsme posedlí bílkovinami ve stravě. A luštěniny (fazole, luštěniny, arašídy) jsou jedny z nejlepších rostlinných zdrojů – nejen kvůli tomu, kolik bílkovin obsahují, ale také kvůli tomu, jak je produkují.
Protein vyžaduje dusík, který má omezenou biologickou dostupnost (tj. dostupný pro využití organismy), proto se přidává do hnojiv. Na rozdíl od většiny rostlin jej však luštěniny vytrhávají ze vzduchu. Tomu se říká „fixace dusíku“. Genetická modifikace jiných základních plodin, aby dělaly totéž, by způsobila revoluci v zemědělství po celém světě, zejména v chudých zemích, protože by eliminovala potřebu drahých hnojiv poškozujících klima.
Kritici však tvrdí, že to bude trvat dlouho a poukazují na stávající problémy s GM plodinami, jako jsou plevele odolné vůči herbicidům. A samozřejmě existují i jiné, přímější způsoby, jak bojovat proti celosvětové chudobě.
8. Kokainový tabák
Tím se nepřímo mění pravidla hry. Nečekejte, že váš místní prodejce nabídne speciální nový druh lesklého bílého tabáku. Vědci se zajímali o genetickou modifikaci rostlin na výrobu kokainu, aby mohli studovat jeho vývoj jako pesticidu a jeho potenciální léčebné využití.
Výroba kokainu z rostlin koky byla dlouho zahalena tajemstvím, částečně kvůli pracnosti pěstování koky v laboratoři. Odpověď, se kterou přišli čínští vědci, byla genetická rekonstrukce biochemické dráhy produkce kokainu v genomu rostliny tabáku. Nechali nějaké články v řetězci, aby si je tabáková rostlina vymyslela sama, a výsledkem byly tabákové listy obsahující kokain. Důsledky pro objevování léků jsou významné.
Množství vyrobeného kokainu nestačilo na to, aby se z něj stal životaschopný podnik na černém trhu, a v každém případě je tento proces pro průměrnou tajnou drogovou laboratoř příliš technický, uvedli výzkumníci. Sami výzkumníci na tom však pracují a doufají, že zvýší produktivitu tabákové továrny.
7. Zelí se štířím jedem
Genetická modifikace a pesticidy jsou dva z nejtoxičtějších příspěvků člověka jako druhu. Proč je tedy nespojit do jednoho? Ve snaze napravit škody, které jsme napáchali, vzali vědci gen jedu z ocasů smrtících štírů, zkonstruovali ho tak, aby zabíjel pouze hmyz, a dali ho do zelí. Co by se mohlo pokazit?
Přestože první testy nepotvrdily žádnou toxicitu pro člověka, tento koncept je plný problémů. Za prvé, studie testovala lidské buňky rakoviny prsu in vitro, spíše než zdravé lidské buňky in vivo. Kromě toho může dojít k poškození samotného zelí. Genetická modifikace může uniknout a infikovat nemodifikované vzorky. A stejně jako stávající pesticidy může destabilizovat celé ekosystémy.
Nicméně FDA má dlouhou historii ignorování takových problémů při schvalování GMO, i když ničeho nedosahují. V tomto případě, protože pesticidní účinek jedovatého zelí závisí na hmyzu, který ho skutečně požírá, je pravděpodobné, že farmáři budou také používat pesticidní spreje, aby hmyz udrželi na uzdě. Jinými slovy, spotřebitelé obdrží dvojnásobné množství toxinů.
6. Dub endospor
Duby jsou podle vědců neúnosně neefektivní. Nejen, že produkují mnohem více žaludů, než kdy zakoření, ale také plýtvají miliony buněk tím, že každý podzim shazují své listy. Co kdyby se tyto buňky místo hniloby na zemi proměnily v miliony spor unášených větrem, z nichž každá byla schopna klonovat svůj zdroj. To by byla nejlepší evoluční strategie a zjevně "neexistuje žádný biologický princip... zakazující... [reprodukci] buď výtrusy nebo semeny." A na rozdíl od žaludů mohou endospory zůstat životaschopné po miliony let.
Ale opět jsou tu vážné problémy. Duby s endosporami jsou jedna věc, ale co křídlatka s endosporami? Pokud není tato konkrétní genetická modifikace přísně omezena na „užitečné rostliny“ (a dokonce ani tehdy), „superplevele by mohly zaplavit Zemi“.
Jako vždy, to, že vidíme mezeru na trhu, abych tak řekl, neznamená, že bychom ji měli využívat. Koneckonců, stromy by byly také efektivnější, kdyby se vyvinuly tak, aby „chodily“ rychleji než nyní, a kdyby se naučily lovit pomocí jedovatých plynů nebo trnů. Prostě to není svět, který většina z nás chce.
5. Super výživné ovoce a zelenina
Genetická úprava rostlin, aby poskytovaly vyšší nutriční hodnotu, není nic nového. Už máme brambory obohacené bílkovinami, kukuřici a rýži; lněné semínko s vysokým obsahem omega-3 a -6; Rajčata s antioxidanty Snapdragon; a salát s více vstřebatelným železem. Existuje také mrkev, která zvyšuje naše vstřebávání vápníku, a takzvaný „zlatý banán“ – australské ovoce získané křížením běžného banánu s pomerančovou odrůdou z Papuy-Nové Guineje s vysokým obsahem provitamínu A. Nízký obsah provitamínu A úrovně jsou obvykle příčinou lidský zásah. jídlo je na prvním místě. Takže jsme skeptičtí.
Vědci, kteří doufají, že do roku 2028 změní naše plodiny, vkládají své naděje do ultra přesné úpravy genu CRISPR-Cas9. Možností je mnoho (a hloupých): fazole, které chutnají jako kuřecí nugety; mrkev s příchutí bramborových lupínků; hranolky s hamburgery uprostřed; a slunečnicová semínka o velikosti malého vejce, aby se dala jíst jako jablka.
Některé méně dětinské nápady zahrnují hypoalergenní arašídy a čočku se stejným množstvím bílkovin jako maso. Všechny ale vyvolávají otázky, jak velkou kontrolu by lidé měli mít nad přírodou, zvláště s ohledem na nepořádek, který jsme si sami vytvořili.
4. Znečišťující topoly
Fytoremediace je proces, kterým některé rostliny čistí znečišťující látky – protahují znečišťující látky svými kořeny, rozkládají je na neškodné vedlejší produkty a buď je využívají, nebo vypouštějí do ovzduší. Toto je další způsob, jak uvést rostliny do práce, aby napravily škody, které jsme způsobili. Podle vědců to ale nedělají dost dobře. Jsou příliš pomalé.
Řešením bylo geneticky modifikovat topoly, aby efektivněji rozkládaly trichlorethylen (TCE). TCE je nejčastějším kontaminantem podzemních vod, který se vyskytuje na nejvíce znečištěných místech v Americe. Kdysi byl propagován farmaceutickým průmyslem jako anestetikum, nyní je to známý karcinogen, který přetrvává po dlouhou dobu ve vzduchu, vodě a půdě, kdekoli se používá. A vzhledem k jeho neustálému používání v mnoha domácích čisticích prostředcích se tento problém jen zhoršuje.
Slibný je však výzkum geneticky modifikované fytoremediace. Zatímco nemodifikované topoly odstranily z roztoku pouze tři procenta TCE, topoly ošetřené dalšími enzymy z králičích jater odstranily až 91 procent. Také se cítili lépe, neuvadli jako obvykle, ale ve skutečnosti se stali silnějšími. A poradí si nejen s TCE, ale také s řadou dalších chemikálií, včetně vinylchloridu (používaného k výrobě plastů) a benzenu (látka znečišťující ovzduší z ropy).
3. Roubování banánu
(Uměle navýšené) náklady na vakcíny znamenají, že země třetího světa je často nedostanou a děti nadále umírají na nemoci, kterým lze snadno předejít, jako je průjem. Jedním z řešení, se kterým vědci přišli, je genetická úprava plodin tak, aby do jejich genomu byly začleněny vakcíny.
Včasný důkaz koncepce úspěšně dodal krysám antigeny hepatitidy B ze speciálně upraveného bramboru. Jelikož se ale brambory nejí syrové, přešla studie na banány. Jsou nejen levné, ale osvědčily se i v „rozvojových“ zemích. K očkování všech dětí v Mexiku mladších pěti let by podle nich stačilo pouhých 10 hektarů očkovacích banánových plantáží.
Správné podání očkovacího banánu však není tak jednoduché, jako oloupat slupku a sníst ji. Plán je rozmixovat ovoce a lahvovat (10 dávek na lahvičku), aby každý pacient dostal správnou dávku. Vědci experimentovali s jinými plodinami, včetně salátu, mrkve a tabáku.
2. DARPA Smart Trees
V roce 2017 vyhlásila Agentura pro pokročilé obranné výzkumné projekty (DARPA) výzvu k předkládání návrhů pro svůj program Advanced Plant Technologies (APT). Zvláště se zajímají o genetické modifikace rostlin, aby „sbíraly informace“ například o environmentálních patogenech a radiaci. Po detekci přítomnosti toho, co mají detekovat, se „hlídkové rostliny“ „ohlásí“ prostřednictvím „jemných mechanismů odezvy“, jako jsou jemné změny barvy listů.
Na rozdíl od složitých zařízení poskytují rostliny utajení, snadnou distribuci a nezávislost na energii. A koncept je již osvědčený. V roce 2011 výzkumníci úspěšně vyvinuli rostlinu detekující TNT, jejíž listy se v přítomnosti molekul TNT (v půdě nebo ve vzduchu) zbarvují. A všechny rostliny přirozeně reagují na své prostředí prostřednictvím vstupní/výstupní dynamiky srovnatelné s dynamikou počítačů. Stejně jako psi čichající bomby je to prostě případ výcviku přirozených mechanismů, aby lépe sloužily armádě.
DARPA však chce jít nad rámec pouhého zapínání a vypínání biopočítačů, směrem k jemnější detekci a spolehlivým a podrobným zprávám. Dokonce projevili zájem o to, aby inženýrská zařízení zachytila elektromagnetické signály.
1. Dysonův strom
Pravděpodobně jste slyšeli o Dysonově sféře. Je to hypotetická struktura navržená fyzikem Freemanem Dysonem, postavená tak, aby obklopila hvězdu a uvěznila její energii. Méně známý je Dysonův strom. Tato hypotetická rostlina, geneticky navržená pro vesmír, s hustou skelnou kůrou, která propouští sluneční světlo a zabraňuje úniku tepla, by byla nasazena na kometu a vytvořila by svou vlastní atmosféru. Teoreticky by mohla podporovat celý ekosystém – alespoň na čas – s vnitřkem komety vyhloubeným pro obyvatele a kometárním ledem a uhlíkem poskytujícím vše, co „listová vesmírná loď“ potřebuje.
Pokud to zní jako sci-fi, je to proto, že to tak je. Ale to není za hranicí možností. Rostliny, jako je lilie voodoo a květina mršiny, produkují své vlastní teplo; ve skutečnosti skunkové zelí generuje až 60 stupňů Fahrenheita, což stačí k roztavení zmrzlé půdy kolem něj.
O komety také není nouze. Kuiperův pás za Neptunem, který obsahuje biliony komet, by mohl být potenciálně osazen dostatečným množstvím Dysonových stromů, aby se stal vesmírným „souostrovím městských států“. Dysonova stromová kometa velikosti Manhattanu by mohla sama o sobě nasytit miliony lidí. A s malou gravitací by bylo nejen snadné přeskakovat mezi kometami, ale budovy na každé z nich by mohly být vyšší než ty na Zemi.
Оставить Комментарий