I progressi nella bioingegneria hanno reso teoricamente possibile fare quasi qualsiasi cosa con le piante. In effetti, molte delle piante che abbiamo oggi sono già cambiate in modo irriconoscibile rispetto a quelle di un tempo. Originariamente le carote avevano radici bianche e magre; le pesche erano salate e grandi come ciliegie; i cocomeri erano piccoli e amari; e le melanzane sembravano uova.
Il nostro mondo – o almeno i nostri supermercati e giardini – apparirebbe diverso senza la modificazione genetica. Tuttavia, le colture geneticamente modificate presentano anche notevoli svantaggi e, nonostante tutte le loro promesse di aiutarci a uscire dai nostri guai, è chiaro come ci apportano di più.
Tuttavia, ecco alcuni dei modi più creativi e audaci che le persone non lasciano in pace.
10. Pothos super purificante dell'aria
Tipico degli esseri umani, il nostro approccio ad alta intensità di carburante alla purificazione dell’aria con purificatori d’aria elettrici non fa altro che peggiorare il problema. Per fornire un'alternativa, la società francese Neoplants ha modificato geneticamente la pianta pothos (edera del diavolo) fino alle radici per riciclare gli inquinanti atmosferici. Lo chiamano Neo P1 e a quanto pare è "in grado di purificare l'aria per un massimo di 30 piante".
Le piante sono naturalmente più brave ad assorbire e metabolizzare i composti organici volatili (COV), ma Neo P1 è stato progettato per eccellere, soprattutto contro i COV indoor come benzene, glicole etilenico, formaldeide e toluene. Niente è sprecato; i composti vengono scomposti e trasformati in acqua, zuccheri e amminoacidi di cui Neo P1 ha bisogno per crescere, nonché ossigeno da rilasciare nell'aria. Per potenziarne l'efficacia, le radici della pianta contengono anche geni per batteri estremofili (batteri che si sono evoluti per sopravvivere in ambienti inospitali nutrendosi di tossine).
Come suggerisce il nome del loro primo impianto, Neoplants spera di creare in futuro altri impianti per la purificazione dell'aria. Considerano il loro lavoro utile anche nella “lotta” contro il cambiamento climatico.
9. Colture che fissano l'azoto
Giusto o sbagliato, siamo ossessionati dalle proteine alimentari. E i legumi (fagioli, legumi, arachidi) sono alcune delle migliori fonti vegetali, non solo per la quantità di proteine che contengono, ma anche per il modo in cui le producono.
Le proteine richiedono azoto, che ha una biodisponibilità limitata (cioè disponibile per l'uso da parte degli organismi), quindi viene aggiunto ai fertilizzanti. Tuttavia, a differenza della maggior parte delle piante, i legumi lo raccolgono dal nulla. Questo si chiama "fissazione dell'azoto". Modificare geneticamente altre colture di base per fare lo stesso rivoluzionerebbe l’agricoltura in tutto il mondo, soprattutto nei paesi poveri, eliminando la necessità di costosi fertilizzanti dannosi per il clima.
Tuttavia, i critici sostengono che ciò richiederà molto tempo e sottolineano i problemi esistenti con le colture GM, come le erbe infestanti resistenti agli erbicidi. E, ovviamente, ci sono altri modi più diretti per combattere la povertà globale.
8. Tabacco alla cocaina
Ciò cambia indirettamente le regole del gioco. Non aspettarti che il tuo rivenditore locale offra un nuovo tipo speciale di tabacco bianco brillante. I ricercatori erano interessati a modificare geneticamente le piante di produzione di cocaina per studiarne l'evoluzione come pesticida e i suoi potenziali usi medicinali.
La produzione di cocaina dalle piante di coca è stata a lungo avvolta nel mistero, in parte a causa della natura ad alta intensità di lavoro della coltivazione della coca in laboratorio. La risposta che hanno trovato gli scienziati cinesi è stata quella di ricostruire geneticamente il percorso biochimico per la produzione di cocaina nel genoma della pianta del tabacco. Lasciarono alcuni anelli della catena affinché la pianta del tabacco potesse inventarli da sola, e il risultato furono foglie di tabacco contenenti cocaina. Le implicazioni per la scoperta di farmaci sono significative.
La quantità di cocaina prodotta non era sufficiente per trasformarla in un’impresa redditizia del mercato nero e, in ogni caso, il processo è troppo tecnico per il laboratorio clandestino medio di droga, hanno detto i ricercatori. Tuttavia, i ricercatori stessi ci stanno lavorando, sperando di aumentare la produttività della fabbrica di tabacco.
7. Cavolo con veleno di scorpione
La modificazione genetica e i pesticidi sono due dei contributi più tossici apportati dall’uomo come specie. Allora perché non combinarli in uno solo? Nel tentativo di riparare il danno che abbiamo causato, gli scienziati hanno preso un gene del veleno dalle code di scorpioni mortali, lo hanno progettato per uccidere solo gli insetti e lo hanno inserito nei cavoli. Cosa potrebbe andare storto?
Sebbene i primi test non abbiano confermato alcuna tossicità per l’uomo, il concetto è pieno di problemi. Innanzitutto, lo studio ha testato cellule umane di cancro al seno in vitro, piuttosto che cellule umane sane in vivo. Inoltre, il cavolo stesso potrebbe danneggiarsi. La modificazione genetica può sfuggire e infettare campioni non modificati. E, come con i pesticidi esistenti, può destabilizzare interi ecosistemi.
Tuttavia, la FDA ha una lunga storia di ignorare tali questioni quando approva gli OGM, anche se non ottiene nulla. In questo caso, poiché l’effetto pesticida del cavolo velenoso dipende dagli insetti che effettivamente lo mangiano, è probabile che gli agricoltori utilizzino anche spray antiparassitari per tenere a bada gli insetti. In altre parole, i consumatori riceveranno il doppio della quantità di tossine.
6. Quercia Endospor
Le querce, secondo gli scienziati, sono intollerabilmente inefficienti. Non solo producono molte più ghiande di quante ne possano mai mettere radici, ma sprecano anche milioni di cellule perdendo le foglie ad ogni autunno. E se, invece di marcire al suolo, queste cellule si trasformassero in milioni di spore, trasportate dal vento, ciascuna delle quali fosse in grado di clonare la propria fonte? Questa sarebbe la migliore strategia evolutiva, e apparentemente "non esiste alcun principio biologico... che proibisca... [la riproduzione] tramite spore o semi". E, a differenza delle ghiande, le endospore possono rimanere vitali per milioni di anni.
Ma ancora una volta ci sono problemi seri. Le querce con endospore sono una cosa, ma che dire del poligono con endospore? A meno che questa particolare modificazione genetica non sia strettamente limitata alle “piante benefiche” (e anche in quel caso), “le superinfestanti potrebbero invadere la Terra”.
Come sempre, solo perché vediamo una lacuna nel mercato, per così dire, non significa che dovremmo sfruttarla. Dopotutto, gli alberi sarebbero anche più efficienti se si evolvessero per “camminare” più velocemente di quanto fanno oggi, e se imparassero a cacciare usando gas velenosi o spine. Semplicemente non è il mondo che la maggior parte di noi desidera.
5. Frutta e verdura super nutrienti
Modificare geneticamente le piante per fornire un maggiore valore nutrizionale non è una novità. Abbiamo già patate, mais e riso arricchiti di proteine; semi di lino ad alto contenuto di omega-3 e -6; Pomodori con antiossidanti di bocca di leone; e insalata con ferro più assorbibile. Ci sono anche le carote, che aumentano l'assorbimento del calcio, e la cosiddetta "banana dorata", un frutto australiano ottenuto incrociando una banana normale con una varietà di arancia della Papua Nuova Guinea ad alto contenuto di provitamina A. Tuttavia, ha un basso contenuto di provitamina A livelli sono solitamente la causa è l'intervento umano. il cibo viene prima di tutto. Quindi siamo scettici.
Gli scienziati che sperano di rivoluzionare le nostre colture entro il 2028 ripongono le loro speranze nell’editing genetico CRISPR-Cas9 ultra preciso. Le opzioni sono tante (e stupide): fagioli che sanno di crocchette di pollo; carote al gusto di patatine; patatine fritte con hamburger al centro; e semi di girasole grandi quanto un piccolo uovo per poterli mangiare come mele.
Alcune idee meno infantili includono arachidi e lenticchie ipoallergeniche con la stessa quantità di proteine della carne. Ma tutti sollevano interrogativi su quanto controllo gli esseri umani dovrebbero avere sulla natura, soprattutto considerando il caos che abbiamo creato noi stessi.
4. Pioppi inquinanti
Il fitodepurazione è il processo mediante il quale alcune piante ripuliscono gli inquinanti, estraendo gli inquinanti attraverso le loro radici, scomponendoli in sottoprodotti innocui e utilizzandoli o rilasciandoli nell'aria. Questo è un altro modo di far funzionare le piante per riparare i danni che abbiamo causato. Ma, secondo gli scienziati, non lo stanno facendo abbastanza bene. Sono troppo lenti.
La soluzione era modificare geneticamente i pioppi per abbattere il tricloroetilene (TCE) in modo più efficiente. Il TCE è il contaminante delle acque sotterranee più comune trovato nei luoghi più inquinati d'America. Un tempo promosso dall'industria farmaceutica come anestetico, oggi è un noto cancerogeno che persiste per lunghi periodi nell'aria, nell'acqua e nel suolo ovunque venga utilizzato. E dato il suo uso continuato in molti prodotti per la pulizia della casa, questo problema non può che peggiorare.
Tuttavia, la ricerca sul fitorisanamento geneticamente modificato è promettente. Mentre i pioppi non modificati rimuovevano solo il 3% del TCE dalla soluzione, i pioppi trattati con enzimi epatici di coniglio aggiuntivi ne rimuovevano fino al 91%. Si sentivano anche meglio, non appassivano come al solito, ma anzi diventavano più forti. E possono occuparsi non solo del TCE, ma anche di una serie di altre sostanze chimiche, tra cui il cloruro di vinile (utilizzato per produrre plastica) e il benzene (un inquinante atmosferico derivante dal petrolio).
3. Innesto di banane
Il costo (gonfiato artificialmente) dei vaccini fa sì che i paesi del terzo mondo spesso non li ricevano e i bambini continuino a morire per malattie facilmente prevenibili come la diarrea. Una soluzione trovata dagli scienziati è quella di modificare geneticamente le colture per incorporare i vaccini nel loro genoma.
Una prima prova di concetto ha fornito con successo antigeni dell'epatite B ai ratti da una patata appositamente progettata. Tuttavia, poiché le patate non vengono consumate crude, lo studio è passato alle banane. Non solo sono economici, ma si sono dimostrati efficaci anche nei paesi “in via di sviluppo”. Secondo loro, solo 10 ettari di piantagioni di banane vaccinali sarebbero sufficienti per vaccinare tutti i bambini in Messico sotto i cinque anni.
Tuttavia, somministrare correttamente la banana vaccinale non è così semplice come sbucciare la buccia e mangiarla. Il piano è quello di frullare la frutta e imbottigliarla (10 dosi per bottiglia) in modo che ogni paziente riceva la dose corretta. Gli scienziati hanno sperimentato altre colture, tra cui lattuga, carote e tabacco.
2. Alberi intelligenti DARPA
Nel 2017, la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) ha annunciato un invito a presentare proposte per il suo programma Advanced Plant Technologies (APT). Sono particolarmente interessati a modificare geneticamente le piante per “raccogliere informazioni” su agenti patogeni ambientali e radiazioni, ad esempio. Dopo aver rilevato la presenza di ciò che intendono rilevare, le "piante sentinella" "riferiranno" attraverso "sottili meccanismi di risposta" come sottili cambiamenti nel colore delle foglie.
A differenza delle apparecchiature complesse, gli impianti garantiscono segretezza, facilità di distribuzione e indipendenza dall'energia. E il concetto è già stato dimostrato. Nel 2011, i ricercatori hanno sviluppato con successo una pianta in grado di rilevare il TNT, le cui foglie diventano incolori in presenza (nel suolo o nell'aria) di molecole di TNT. E tutte le piante rispondono naturalmente al loro ambiente attraverso dinamiche di input/output paragonabili a quelle dei computer. Come i cani anti-bombe, questo è semplicemente un caso di addestramento dei meccanismi naturali per servire meglio i militari.
Tuttavia, la DARPA vuole andare oltre la semplice attivazione e disattivazione del bioinformatica, verso un rilevamento più sfumato e un reporting affidabile e dettagliato. Hanno anche espresso interesse affinché le installazioni ingegneristiche ricevano segnali elettromagnetici.
1. Albero Dyson
Probabilmente hai sentito parlare della sfera Dyson. Proposta dal fisico Freeman Dyson, si tratta di un'ipotetica struttura costruita per circondare una stella e intrappolarne l'energia. Meno noto è l'albero di Dyson. Geneticamente progettata per lo spazio, con una spessa corteccia vetrosa che lascia entrare la luce solare e impedisce al calore di fuoriuscire, questa ipotetica pianta verrebbe seminata su una cometa e creerebbe la propria atmosfera. In teoria, potrebbe supportare un intero ecosistema – almeno per un certo periodo – con l’interno della cometa scavato per gli abitanti, e il ghiaccio e il carbonio della cometa che forniscono tutto ciò di cui la “fondosa astronave” ha bisogno.
Se sembra fantascienza è perché lo è. Ma questo non va oltre il campo delle possibilità. Piante come il giglio voodoo e il fiore della carogna producono il proprio calore; infatti, il cavolo puzzola genera fino a 60 gradi Fahrenheit, il che è sufficiente per sciogliere il terreno ghiacciato attorno ad esso.
Non mancano nemmeno le comete. La cintura di Kuiper oltre Nettuno, che contiene trilioni di comete, potrebbe potenzialmente essere seminata con abbastanza alberi di Dyson da diventare un “arcipelago cosmico di città-stato”. Una cometa dell’albero di Dyson delle dimensioni di Manhattan potrebbe da sola sfamare milioni di persone. E con poca gravità, non solo sarebbe facile saltare tra le comete, ma gli edifici su ciascuna di esse potrebbero essere più alti di quelli sulla Terra.
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