Napredek v bioinženiringu je teoretično omogočil, da je z rastlinami mogoče narediti skoraj vse. Pravzaprav se je veliko rastlin, ki jih imamo danes, že spremenilo do nerazpoznavnosti, kot so bile. Korenje je prvotno imelo bele, tanke korenine; breskve so bile slane in velike kot češnje; lubenice so bile majhne in grenke; in jajčevci so izgledali kot jajca.
Naš svet - ali vsaj naši supermarketi in vrtovi - bi bil videti drugačen brez genske spremembe. Vendar imajo gensko spremenjeni pridelki tudi pomembne slabosti in kljub vsem njihovim obljubam, da nam bodo pomagali rešiti se iz zagate, je jasno, kako nam prinašajo več.
Vendar pa je tukaj nekaj najbolj iznajdljivih in drznih načinov, ki jih ljudje ne bodo pustili pri miru.
10. Super pothos za čiščenje zraka
Značilno za ljudi, naš pristop k čiščenju zraka z električnimi čistilniki zraka, ki porabi veliko goriva, samo še poslabša težavo. Da bi zagotovili alternativo, je francosko podjetje Neoplants genetsko spremenilo rastlino pothos (hudičev bršljan) do njenih korenin, da bi reciklirala onesnaževala v zraku. Imenujejo ga Neo P1 in očitno je "zmožen opravljati nalogo čiščenja zraka za do 30 rastlin."
Rastline naravno bolje absorbirajo in presnavljajo hlapne organske spojine (HOS), vendar je bil Neo P1 zasnovan tako, da se odlikuje, zlasti proti HOS v zaprtih prostorih, kot so benzen, etilen glikol, formaldehid in toluen. Nič ni zapravljeno; spojine se razgradijo in predelajo v vodo, sladkorje in aminokisline, ki jih Neo P1 potrebuje za rast, ter kisik, ki se sprosti v zrak. Da bi povečali njegovo učinkovitost, korenine rastline vsebujejo tudi gene za ekstremofilne bakterije (bakterije, ki so se razvile za preživetje v negostoljubnem okolju s prehranjevanjem s toksini).
Kot pove ime njihove prve tovarne, Neoplants upajo, da bodo v prihodnosti ustvarili več rastlin za čiščenje zraka. Svoje delo vidijo tudi kot koristno v »boju« proti podnebnim spremembam.
9. Pridelki, ki vežejo dušik
Upravičeno ali ne, smo obsedeni s prehranskimi beljakovinami. In stročnice (fižol, stročnice, arašidi) so nekateri izmed najboljših rastlinskih virov – ne le zaradi količine beljakovin, ki jih vsebujejo, ampak tudi zaradi tega, kako jih proizvajajo.
Beljakovine potrebujejo dušik, ki ima omejeno biološko uporabnost (tj. na voljo za uporabo organizmom), zato se dodaja gnojilom. Vendar ga stročnice za razliko od večine rastlin potrgajo iz zraka. To se imenuje "fiksacija dušika". Gensko spreminjanje drugih osnovnih poljščin, da bi dosegli enako, bi revolucioniralo kmetijstvo po vsem svetu, zlasti v revnih državah, saj bi odpravilo potrebo po dragih gnojilih, ki kvarijo podnebje.
Vendar pa kritiki pravijo, da bo to trajalo dolgo in opozarjajo na obstoječe težave z gensko spremenjenimi pridelki, kot je plevel, odporen na herbicide. In očitno obstajajo tudi drugi, bolj neposredni načini za boj proti svetovni revščini.
8. Kokain tobak
S tem se posredno spremenijo pravila igre. Ne pričakujte, da bo vaš lokalni prodajalec ponudil posebno novo vrsto svetlečega belega tobaka. Raziskovalce je zanimalo gensko spreminjanje obratov za proizvodnjo kokaina, da bi preučili njegov razvoj kot pesticida in njegove možne medicinske uporabe.
Proizvodnja kokaina iz rastlin koke je bila dolgo zavita v tančico skrivnosti, deloma zaradi delovno intenzivne narave gojenja koke v laboratoriju. Odgovor, do katerega so prišli kitajski znanstveniki, je bila genetska rekonstrukcija biokemične poti za proizvodnjo kokaina v genomu rastline tobaka. Nekaj členov v verigi so pustili, da si jih je tobačna tovarna sama izmislila, rezultat pa so bili listi tobaka s kokainom. Posledice za odkrivanje zdravil so pomembne.
Količina proizvedenega kokaina ni bila dovolj, da bi ga spremenili v uspešno podjetje na črnem trgu, v vsakem primeru pa je postopek preveč tehničen za povprečen skrivni laboratorij za droge, so povedali raziskovalci. Vendar pa raziskovalci sami delajo na tem, v upanju, da bodo povečali produktivnost tobačne tovarne.
7. Zelje s strupom škorpijona
Gensko spreminjanje in pesticidi sta dva najbolj strupena prispevka človeka kot vrste. Zakaj jih torej ne bi združili v eno? V poskusu, da bi odpravili škodo, ki smo jo povzročili, so znanstveniki vzeli gen za strup iz repov smrtonosnih škorpijonov, ga oblikovali tako, da ubija samo žuželke, in ga dali v zelje. Kaj bi lahko šlo narobe?
Čeprav prvi testi niso potrdili strupenosti za ljudi, je koncept poln težav. Prvič, študija je testirala človeške celice raka dojke in vitro, namesto zdravih človeških celic in vivo. Poleg tega se lahko poškoduje samo zelje. Genska modifikacija lahko uide in okuži nespremenjene vzorce. In kot velja za obstoječe pesticide, lahko destabilizira celotne ekosisteme.
Vendar ima FDA dolgo zgodovino ignoriranja takih vprašanj pri odobritvi GSO, tudi če ne dosežejo ničesar. V tem primeru, ker je pesticidni učinek strupenega zelja odvisen od žuželk, ki ga dejansko jedo, je verjetno, da bodo kmetje uporabili tudi škropiva s pesticidi, da bi preprečili žuželke. Z drugimi besedami, potrošniki bodo prejeli dvojno količino toksinov.
6. Endospor hrast
Hrastovi so po mnenju znanstvenikov nedopustno neučinkoviti. Ne samo, da proizvedejo veliko več želoda, kot se sploh ukoreninijo, ampak tudi zapravijo na milijone celic, tako da vsako jesen odvržejo liste. Kaj če bi se te celice, namesto da bi gnile na tleh, spremenile v milijone spor, ki jih prenaša veter, od katerih je vsaka sposobna klonirati svoj izvor. To bi bila najboljša evolucijska strategija in očitno "ni biološkega načela ... ki bi prepovedovalo ... [razmnoževanje] s sporami ali semeni." In za razliko od želoda lahko endospore ostanejo sposobne preživeti milijone let.
Toda spet obstajajo resne težave. Hrastovi z endosporami so eno, kaj pa dresnik z endosporami? Razen če je ta posebna genska sprememba strogo omejena na "koristne rastline" (in celo takrat), bi lahko "superpleveli preplavili Zemljo."
Kot vedno, samo zato, ker vidimo vrzel na trgu, tako rekoč, ne pomeni, da bi jo morali izkoristiti. Navsezadnje bi bila tudi drevesa bolj učinkovita, če bi se razvila tako, da bi "hodila" hitreje kot zdaj, in če bi se naučila loviti z uporabo strupenih plinov ali trnov. To preprosto ni svet, ki si ga večina od nas želi.
5. Super hranljivo sadje in zelenjava
Gensko spreminjanje rastlin za večjo hranilno vrednost ni nič novega. Z beljakovinami obogateni krompir, koruza in riž že imamo; laneno seme z visoko vsebnostjo omega-3 in -6; Paradižnik z antioksidanti Snapdragon; in solato z več absorpcijskega železa. Tu sta tudi korenje, ki poveča našo absorpcijo kalcija, in tako imenovana "zlata banana" - avstralski sadež, pridobljen s križanjem navadne banane s sorto pomaranč iz Papue Nove Gvineje, ki vsebuje veliko provitamina A. Vendar pa nizka vsebnost provitamina A ravni so običajno vzrok človeško posredovanje. hrana je na prvem mestu. Torej smo skeptični.
Znanstveniki, ki upajo, da bodo do leta 2028 revolucionirali naše pridelke, svoje upe polagajo v izjemno natančno urejanje genov CRISPR-Cas9. Možnosti je veliko (in neumnih): fižol, ki ima okus po piščančjih nuggetsih; korenje z okusom krompirjevega čipsa; krompirček s hamburgerji na sredini; in sončnična semena v velikosti majhnega jajca, da jih lahko jeste kot jabolka.
Nekatere manj otročje ideje vključujejo hipoalergene arašide in lečo z enako količino beljakovin kot meso. Toda vsi odpirajo vprašanja o tem, koliko nadzora bi morali imeti ljudje nad naravo, zlasti glede na nered, ki smo ga ustvarili sami.
4. Onesnaževanje topolov
Fitoremediacija je postopek, s katerim nekatere rastline čistijo onesnaževala – potegnejo onesnaževala skozi svoje korenine, jih razgradijo v neškodljive stranske produkte in jih bodisi uporabijo ali spustijo v zrak. To je še en način, da rastline vključimo v delo, da popravijo škodo, ki smo jo povzročili. A po mnenju znanstvenikov tega ne počnejo dovolj dobro. Prepočasni so.
Rešitev je bila gensko spremenjena topolova drevesa za učinkovitejšo razgradnjo trikloroetilena (TCE). TCE je najpogostejši onesnaževalec podzemne vode, ki ga najdemo na najbolj onesnaženih mestih v Ameriki. Nekoč ga je farmacevtska industrija promovirala kot anestetik, zdaj pa je znana rakotvorna snov, ki dolgo ostane v zraku, vodi in zemlji, kjer koli se uporablja. In glede na njegovo nadaljnjo uporabo v številnih čistilnih izdelkih za gospodinjstvo, se ta problem le še poslabša.
Obetavne pa so raziskave gensko spremenjene fitoremediacije. Medtem ko so nespremenjeni topoli odstranili le tri odstotke TCE iz raztopine, so topoli, obdelani z dodatnimi encimi zajčjih jeter, odstranili kar 91 odstotkov. Prav tako so se počutili bolje, niso izginili kot običajno, ampak so dejansko postali močnejši. Ukvarjajo se lahko ne samo s TCE, temveč tudi z vrsto drugih kemikalij, vključno z vinil kloridom (ki se uporablja za izdelavo plastike) in benzenom (onesnaževalec zraka iz nafte).
3. Cepljenje banane
(Umetno napihnjeni) stroški cepiv pomenijo, da jih države tretjega sveta pogosto ne dobijo, otroci pa še naprej umirajo zaradi zlahka preprečljivih bolezni, kot je driska. Ena od rešitev, do katere so prišli znanstveniki, je gensko spreminjanje pridelkov, da bi v njihov genom vključili cepiva.
Zgodnji dokaz koncepta je uspešno dostavil antigene hepatitisa B podganam iz posebej spremenjenega krompirja. Ker pa krompirja ne uživamo surovega, so študijo prešli na banane. Niso le poceni, ampak so se izkazali tudi v državah "v razvoju". Po njihovem mnenju bi samo 10 hektarjev nasadov banan s cepivom zadostovalo za cepljenje vseh otrok v Mehiki, mlajših od pet let.
Vendar pa pravilno dajanje cepiva banani ni tako preprosto kot olupljenje lupine in njeno uživanje. Načrt je, da se sadje pretlači v pire in ustekleniči (10 odmerkov na stekleničko), tako da vsak bolnik prejme pravilen odmerek. Znanstveniki so eksperimentirali z drugimi pridelki, vključno s solato, korenjem in tobakom.
2. Pametna drevesa DARPA
Leta 2017 je Agencija za napredne obrambne raziskovalne projekte (DARPA) objavila razpis za zbiranje predlogov za svoj program naprednih rastlinskih tehnologij (APT). Posebej jih zanima gensko spreminjanje rastlin za "zbiranje informacij" o okoljskih patogenih in sevanju, na primer. Ob zaznavi prisotnosti tistega, kar naj bi zaznale, bodo "kontrolne rastline" "poročale" prek "subtilnih odzivnih mehanizmov", kot so subtilne spremembe barve listov.
Za razliko od kompleksne opreme, naprave zagotavljajo prikritost, enostavno distribucijo in neodvisnost od energije. In koncept je že dokazan. Leta 2011 so raziskovalci uspešno razvili rastlino, ki zaznava TNT, katere listi postanejo brezbarvni v prisotnosti (v zemlji ali zraku) molekul TNT. In vse rastline se naravno odzivajo na svoje okolje z vhodno/izhodno dinamiko, ki je primerljiva z dinamiko računalnikov. Podobno kot pri psih, ki zavohajo bombe, gre tukaj preprosto za urjenje naravnih mehanizmov za boljše služenje vojski.
Vendar želi DARPA preseči preprosto vklapljanje in izklapljanje bioračunalništva v smeri bolj niansiranega odkrivanja in zanesljivega, podrobnega poročanja. Izrazili so celo zanimanje, da bi inženirske naprave zaznale elektromagnetne signale.
1. Dysonovo drevo
Verjetno ste že slišali za Dysonovo kroglo. Predlagal jo je fizik Freeman Dyson in je hipotetična struktura, zgrajena tako, da obdaja zvezdo in ujame njeno energijo. Manj znano je Dysonovo drevo. Gensko spremenjena za vesolje, z debelim steklastim lubjem, ki prepušča sončno svetlobo in preprečuje uhajanje toplote, bi bila ta hipotetična rastlina posejana na kometu in ustvarila lastno atmosfero. V teoriji bi lahko podpiral celoten ekosistem – vsaj za nekaj časa – z izdolbeno notranjostjo kometa za prebivalce, led in ogljik kometa pa zagotavljata vse, kar potrebuje "listnata vesoljska ladja".
Če se to sliši kot znanstvena fantastika, je to zato, ker je. Vendar to ni onstran možnosti. Rastline, kot sta vudu lilija in mrhovina, proizvajajo lastno toploto; pravzaprav zelje skunk ustvarja do 60 stopinj Fahrenheita, kar je dovolj, da stopi zmrznjena tla okoli njega.
Tudi kometov ne manjka. Kuiperjev pas za Neptunom, ki vsebuje trilijone kometov, bi lahko bil posejan z dovolj Dysonovih dreves, da bi postal kozmični "arhipelag mest-držav". Dysonov drevesni komet velikosti Manhattna bi lahko sam nahranil milijone ljudi. In z malo gravitacije, ne samo, da bi bilo enostavno skakati med kometi, ampak bi lahko bile zgradbe na vsakem od njih višje od tistih na Zemlji.
Ostavit Komentarij