Geleceğin 10 Oyun Değiştiren Bitkisi

Biyomühendislikteki gelişmeler, bitkilerle hemen hemen her şeyi yapmayı teorik olarak mümkün hale getirdi. Aslında bugün sahip olduğumuz bitkilerin birçoğu, eskiden olduklarından tanınmayacak kadar değişmiş durumda. Havuçların başlangıçta beyaz, ince kökleri vardı; şeftaliler tuzluydu ve kiraz büyüklüğündeydi; karpuzlar küçük ve acıydı; ve patlıcanlar yumurtaya benziyordu.

Genetik modifikasyon olmasaydı dünyamız -ya da en azından süpermarketlerimiz ve bahçelerimiz- farklı görünürdü. Ancak GDO'lu ürünlerin önemli dezavantajları da var ve bizi bu dertten kurtarma vaatlerine rağmen, bize daha fazlasını getirdiği de açık.

Ancak insanların vazgeçemeyeceği en yaratıcı ve cüretkar yöntemlerden bazılarını sizler için derledik.

10. Süper Hava Temizleyici Pothos

Havayı yakıt tüketen elektrikli hava temizleyicilerle temizlemeye yönelik tipik insan yaklaşımımız sorunu daha da kötüleştiriyor. Alternatif sağlamak amacıyla Fransız şirketi Neoplants, havadaki kirleticileri işleyebilmek için pothos (şeytan sarmaşığı) bitkisinin genetiğini köklerine kadar değiştirdi. Adına Neo P1 diyorlar ve görünüşe göre "30 bitkinin havasını temizleme işini yapabilecek kapasitede."

Bitkiler, uçucu organik bileşikleri (VOC) emme ve metabolize etme konusunda doğal olarak daha iyidir, ancak Neo P1, özellikle benzen, etilen glikol, formaldehit ve toluen gibi iç mekan VOC'lerine karşı üstünlük sağlayacak şekilde tasarlanmıştır. Hiçbir şey israf olmuyor; Bileşikler parçalanarak Neo P1'in büyümesi için ihtiyaç duyduğu su, şeker ve aminoasitlere, ayrıca havaya salınacak oksijene dönüştürülüyor. Bitkinin köklerinde etkinliğini artırmak için ekstremofil bakterilerin (toksinlerle beslenerek zor ortamlarda hayatta kalmak için evrimleşmiş bakteriler) genleri de bulunuyor.

İlk tesislerinin isminden de anlaşılacağı üzere Neoplants, gelecekte daha fazla hava temizleyici bitki yetiştirmeyi umuyor. Ayrıca yaptıkları çalışmaların iklim değişikliğiyle "mücadele"de de faydalı olduğunu düşünüyorlar.

9. Azot sabitleyici bitkiler

Haklı ya da haksız, beslenmemizde proteine takıntılıyız. Baklagiller (fasulye, baklagiller, fıstık) en iyi bitkisel kaynaklardandır; sadece içerdikleri protein miktarı nedeniyle değil, aynı zamanda proteini nasıl ürettikleri nedeniyle de.

Proteinin, biyoyararlılığı (yani organizmalar tarafından kullanılabilme imkânı) sınırlı olan azota ihtiyacı vardır; bu nedenle gübrelere eklenir. Ancak baklagiller çoğu bitkinin aksine, meyveyi doğrudan havadan toplarlar. Buna "azot fiksasyonu" denir. Diğer temel ürünlerin de genetiğinin değiştirilerek aynı etkiyi yaratması, pahalı ve iklime zararlı gübrelere olan ihtiyacı ortadan kaldırarak dünya genelinde, özellikle de yoksul ülkelerde tarımda devrim yaratacaktır.

Ancak eleştirmenler bunun uzun zaman alacağını ve GDO'lu ürünlerde herbisitlere dirençli yabani otlar gibi mevcut sorunlara dikkat çekiyor. Ve küresel yoksullukla mücadele etmenin daha doğrudan başka yolları da var.

8. Kokain tütünü

Bu da dolaylı olarak oyunun kurallarını değiştiriyor. Yerel satıcınızın size özel, yeni ve parlak beyaz bir tütün sunmasını beklemeyin. Araştırmacılar, kokainin pestisit olarak evrimini ve tıpta potansiyel kullanımını incelemek amacıyla bitkilerin genetiğini değiştirerek kokain üretmeye ilgi duyuyorlardı.

Koka bitkisinden kokain üretimi, laboratuvarda koka yetiştirmenin yoğun emek gerektirmesi nedeniyle uzun zamandır gizemini koruyor. Çinli bilim insanlarının bulduğu cevap, tütün bitkisi genomunda kokain üretiminin biyokimyasal yolunu genetik olarak yeniden yapılandırmak oldu. Tütün bitkisinin kendi kendine ortaya çıkması için zincirin bazı halkalarını bıraktılar ve ortaya kokain içeren tütün yaprakları çıktı. İlaç keşfi açısından sonuçları önemlidir.

Araştırmacılar, üretilen kokain miktarının, bunun uygulanabilir bir karaborsa operasyonu olmasını sağlayacak kadar olmadığını ve sürecin zaten ortalama bir gizli uyuşturucu laboratuvarı için çok teknik olduğunu söyledi. Ancak araştırmacılar da tütün fabrikasının verimliliğini artırmayı umarak bu konu üzerinde çalışıyorlar.

7. Akrep zehiri içeren lahana

Genetik modifikasyon ve pestisitler, insan türünün en toksik katkılarından ikisidir. Peki neden bunları birleştirmiyoruz? Verdiğimiz zararı telafi etmek amacıyla bilim insanları, ölümcül akreplerin kuyruklarından zehir genini alıp, yalnızca böcekleri öldürecek şekilde tasarladılar ve lahanaya koydular. Ne ters gidebilir ki?

İlk testler insanlarda herhangi bir toksisiteye yol açmadığını doğrulasa da, bu konsept bazı sorunlarla dolu. Çalışmada ilk olarak, canlı organizmadaki sağlıklı insan hücreleri yerine, canlı organizmadaki insan meme kanseri hücreleri test edildi. Ayrıca lahananın kendisi de zarar görebilir. Genetik modifikasyon, değiştirilmemiş numunelere sıçrayabilir ve onları enfekte edebilir. Ve mevcut pestisitlerde olduğu gibi, tüm ekosistemleri istikrarsızlaştırabilir.

Ancak FDA'nın, hiçbir şey yapmasalar bile, GDO'ları onaylarken bu tür konuları görmezden gelme konusunda uzun bir geçmişi var. Bu durumda, zehirli lahananın pestisit etkisi aslında onu yiyen böceklere bağlı olduğundan, çiftçilerin böcekleri uzak tutmak için pestisit spreyleri de kullanması muhtemeldir. Başka bir deyişle tüketiciler iki kat daha fazla toksin alacak.

6. Meşe Endosporu

Bilim insanları meşe ağaçlarının dayanılmaz derecede verimsiz olduğunu söylüyor. Sadece köklendirdiklerinden çok daha fazla meşe palamudu üretmekle kalmıyorlar, aynı zamanda her sonbaharda yapraklarını dökerek milyonlarca hücreyi de boşa harcıyorlar. Peki ya bu hücreler yerde çürümek yerine, her biri kaynağını klonlayabilen milyonlarca rüzgarla taşınan spora dönüşseydi? Bu en iyi evrim stratejisi olurdu ve "sporlar veya tohumlar yoluyla [üremeyi] yasaklayan hiçbir biyolojik ilke" yok gibi görünüyor. Ve meşe palamutlarının aksine, endosporlar milyonlarca yıl boyunca canlı kalabiliyor.

Ama yine de ciddi sorunlar var. Endospor meşeleri bir şey, peki ya endospor düğüm otu? Bu özel genetik değişiklik kesinlikle "yararlı bitkilerle" (ve hatta o zaman bile) sınırlandırılmazsa, "süper yabani otlar Dünya'yı istila edebilir."

Her zaman olduğu gibi, piyasada bir boşluk gördüğümüz için bunu istismar etmemiz gerektiği anlamına gelmiyor. Sonuçta ağaçlar, şu anki hızlarından daha hızlı "yürümeye" evrilselerdi ve zehirli gazlar veya dikenler kullanarak avlanmayı öğrenselerdi, daha verimli olurlardı. Çoğumuzun istediği dünya bu değil.

5. Süper Besleyici Meyve ve Sebzeler

Bitkilerin daha fazla besin değeri sağlamak için genetiğinin değiştirilmesi yeni bir şey değil. Zaten protein açısından zengin patatesimiz, mısırımız, pirincimiz var; Omega-3 ve -6 içeriği yüksek keten tohumu; Aslanağzı meyvesinden elde edilen antioksidanlarla dolu domatesler; ve demirin daha kolay emildiği salatalar. Ayrıca kalsiyum emilimimizi artıran havuçlar ve Avustralya'ya özgü, Papua Yeni Gine'den gelen ve provitamin A açısından zengin bir portakal çeşidiyle sıradan muzun çaprazlanmasıyla elde edilen "altın muz" da vardır. Ancak, düşük provitamin A içeriğinin nedeni kural olarak insan müdahalesidir. Beslenme her şeyden önce gelir. Bu yüzden şüpheciyiz.

2028 yılına kadar ürünlerimizde devrim yaratmayı uman bilim insanları, umutlarını ultra hassas gen düzenleme yöntemi CRISPR-Cas9'a bağlıyor. Çok sayıda (ve saçma) seçenek var: tavuk nugget tadında fasulye; patates cipsi aromalı havuç; içinde hamburger olan patatesler; ve küçük bir yumurta büyüklüğünde olan ayçiçeği çekirdekleri elma gibi yenebilecek şekilde.

Daha az çocukça fikirler arasında, etle aynı miktarda protein içeren hipoalerjenik fıstık ve mercimek yer alıyor. Ancak bunların hepsi, özellikle de kendi yarattığımız karmaşa göz önüne alındığında, insanların doğa üzerinde ne kadar kontrole sahip olması gerektiği konusunda soruları gündeme getiriyor.

4. Kavakları kirletmek

Fitoremediasyon, bazı bitkilerin köklerinden kirleticileri çekerek, onları zararsız yan ürünlere parçalayarak ve bunları kullanarak veya havaya bırakarak kirleticileri temizlediği bir işlemdir. Bu, bitkilerin verdiğimiz zararı onarması için onları harekete geçirmenin bir başka yoludur. Ancak bilim insanları bunu yeterince iyi yapmadıklarını söylüyor. Çok yavaşlar.

Çözüm, trikloroetileni (TCE) daha etkili bir şekilde parçalayacak şekilde kavak ağaçlarının genetiğini değiştirmekti. TCE, Amerika'nın en kirli yerlerinde bulunan en yaygın yeraltı suyu kirleticisidir. Bir zamanlar ilaç endüstrisi tarafından anestezik olarak pazarlanan bu madde, artık kullanıldığı her yerde havada, suda ve toprakta varlığını sürdüren bilinen bir kanserojendir. Ve birçok ev temizlik ürününde sürekli kullanılması nedeniyle bu sorun daha da kötüleşiyor.

Ancak genetiği değiştirilmiş fitoremediasyon alanındaki araştırmalar ümit vericidir. Değiştirilmemiş kavaklar çözeltiden TCE'nin yalnızca yüzde üçünü uzaklaştırırken, tavşan karaciğerinden alınan ek enzimlerle işlenen kavaklar yüzde 91'e kadarını uzaklaştırdı. Ayrıca kendilerini daha iyi hissediyorlardı, her zamanki gibi azalıp kaybolmuyorlardı, aksine güçleniyorlardı. Ve sadece TCE ile değil, vinil klorür (plastik yapımında kullanılır) ve benzen (petrolden yapılan bir hava kirleticisi) gibi bir dizi başka kimyasalla da uğraşıyor olabilirler.

3. Muz aşılama

Aşıların (yapay olarak şişirilmiş) maliyeti, üçüncü dünya ülkelerinin aşı yaptıramamasına ve çocukların ishal gibi kolayca önlenebilir hastalıklardan ölmeye devam etmesine neden oluyor. Bilim insanlarının bulduğu çözümlerden biri, aşıları genomlarına dahil etmek için mahsullerin genetiğini değiştirmek.

Kavramın erken bir kanıtı, özel olarak tasarlanmış patateslerden Hepatit B antijenlerini sıçanlara başarıyla ulaştırdı. Ancak patates çiğ olarak tüketilmediği için araştırmada muz tercih edildi. Ucuz olmalarının yanı sıra, "gelişmekte olan" ülkelerde de kendilerini kanıtlamışlardır. Meksika'da beş yaş altı tüm çocukların aşılanması için 10 hektarlık aşı muz plantasyonunun yeterli olacağı belirtiliyor.

Ancak aşı muzunu doğru bir şekilde uygulamak, kabuğunu soyup yemek kadar basit değildir. Meyvenin püre haline getirilip şişelenmesi (şişe başına 10 doz) planlanıyor, böylece her hasta doğru dozu alıyor. Bilim insanları marul, havuç ve tütün gibi diğer ürünlerle de deneyler yaptı.

2. DARPA Akıllı Ağaçlar

Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı (DARPA), 2017 yılında İleri Bitki Teknolojileri (APT) programı için teklif çağrısında bulundu. Özellikle çevresel patojenler ve radyasyon gibi konularda "bilgi toplamak" için bitkilerin genetiğini değiştirmekle ilgileniyorlar. 'Nöbetçi bitkiler', yapmaları gereken şeyin varlığını tespit ettiklerinde, yaprak rengindeki ince değişiklikler gibi 'ince tepki mekanizmaları' yoluyla 'iletişim' kuracaklardır.

Karmaşık ekipmanların aksine fabrikalar gizlilik, dağıtım kolaylığı ve enerjiden bağımsızlık sağlar. Ve bu kavram zaten kanıtlandı. 2011 yılında araştırmacılar, yaprakları TNT moleküllerinin varlığında (toprakta veya havada) beyaza dönen TNT algılayan bir bitki geliştirmeyi başardılar. Ve tüm bitkiler doğal olarak çevrelerine, bilgisayarlarınkine benzer girdi/çıktı dinamikleri aracılığıyla yanıt verirler. Bomba koklayan köpekler gibi, bu da doğanın mekanizmalarını orduya daha iyi hizmet edecek şekilde eğitmekten ibaret.

Ancak DARPA, biyobilgisayarı açıp kapatmanın ötesine geçerek, daha gelişmiş tespitlere ve güvenilir, ayrıntılı raporlamaya doğru ilerlemek istiyor. Hatta elektromanyetik sinyalleri algılayabilen mühendislik tesislerine bile ilgi duyduklarını ifade ettiler.

1. Dyson ağacı

Muhtemelen Dyson küresini duymuşsunuzdur. Fizikçi Freeman Dyson tarafından ortaya atılan, bir yıldızı çevrelemek ve enerjisini yakalamak için inşa edilmiş varsayımsal bir yapıdır. Daha az bilineni ise Dyson ağacıdır. Uzay için genetiği değiştirilmiş, güneş ışığının içeri girmesine izin veren ve ısının kaçmasını engelleyen kalın bir cam kabuğa sahip bu varsayımsal bitki, bir kuyruklu yıldıza ekilecek ve kendi atmosferini yaratacak. Teoride, kuyruklu yıldızın iç kısmı canlılar için oyularak ve kuyruklu yıldızın buz ve karbonu "yapraklı uzay gemisinin" ihtiyaç duyduğu her şeyi sağlayarak, en azından bir süreliğine, tüm bir ekosistemi destekleyebilir.

Eğer bu size bilim kurgu gibi geliyorsa, bunun nedeni gerçekten bilim kurgu olmasıdır. Ama bu ihtimal dışı değil. Voodoo zambağı ve leş çiçeği gibi bitkiler kendi ısılarını üretirler; Aslında, skunk lahanası 60 derece Fahrenheit'e kadar sıcaklık üretebilir, bu da etrafındaki donmuş zemini eritmeye yeter.

Kuyrukluyıldızların da sayısı hiç az değil. Neptün'ün ötesinde, trilyonlarca kuyrukluyıldız barındıran Kuiper Kuşağı, potansiyel olarak, kozmik bir "şehir devletleri takımadası" haline gelebilecek kadar çok Dyson ağacıyla tohumlanabilir. Manhattan büyüklüğündeki Dyson ağaç kuyruklu yıldızı, tek başına milyonlarca insanı besleyebilecek kapasitede. Ve yer çekimi az olsaydı, kuyrukluyıldızlar arasında atlamak kolay olurdu, ayrıca her birinin üzerindeki binalar Dünya'dakilerden daha yüksek olabilirdi.

Facebook Cıvıldamak Pin E-posta

Ayrıca bakınız: