Ένα κοινό ζιζάνιο χρησιμοποιεί ασυνήθιστους τύπους φωτοσύνθεσης.
Οι υψηλότερες θερμοκρασίες, οι πιο έντονες ξηρασίες και οι άλλες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής απειλούν πλέον τις αποδόσεις των καλλιεργειών. Οι τεχνικές γενετικής μηχανικής, όπως το CRISPR, μπορούν να δώσουν στις καλλιέργειες χαρακτηριστικά που τις βοηθούν να αντέξουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής. Η γλιστρίδα χρησιμοποιεί δύο σπάνιους τύπους φωτοσύνθεσης που βοηθούν το φυτό να επιβιώσει από τη ζέστη και την ξηρασία. Αυτή η γνώση θα μπορούσε να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατασκευάσουν πιο σκληρές καλλιέργειες.
Οι ερευνητές του Γέιλ ανακάλυψαν νέες λεπτομέρειες σχετικά με το πώς ένα κοινό ζιζάνιο είναι σε θέση να ευδοκιμήσει κάτω από ζεστές, ξηρές συνθήκες - ενδεχομένως ένας οδικός χάρτης για μηχανικές καλλιέργειες που είναι ανθεκτικές στις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.
Η πρόκληση: Οι υψηλότερες θερμοκρασίες, οι πιο έντονες ξηρασίες και οι άλλες επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής απειλούν τώρα τις αποδόσεις των καλλιεργειών , θέτοντας σε κίνδυνο την πρόοδο στη διατροφή του κόσμου που σημειώθηκε από την Πράσινη Επανάσταση.
Ενώ οι αποδόσεις καλαμποκιού έχουν σχεδόν τριπλασιαστεί παγκοσμίως από το 1961, σύμφωνα με τον Οργανισμό Τροφίμων και Γεωργίας (FAO), μια πρόσφατη μελέτη της NASA προβλέπει ότι θα μπορούσαν να μειωθούν έως και 24% πριν από το τέλος αυτού του αιώνα.
Η κλιματική αλλαγή απειλεί τις αποδόσεις των καλλιεργειών, θέτοντας σε κίνδυνο την πρόοδο στη διατροφή του κόσμου που σημειώθηκε μετά την Πράσινη Επανάσταση.
Ο FAO εκτιμά ότι ένας στους τρεις ανθρώπους παγκοσμίως αντιμετωπίζει επί του παρόντος επισιτιστική ανασφάλεια και ο πληθυσμός αυξάνεται. Εάν θέλουμε να συνεχίσουμε να σημειώνουμε πρόοδο κατά της πείνας ή τουλάχιστον να προστατεύσουμε τα κέρδη που έχουν επιτευχθεί, δεν χρειάζεται απλώς να αποτρέψουμε μια μείωση των αποδόσεων των καλλιεργειών λόγω της κλιματικής αλλαγής, αλλά να συνεχίσουμε να καλλιεργούμε περισσότερα τρόφιμα σε λιγότερη γη.
Εάν δεν μπορούμε, θα πρέπει να καθαρίσουμε περισσότερα δάση για τη γεωργία, απελευθερώνοντας τον άνθρακα που είναι αποθηκευμένος στα δέντρα στην ατμόσφαιρα και επιδεινώνοντας το πρόβλημα της υπερθέρμανσης του πλανήτη - για να μην αναφέρουμε την καταστροφή των οικοσυστημάτων και την πίεση των απειλούμενων ειδών.
Η ανακάλυψη: Η γενετική μηχανική προσφέρει μια πιθανή λύση στο πρόβλημα — χρησιμοποιώντας τεχνολογία όπως το CRISPR, μπορούμε να δώσουμε στις καλλιέργειες χαρακτηριστικά που τις βοηθούν να αντέξουν τις επιπτώσεις της κλιματικής αλλαγής.
Μια νέα μελέτη του Yale μας φέρνει ένα βήμα πιο κοντά στο να κάνουμε αυτό το μέλλον πραγματικότητα, αποκαλύπτοντας πώς ένα κοινό ζιζάνιο, η γλιστρίδα, μπορεί να αναπτυχθεί σε ζεστές και ξηρές συνθήκες.
Η γλιστρίδα είναι και ανθεκτική στην ξηρασία και ιδιαίτερα παραγωγική ακόμη και σε ζεστά κλίματα - κάτι σπάνιο για κάθε φυτό.
Υπερφορτισμένη φωτοσύνθεση: Ενώ τα περισσότερα φυτά έχουν φυσικά εξελιχθεί σε έναν μόνο τύπο φωτοσύνθεσης , η γλιστρίδα χρησιμοποιεί δύο: τη φωτοσύνθεση C4 και τη φωτοσύνθεση CAM .
Η φωτοσύνθεση C4 επιτρέπει σε ένα φυτό να παραμένει παραγωγικό όταν οι θερμοκρασίες είναι υψηλές — το καλαμπόκι και το ζαχαροκάλαμο χρησιμοποιούν επίσης αυτόν τον τύπο φωτοσύνθεσης. Η φωτοσύνθεση CAM, εν τω μεταξύ, βοηθά ένα φυτό να επιβιώσει με λίγο νερό - έχει προσαρμοστεί από κάκτους και άλλα παχύφυτα.
Ως αποτέλεσμα, η γλιστρίδα είναι και ανθεκτική στην ξηρασία και ιδιαίτερα παραγωγική ακόμη και σε ζεστά κλίματα - κάτι σπάνιο για κάθε φυτό.
Ομαδική προσπάθεια : Οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι δύο τύποι φωτοσύνθεσης λειτουργούσαν ανεξάρτητα στα φύλλα της γλιστρίδας, αλλά η ομάδα του Yale ανακάλυψε τώρα ότι οι μηχανισμοί είναι στενά ενοποιημένοι, λειτουργούν στα ίδια κύτταρα και λειτουργούν ως ένα ενιαίο μεταβολικό σύστημα. Αυτή η γνώση για το πώς συνεργάζονται οι δύο τύποι φωτοσύνθεσης θα μπορούσε μια μέρα να χρησιμοποιηθεί για μηχανολογικά φυτά που είναι ανθεκτικά στην ξηρασία και στη θερμότητα - θα μπορούσαμε μια μέρα να πάρουμε μια καλλιέργεια C4 όπως το καλαμπόκι, για παράδειγμα, και να ενσωματώσουμε τη φωτοσύνθεση CAM σε αυτήν.
«[Υπάρχει ακόμη πολλή δουλειά να γίνει πριν αυτό γίνει πραγματικότητα», είπε η ανώτερη συγγραφέας Erika Edwards, «αλλά αυτό που δείξαμε είναι ότι τα δύο μονοπάτια μπορούν να ενοποιηθούν αποτελεσματικά και να μοιραστούν προϊόντα».
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου