Климат продолжает быстро меняться, и это плохо. Простым сокращением выбросов парниковых газов проблему уже не решить. Потому ученые предлагают новый выход - заселить Землю растениями-мутантами.
Изменение климата является серьезным глобальным кризисом. Несмотря на международные климатические соглашения, объемы выбросов парниковых газов продолжают увеличиваться, а глобальная температура продолжает расти. Влияние этих процессов мы уже видим собственными глазами. Это лесные пожары невиданных ранее масштабов в США и Австралии, наводнения из-за усиливающихся осадков в Азии, потери урожая и все более интенсивные засухи. А если верить недавним заявлениям климатологов - дальше будет только хуже.
Простым сокращением производства парниковых газов здесь уже не обойтись. Объем CO2, который постоянно находится в атмосфере, не успевает уменьшаться. А значит, ситуация будет ухудшаться, если не найти способ изъять из воздуха излишки углерода. С этим может помочь генная инженерия.
Группа ученых из США и Израиля предложила новую стратегию удаления CO2 из атмосферы. План предполагает активное использование методов синтетической и системной биологии (SSB).
Профессор Чарльз ДеЛизи из Бостонского университета, ведущий автор статьи, объясняет эту концепцию с помощью интересной аналогии: “Инженеры давно узнали, как проектировать и производить схемы для выполнения желаемых задач. И точно так же в последние два десятилетия инженеры от биомедицины начали учиться конструировать и манипулировать схемами, которые позволяют клеткам выполнять биологические процессы с усиленной мощностью. В данном случае речь идет о процессе удаления CO2”.
Генетически модифицированные виды
Ученые предлагают искусственно создать устойчивые фенотипы растений, предназначенных для интенсивного “пожирания” углерода. Например, чтобы увеличить количество CO2, которое растение поглощает из почвы, можно модифицировать гены, изменяющие пропорции корневой системы.
Генетически изменив свойства листьев, можно повысить продуктивность сельскохозяйственных культур. Например, растение может быть модифицировано для более интенсивного фотосинтеза при меньшем количестве солнечного света. В этом случае его листья будут активнее поглощать CO2 из воздуха.
Можно создать засухоустойчивые листья, которые не позволят испаряться большому количеству воды. Это позволит уменьшить риск засухи и повысить урожайность. А повышение урожайности будет способствовать повышению стабильности сельского хозяйства в целом. Ведь сокращение риска неурожая означает, что для выращивания достаточного количества продовольствия необходимо использовать меньше земли.
Еще одна интересная генетическая модификация может позволить растениям “фиксировать” атмосферный азот, превращая его из газа в форму, которая может использоваться для роста. В природе такой способностью обладают только бобовые растения и азотфиксирующие бактерии. Но если эту способность привить к основным культурам, таким как пшеница, можно будет удалить из атмосферы огромное количество “закиси азота”, просто продолжая сеять хлеб.
Генетически модифицировать можно не только растения, но и различные виды бактерий. Например, можно создать виды, которые вместо сахаров в качестве источника углерода будут использовать CO2. Такие бактерии могут стать одним из главных способов переработки атмосферного углерода.
Шаг в неизвестность
Хотя все это звучит потрясающе, профессор ДеЛизи и его коллеги признают, что их предложения являются шагом в неизвестность. Так что прежде чем заселять Землю мутантами, важно оценить риски и продумать планы отступления. “Возмущения углеродного цикла в глобальном масштабе будут иметь глубокие и необратимые последствия. Разработка национальной повестки без серьезного и открытого анализа рисков была бы ошибкой как в политическом, так и в этическом плане”, - говорится в исследовании.
Ученые предупреждают, что, заигрывая с синтетической биологией, важно тщательно продумывать возможные непреднамеренные последствия. Важно заранее понимать, кто понесет ответственность в случае причинения вреда, и как этот вред будет устраняться.
Тем не менее, новая стратегия имеет многочисленные экологические и экономические преимущества. Она, определенно, заслуживает серьезного рассмотрения. Генная инженерия, без преувеличения, может стать единственным выходом из сложившейся климатической ситуации.
“Важно понимать, что использование биоинженерии может стать нашей беспроигрышной стратегией в ситуации меняющегося климата”, - заключает профессор ДеЛизи.
Если хотите получать новости через мессенджер, подписывайтесь на Telegram-канал iGate
