Kako naučnici pripremaju biljke za topliju planetu – Klimatske promene

U jednom istraživačkom centru u Holandiji mlade sadnice paradajza rastu u prostoriji opremljenoj desetinama kamera. Biljke su stare svega nekoliko nedelja, a istraživači neprekidno prate i najmanje promene njihove boje, temperature i procesa fotosinteze.

Prostorija oponaša vruću i vlažnu klimu Indije, a naučnici sa Univerziteta Vageningen ispituju kako biljke reaguju na različite vrste stresa, kako bi otkrili genetske osobine koje ih mogu učiniti otpornijim na klimatske promene.

„Možemo da regulišemo temperaturu. Možemo da ih izložimo ekstremnoj vrućini ili kratkotrajnim hladnim udarima kako bismo simulirali kasne mrazeve koji mogu biti veoma štetni za mlade biljke. Dodavanjem soli možemo da povećamo salinitet“, objašnjava Rik van de Zede, rukovodilac programa u Holandskom centru za eko-fenotipizaciju biljaka (NPEC).

Naučnici danas mogu da simuliraju gotovo sve klimatske uslove na planeti.

„Ja to zovem teretanom za biljke“, kaže Van de Zede.

Zašto je važno razumeti biljke?

Takva istraživanja postaju sve važnija.

Poljoprivreda je vekovima zavisila od predvidivih godišnjih doba i vremenskih obrazaca. Poljoprivrednici su znali kada da seju, a kada da žanju.

Međutim, globalno zagrevanje izazvano upotrebom fosilnih goriva sve više narušava taj ritam. Toplotni talasi, duže suše i razorne poplave postaju sve češći i predstavljaju ozbiljnu pretnju poljoprivrednoj proizvodnji.

Zbog ekstremno visokih temperatura ovog leta poljoprivrednici u pojedinim delovima Nemačke već upozoravaju na gubitke prinosa. Pad prinosa žitarica već je registrovan u Francuskoj, Mađarskoj i Velikoj Britaniji.

Istovremeno, očekuje se da će svetska populacija do 2050. godine porasti na oko deset milijardi ljudi. To dodatno povećava pritisak da se proizvede dovoljno hrane.

Pritom raste i potrošnja mesa, što povećava potrebu za žitaricama koje služe kao stočna hrana.

Uz to, raste i potražnja za biljkama koje se koriste za proizvodnju biogoriva.

Zbog svega toga više nije dovoljno samo povećati proizvodnju hrane. Potrebno je pronaći način da se ona obezbedi i u sve nepovoljnijim klimatskim uslovima.

Visoka tehnologija u službi poljoprivrede

Holandija se već dugo smatra jednim od svetskih lidera poljoprivrednih inovacija i često je nazivaju „Silicijumskom dolinom poljoprivrede“. Iako je relativno mala zemlja, po vrednosti izvoza poljoprivrednih proizvoda zauzima drugo mesto u svetu, odmah iza SAD.

U staklenicima Univerziteta Vageningen naučnici simuliraju sušu, tropsku vlagu i hladne noći, dok biljke prate pomoću najsavremenijih tehnologija.

Automatizovane vage na svaka tri minuta mere težinu različitih vrsta drveća kako bi utvrdile koliko im je vode potrebno. Napredni skeneri beleže pokrete listova u okviru procesa poznatog kao fenotipizacija, odnosno proučavanje spoljašnjih osobina biljaka.

Botaničari su vekovima ručno proučavali biljke kako bi odabrali najbolje sorte za uzgoj. Danas se, zahvaljujući tehnologiji, u jednom eksperimentu mogu analizirati hiljade biljaka.

Ispitivanja i na otvorenom

I pored sve tehnologije, laboratorija ne može u potpunosti da zameni stvarni svet. Grad, jaki vetrovi ili razlike u temperaturi zemljišta teško se mogu verno simulirati.

Zbog toga istraživači koriste i ogledna polja ječma u blizini univerziteta. Uz pomoć mobilnih kamera i GPS sistema prikupljaju podatke o stotinama biljnih kultura direktno na njivama.

Poređenjem rezultata iz laboratorije i sa otvorenih polja mogu preciznije da utvrde koje osobine biljkama pomažu da prežive klimatski stres.

„Suština je u tome kako biljke reaguju na stres. Koje mogu da ga podnesu, a koje zbog njega trpe“, objašnjava Van de Zede.

Dobijeni podaci koriste se za identifikaciju DNK profila povezanih sa otpornošću na određene uslove. Zatim se ukrštaju različite sorte, na primer visokoprinosne biljke sa onima koje su otpornije na sušu ili ekstremne temperature.
Strah od genetski modifikovanih biljaka

Cilj naučnika je da ubrzaju prirodne procese selekcije. Holandska vlada i kompanije koje finansiraju istraživanja odlučuju koje sorte imaju najveći potencijal za dalji razvoj.

Ipak, deo javnosti skeptično gleda na ovakva istraživanja.

„Kada razgovaram sa starijim generacijama, često imam utisak da ne veruju u sve to“, kaže Alan Pauls, doktorand na genetičkom institutu univerziteta. „Čim se pomenu laboratorije i biljke, mnogi odmah pomisle na GMO.“

Kod genetski modifikovanih organizama geni se veštački menjaju kako bi organizam dobio određene karakteristike, ponekad i unošenjem gena iz druge vrste. U Evropskoj uniji takvi postupci podložni su strogim pravilima i bezbednosnim proverama.

U Vageningenu samo oko pet odsto eksperimenata uključuje genetski modifikovane biljke. Većina istraživanja usmerena je na pronalaženje i ukrštanje postojećih osobina, čime se ubrzavaju prirodni procesi oplemenjivanja biljaka.

Pauls smatra da je zastarelo mišljenje da tehnološki napredak automatski čini hranu „veštačkom“.

„Da li mislimo da je hrana veštačka zato što koristimo mašine? Ili zato što se nešto odvija u laboratoriji?“, pita on.

„I dalje mogu da žanjem pirinač srpom, ali da li ćemo tako na vreme moći da prehranimo milijarde ljudi? Ne.“