Zmiany klimatu Genetycznie zmodyfikowane ziemniaki odporne na globalne ocieplenie 10 grudnia 2024 Zmiany klimatu Genetycznie zmodyfikowane ziemniaki odporne na globalne ocieplenie 10 grudnia 2024 Przeczytaj także Zmiany klimatu Zegar Zagłady pokazuje najwyższe ryzyko w historii. Co niepokoi naukowców W 2026 roku wskazówki Zegara Zagłady zatrzymały się na 85 sekundach przed północą – najbliżej momentu, który naukowcy uznają za bardzo poważne globalne zagrożenie. Naukowcy nie ostrzegają jednak przed jednym konkretnym wydarzeniem. Ich decyzja jest efektem oceny kilku narastających zagrożeń, które zaczynają wzajemnie się wzmacniać – od konfliktów zbrojnych i kryzysu klimatycznego po niestabilność systemów energetycznych oraz utratę kontroli nad informacją i nowymi technologiami. Zmiany klimatu Bankructwo wodne świata. ONZ opisuje nowy etap kryzysu klimatycznego Organizacja Narodów Zjednoczonych (ONZ) ostrzega, że świat przekroczył granicę bezpiecznego korzystania z zasobów wodnych. W najnowszym raporcie eksperci mówią już nie o kryzysie czy stresie wodnym, lecz o „globalnym bankructwie wodnym” – stanie, w którym zużycie wody trwale przewyższa możliwości jej naturalnego odnawiania. Skala problemu jest globalna i coraz wyraźniej wpływa na rolnictwo, miasta oraz bezpieczeństwo ludzi. Naukowcy stworzyli ziemniaki, które są bardziej odporna na globalne ocieplenie. W czasie fal upałów ich uprawa jest bardziej wydajna, niż w przypadku ziemniaków, które nie zostały zmodyfikowane genetycznie. Reklama Nauka dla żywności Naukowcy z University of Illinois of Urbana-Champaign zmienili genetycznie ziemniaki w taki sposób, aby były bardziej odporne na globalne ocieplenie. Taka adaptacja pomoże zwiększyć bezpieczeństwo żywnościowe roślin, zwłaszcza tych, których przetrwanie w dużym stopniu zależy od dostępności ziemniaków. Jest to bardzo ważne, ponieważ regiony upraw tej rośliny już teraz cierpią z powodu zmian klimatu, a samo ocieplenie wpływa na wielkość plonów. – Jeśli mamy zaspokoić potrzeby żywnościowe ludzi, żyjących w regionach najbardziej zagrożonych spadkiem plonów z powodu ocieplenia – musimy uzyskiwać takie plony, które mogą się oprzeć częstszym i bardziej intensywnym falom upałów – Katherine Meacham-Hensold z University of Illinois of Urbana-Champaign, kierowniczka projektu badawczego Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE). Projekt RIPE ma na celu zwiększenie dostępu do żywności na świecie. Aby to osiągnąć, chcą opracować uprawy, które będą w sposób bardziej wydajny zamieniać energię słońca na masę wykorzystywaną jako pokarm. Zobacz też: Uprawa roślin bez światła? To może być prawda Genetyka i ziemniaki Procesem biochemicznym, na którym skupili się autorzy badania, jest fotorespiracja (fotooddychanie), który zachodzi w obecności światła w komórkach roślinnych i objawia się pobieraniem tlenu i wydzielaniem dwutlenku węgla na drodze innej niż oddychanie komórkowe. Fotorespiracja odbywa się, gdy enzym RuBisCo reaguje z cząsteczką tlenu, a nie – z dwutlenkiem węgla. W idealnych warunkach dla fotosyntezy fotorespiracja odbywa się aż w 25 %. przypadków, a jeszcze częściej – w wysokich temperaturach. Rośliny muszą wówczas poświęcać mnóstwo energii na metabolizowanie toksycznych produktów ubocznych tego procesu. Wcześniej wykazano również, że fotorespiracja nawet o 40 %zmniejsza plony soi, ryżu i warzyw. Naukowcy założyli więc, że w bardziej sprzyjających okolicznościach energia wykorzystywana na ten proces mogłaby posłużyć do wzrostu rośliny, co byłoby bardziej korzystne dla człowieka. – Fotorespiracja oznacza dla rośliny duży wydatek energetyczny – zaznacza Meacham-Hensold. – Źle wpływa na produkcję żywności, ponieważ energia jest przekierowywana do metabolizowania toksyny. Naszym celem było obejście zwykłej ścieżki fotorespiracyjnej rośliny i ograniczenie marnowanej do tego energii. Badacze z RIPE wcześniej wykazali, że, włączając do rośliny modelowej dwa nowe geny: dehydrogenazy glikolanowej i syntazy jabłczanowej, można poprawić u niej wydajność fotosyntezy. Zmienione dzięki manipulacji na poziomie genomu białka metabolizują glikolan w chloroplaście (strukturze obecnej w zielonych częściach rośliny, w której przebiega fotosynteza), a nie, tak jak to się dzieje obecnie, przemieszczają ten związek w inne części komórki. Naukowcy przeprowadzili w terenie eksperymenty na ziemniakach we wczesnej fazie wegetacji. Badanie trwało trzy tygodnie, w trakcie których utrzymywała się fala upałów – przez cztery dni temperatury wynosiły przynajmniej 35 st. C, a niekiedy przekraczały 38 st. C. Po kilku dniach lekkiego spadku temperatury ponownie wzrastały do 38 stopni. Co ważne, zamiast zmarnieć, zmodyfikowane rośliny wytwarzały o 30 %więcej bulw niż ziemniaki z grupy kontrolnej, przy wykorzystaniu przewagi związanej z lepszą wydajnością fotosyntetyczną i zwiększoną tolerancją na temperatury. Zdaniem Meacham-Hensold, ten wzrost dobrze rokuje w kwestii usprawnienia procesu fotosyntezy i pozwoli uzyskać uprawy odporne na zmiany klimatu. – Modyfikacja procesu fotosyntezy, która zapewniła większe plony, nie pogorszyła jakości odżywczej ziemniaków – informuje Don Ort z projektu RIPE. – W bezpieczeństwie żywności chodzi bowiem nie tylko o liczbę kalorii, jakie uzyskamy; trzeba też uwzględnić jakość. Czytaj też: Czy w przyszłości ubrania będą szyte z ziemniaków? Źródło: pap.pl Fot.: Canva (Wounds_and_Cracks/pixabay) Artykuł stanowi utwór w rozumieniu Ustawy 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych. Wszelkie prawa autorskie przysługują swiatoze.pl. Dalsze rozpowszechnianie utworu możliwe tylko za zgodą redakcji.