Δημοσιεύεται στο Popular Science
Στα τέλη Σεπτεμβρίου, μια διεθνής ομάδα ερευνητών εξαπλώθηκε σε μια απομακρυσμένη οροσειρά του Νέου Μεξικού, αναζητώντας ένα άπιαστο φυτό. Η ομάδα περπάτησε μέσα από το τραχύ τοπίο αναζητώντας σημάδια λεπτών αμπελιών που αγκαλιάζουν ένα δέντρο ή παραμένουν χαμηλά σε μια αποξηραμένη όχθη ρυακιού.
Μετά από επτά ημέρες στους θάμνους της ερήμου, οι επιστήμονες έφυγαν με ένα δείγμα της γενναιοδωρίας της φύσης: άγρια φυτά φασολιών.
Οι επιστήμονες ήθελαν να συλλέξουν το όσπριο, το οποίο είναι εγγενές σε άγονες περιοχές των νοτιοδυτικών Ηνωμένων Πολιτειών και του βορειοδυτικού Μεξικού, για την ανθεκτική σύστασή του: «Έχουν εξελιχθεί σε αυτό το πολύ ζεστό, ξηρό κλίμα, έτσι ώστε να έχουν εξαιρετική ανοχή στην ξηρασία και τη θερμότητα και πιθανή ανοχή σε ορισμένες ακραίες συνθήκες εδάφους», δήλωσε η Sarah Dohle, επιμελήτρια φασολιών στο Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ. ο οποίος ήταν μέρος της προσπάθειας συλλογής του Νέου Μεξικού.
Αυτές οι ιδιότητες θα μπορούσαν να αποδειχθούν ευεργετικές σε έναν πλανήτη που θερμαίνεται, καθώς οι επιστήμονες καταλαβαίνουν πώς να αναπαράγουν φασόλια, πιπεριές, πατάτες και διάφορα άλλα δημητριακά, φρούτα και λαχανικά που μπορούν να αντέξουν τις σκληρές συνθήκες ενός μεταβαλλόμενου κλίματος.
Τέτοιες επιπτώσεις προκαλούν ήδη όλεθρο στη γεωργία σε όλο τον κόσμο. Στις δυτικές ΗΠΑ, μια σοβαρή ξηρασία συνέτριψε την παραγωγή ντομάτας και ρυζιού στην Καλιφόρνια. Στη Γουατεμάλα, οι συνδυασμένες επιπτώσεις τόσο της ξηρασίας όσο και της βροχής κατέστρεψαν τις συγκομιδές καλαμποκιού και μαύρων φασολιών, και τα δύο σημαντικά βασικά είδη διατροφής. Στην υποσαχάρια Αφρική, οι συνθήκες καύσης έχουν μειώσει τις αποδόσεις σιταριού και καλαμποκιού κατά περισσότερο από το ένα τρίτο από τις αρχές της δεκαετίας του 1960.
Τα κλιματικά και γεωργικά μοντέλα προβλέπουν ένα σενάριο επιδείνωσης. Η παραγωγή καλαμποκιού, μιας κορυφαίας καλλιέργειας που τροφοδοτεί δισεκατομμύρια ανθρώπους σε όλο τον κόσμο, θα μπορούσε να μειωθεί κατά 24% ήδη από το 2030, σύμφωνα με μελέτη του 2021 που διεξήγαγε η NASA. Ενώ άλλα βασικά τρόφιμα, όπως το σιτάρι, μπορεί πραγματικά να δουν αύξηση της παραγωγής, οι ερευνητές λένε ότι είναι σημαντικό να διαφοροποιηθεί η γεωργία προκειμένου να προωθηθούν ανθεκτικά και βιώσιμα συστήματα τροφίμων. Το 2014, μόνο εννέα καλλιέργειες αντιπροσώπευαν τα δύο τρίτα της παγκόσμιας παραγωγής, από περισσότερα από 6.000 καλλιεργούμενα φυτικά είδη και περισσότερα από 50.000 βρώσιμα φυτά που βρίσκονται στον πλανήτη.
Οι αναξιοποίητες και ανθεκτικές καλλιέργειες, όπως το φασόλι tepary, θα μπορούσαν να βοηθήσουν στη διαφοροποίηση της παραγωγής τροφίμων, δήλωσε ο Richard Pratt, επιστήμονας φυτών και καθηγητής στο Κρατικό Πανεπιστήμιο του Νέου Μεξικού. Και το γενετικό τους υλικό μπορεί να βοηθήσει άλλες καλλιέργειες να γίνουν πιο ανθεκτικές στην ξηρασία και τη θερμότητα. Ο Pratt συμμετείχε στην αποστολή του Σεπτεμβρίου, μαζί με συναδέλφους από το USDA και το Διεθνές Κέντρο Τροπικής Γεωργίας (CIAT) με έδρα την Κολομβία. Είναι μεταξύ ενός αυξανόμενου αριθμού ερευνητών, βελτιωτών φυτών και άλλων επιστημόνων που εργάζονται τόσο για τη διατήρηση των παραμελημένων άγριων καλλιεργειών – διατηρώντας τις ασφαλείς για τις μελλοντικές γενιές – όσο και για την αναπαραγωγή πιο ανθεκτικών φυτών στον αγώνα προσαρμογής στην κλιματική αλλαγή.
Δηλαδή: Το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνιας, Davis, ηγείται ενός πολυκρατικού έργου 15 εκατομμυρίων δολαρίων που περιλαμβάνει 20 ιδρύματα για την επιτάχυνση των κύκλων αναπαραγωγής του σιταριού και την έρευνα τρόπων για να βοηθήσει την καλλιέργεια να ευδοκιμήσει σε ένα σκληρό περιβάλλον. Στο Πανεπιστήμιο Auburn στην Αλαμπάμα, οι επιστήμονες εργάζονται για να αναπαράγουν μια ποικιλία φυστικιών που μπορεί να αντέξει καλύτερα τις συνθήκες ξηρασίας. Σε μέρη της Ασίας και της Αφρικής, ορισμένοι αγρότες καλλιεργούν ήδη ένα ανθεκτικό στο στρες «πράσινο σούπερ ρύζι» που αναπτύχθηκε από το Διεθνές Ινστιτούτο Έρευνας Ρυζιού στις Φιλιππίνες. Και επιστήμονες από διάφορα ιδρύματα έχουν συμμετάσχει σε μια εκτεταμένη προσπάθεια, που χρηματοδοτείται από τη νορβηγική κυβέρνηση, για τον εντοπισμό, τη συλλογή και την αξιολόγηση άγριων καλλιεργειών για μελλοντική ανάπτυξη.
Ωστόσο, υπάρχουν πολλές προκλήσεις στο παιχνίδι: Η αναπαραγωγή καλλιεργειών είναι μια χρονοβόρα διαδικασία, οπότε μπορεί να είναι δύσκολο για τους ερευνητές να συμβαδίσουν με τον ταχέως μεταβαλλόμενο καιρό. Οι πρόοδοι στη γενετική αλληλουχία και την επεξεργασία γονιδίων μπορούν να βοηθήσουν στην επιτάχυνση της διαδικασίας, αλλά έρχονται με τις δικές τους δοκιμές. Μερικοί ερευνητές έχουν προειδοποιήσει ότι η τεχνολογία επεξεργασίας γονιδίων Crispr, για παράδειγμα, μπορεί να οδηγήσει σε ακούσιες αλλαγές στο DNA και γενετική μόλυνση των άγριων συγγενών των καλλιεργειών. Εν τω μεταξύ, οι καταναλωτές εξακολουθούν να θέλουν τρόφιμα που είναι γευστικά. Και οι αγρότες θέλουν καλλιέργειες που είναι εύκολο να αναπτυχθούν.
Καθώς ο εχθρικός καιρός εντείνεται, η αναπαραγωγή φυτών που επικεντρώνεται σε καλλιέργειες προσαρμοσμένες στο κλίμα έχει αποκτήσει μια αίσθηση επείγοντος. «Εάν η παγκόσμια κλιματική αλλαγή συνεχίσει να είναι σκληρή για εμάς», δήλωσε ο Pratt, «πρέπει να έχουμε καλλιέργειες που είναι ανθεκτικές».
Οι άνθρωποι έχουν μακρά ιστορία εξημέρωσης και διασταύρωσης άγριων φυτών για να παράγουν νέες γενιές με καλύτερη γεύση και υψηλότερες αποδόσεις. «Είτε πρόκειται για μήλα ή αχλάδια είτε για σταφύλια ή μπανάνες που τρώτε από το σούπερ μάρκετ, αυτά τα φυτά έχουν εξημερωθεί από τον άνθρωπο σε ένα σημείο κάπου στον κόσμο», δήλωσε ο οικολόγος Jesús García, ερευνητικός συνεργάτης στο Μουσείο Ερήμου Αριζόνα-Sonora στο Tucson της Αριζόνα.
Για παράδειγμα, πριν από περίπου 9.000 χρόνια, οι πρώτοι αυτόχθονες αγρότες στο σημερινό Μεξικό μεταμόρφωσαν το άγριο teosinte, ένα είδος γρασιδιού, στο μονόπλευρο, παχουλό καλαμπόκι που παράγεται σε όλο τον κόσμο σήμερα.
Καθώς η επιστήμη της γενετικής εξελίχθηκε, οι επιστήμονες των φυτών μπορούσαν να επιλέξουν καλύτερα τα πιο επιθυμητά χαρακτηριστικά ενός φυτού, όπως η γεύση, το χρώμα και το μέγεθος, και να αναπτύξουν βελτιωμένες ποικιλίες για καλλιέργεια. Αλλά η σύλληψη τέτοιων περιορισμένων χαρακτηριστικών μπορεί να οδηγήσει σε λιγότερη γενετική ποικιλομορφία, γεγονός που μπορεί να κάνει τα φυτά πιο ευαίσθητα σε ασθένειες, παράσιτα και περιβαλλοντικές επιπτώσεις. Για παράδειγμα, ο ιρλανδικός λιμός της πατάτας οφειλόταν εν μέρει στους αγρότες που πολλαπλασίαζαν τα φυτά τους έτσι ώστε κάθε πατάτα να είναι κλώνος του εαυτού της. Όταν ένας μύκητας άρχισε να μολύνει το λαχανικό ρίζας στη δεκαετία του 1840, μεγάλο μέρος της καλλιέργειας έπεσε σε σήψη και περίπου 1 εκατομμύριο άνθρωποι πέθαναν από την πείνα.
Για να αποφευχθεί μια παρόμοια γεωργική καταστροφή, επιστήμονες όπως ο Pratt στρέφονται σε άγριες ποικιλίες, δεδομένου ότι θα μπορούσαν να προσφέρουν πολύτιμα γενετικά χαρακτηριστικά που μπορεί να είχαν παραβλεφθεί τις προηγούμενες δεκαετίες. Υπάρχει ακόμα πιθανώς μεγάλη γενετική ποικιλομορφία στους άγριους πληθυσμούς tepary που δεν υπάρχουν στα καλλιεργούμενα teparies», δήλωσε ο Pratt. Με τη διασταύρωση του άγριου δείγματος με ένα μαύρο φασόλι ή ένα φασόλι pinto, για παράδειγμα, οι επιστήμονες μπορεί να είναι σε θέση να αναπαράγουν μια νέα ποικιλία που μπορεί να αντέξει καλύτερα παρόμοιες σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες στις οποίες ευδοκίμησε ο συγγενής της.
Το πρώτο βήμα, όμως, είναι η εύρεση καλλιεργειών που μπορούν να προσφέρουν αυτά τα πιο ανθεκτικά γενετικά χαρακτηριστικά στην άγρια φύση.
Παρόμοια με τον τρόπο με τον οποίο ο Pratt και η ομάδα του στο Νέο Μεξικό έχουν ψάξει για το άγριο φασόλι, άλλοι επιστήμονες φυτών εργάζονται για τη συλλογή και τη διατήρηση στενών άγριων ξαδέλφων καλλιεργειών που μπορούν να βοηθήσουν στην ανάπτυξη ποικιλιών προσαρμοσμένων στο κλίμα και να εξασφαλίσουν την επισιτιστική ασφάλεια για έναν αυξανόμενο παγκόσμιο πληθυσμό.
«Οι άγριοι συγγενείς των καλλιεργειών έχουν απλώς ανοχή σε πιο ακραίες συνθήκες», δήλωσε ο Perin McNelis, διευθυντής προγράμματος ιθαγενών φυτών για το Borderlands Restoration Network, έναν μη κερδοσκοπικό οργανισμό διατήρησης στη Νότια Αριζόνα. «Δεν έχουν πλούσια σε θρεπτικά συστατικά εδάφη και καθημερινό πότισμα, οπότε είναι απλώς πιο ανθεκτικά».
Πριν από μερικά χρόνια, η ομάδα του McNelis ξεκίνησε με υπαλλήλους του USDA για να συλλέξει την άγρια χιλτεπίνη που αναπτύσσεται άφθονα κάτω από την προστατευτική σκιά των δέντρων mesquite και ironwood σε μια τεράστια προστατευόμενη περιοχή μέσα στα ορεινά φαράγγια των παραμεθόριων περιοχών. Επιστήμονες από κοντά και μακριά έρχονται να μελετήσουν τη μικροσκοπική, στρογγυλή κόκκινη χιλτεπίνη, που θεωρείται η μητέρα όλων των πιπεριών. Η καυτερή πιπεριά αναπτύσσεται επίσης άγρια σε μέρη του Τέξας, του Νέου Μεξικού και του Μεξικού.
Η συλλογή δειγμάτων άγριας χιλτεπίνης, τα οποία στάλθηκαν στα εργαστήρια του USDA, δήλωσε ο McNelis, θα βοηθήσει στη μελλοντική έρευνα και τη διασφάλιση του γενετικού υλικού που μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αναπαραγωγή βελτιωμένων καλλιεργειών.
Μια πιο μαζική συλλογή άγριων ποικιλιών καλλιεργειών περιελάμβανε περισσότερους από 100 επιστήμονες σε 25 χώρες που συνεργάζονται με το Crop Trust, έναν διεθνή μη κερδοσκοπικό οργανισμό με έδρα τη Γερμανία. Η πρωτοβουλία, που ονομάζεται Crop Wild Relatives Project, χρηματοδοτήθηκε από τη νορβηγική κυβέρνηση και συνδιοικείται από τους Βασιλικούς Βοτανικούς Κήπους, Kew.
Το 2018, οι επιστήμονες ολοκλήρωσαν έξι χρόνια καθαρισμού μεγάλων γωνιών του κόσμου για τα άγρια φυτά. Στη δημοσιευμένη έκθεσή της το επόμενο έτος, η οργάνωση δήλωσε ότι είχε εξασφαλίσει περισσότερα από 4.600 δείγματα σπόρων 371 άγριων συγγενών εξημερωμένων καλλιεργειών, για διανομή σε παγκόσμιες τράπεζες γονιδίων, οι οποίες συλλέγουν και αποθηκεύουν σπόρους, με την ιδέα ότι οι επιστήμονες και οι κτηνοτρόφοι μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιήσουν αυτούς τους σπόρους για περαιτέρω έρευνα και ανάπτυξη. Μερικές από τις ποικιλίες που βρήκαν δεν εκπροσωπούνταν καθόλου στις τράπεζες γονιδίων.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, οι συλλέκτες έμαθαν ότι ορισμένοι συγγενείς άγριων καλλιεργειών είχαν εξαφανιστεί από τα ιστορικά τους ενδιαιτήματα. Άλλοι επέστρεψαν με δείγματα που δεν είχαν συλλεχθεί ποτέ πριν, συμπεριλαμβανομένου ενός μικροσκοπικού άγριου συγγενή του κοινού φασολιού που αναπτύσσεται κοντά σε μια παραλία της Κόστα Ρίκα. Οι επιστήμονες έχουν ήδη βρει χρήσιμα χαρακτηριστικά σε δείγματα σπόρων, συμπεριλαμβανομένων ποικίλων συνδυασμών ανοχής στην ξηρασία, τη θερμότητα και την αλατότητα σε καλλιέργειες όπως τα καρότα, το σόργο και η μηδική.
«Οι άγριοι συγγενείς των καλλιεργειών είτε αγνοήθηκαν, είτε ξεχάστηκαν είτε θεωρήθηκαν απειλή για τη γεωργία», δήλωσε ο Luis Salazar, διευθυντής επικοινωνίας για το Crop Trust. «Αλλά ήταν τόσο ανθεκτικοί, που μπόρεσαν να βρουν έναν τρόπο να επιβιώσουν μόνοι τους».
Αυτά τα ανθεκτικά χαρακτηριστικά, είπε ο Salazar, «είναι αυτό που χρειαζόμαστε τώρα και αυτό που θα χρειαζόμαστε όλο και περισσότερο προς τα εμπρός».
Οι συγγενείς των άγριων καλλιεργειών μπορεί να είναι σκληρές, αλλά συνήθως δεν είναι κατάλληλες για καλλιέργεια επειδή δεν διαθέτουν χαρακτηριστικά – όπως καλή γεύση και ταχεία ανάπτυξη – που θέλουν οι αγρότες. Το ερώτημα, λοιπόν, είναι πώς να αναπτυχθούν νέα είδη που διατηρούν τα επιθυμητά χαρακτηριστικά των καλλιεργούμενων φυλών, αλλά είναι σε θέση να επιβιώσουν σε δύσκολες συνθήκες.
Η καλλιέργεια νέων φυτικών ειδών μπορεί να ακολουθήσει πολλές προσεγγίσεις, αλλά ο Pratt προτιμά τις συμβατικές μεθόδους αναπαραγωγής: Στο Νέο Μεξικό, έχει καλλιεργήσει διαφορετικές ποικιλίες του αμπελιού, φυτικού φυτού tepary σε ένα οικόπεδο πανεπιστημιούπολης και σε άλλες τοποθεσίες για να δει πόσο καλά προσαρμόζονται στο ημι-άνυδρο έδαφος. Επιλέγει φυτά με τα χαρακτηριστικά που αναζητά, όπως αντοχή στην ξηρασία και υψηλή απόδοση, τα οποία μπορούν στη συνέχεια να χρησιμοποιηθούν για τη δημιουργία απογόνων με τα επιθυμητά χαρακτηριστικά.
Στο πλαίσιο της έρευνάς του, ο Pratt μελέτησε τη δυνατότητα των καλλιεργούμενων ποικιλιών tepary να παράγουν υψηλές αποδόσεις σε διαφορετικά υψόμετρα και σε ήπιο έως μέτριο στρες ξηρασίας. Έχει διαπιστώσει ότι «τα φασόλια tepary δεν χρειάζονται τόσο πολύ νερό όσο τα κοινά φασόλια για να παράγουν συγκρίσιμη απόδοση», είπε.
Με το κυνήγι για άγρια teparies, ο Pratt και οι συνάδελφοί του ελπίζουν να ενισχύσουν την εκπροσώπηση του ανθεκτικού φασολιού στις συλλογές σπόρων, φυτών και καλλιεργειών ιστών που διατηρούν οι τράπεζες γονιδίων παγκοσμίως και μοιράζονται με τους αγρότες για να ταΐσουν τον κόσμο. Αλλά, είπε ο Pratt, εξακολουθεί να υπάρχει πολλή συζήτηση σχετικά με τον καλύτερο τρόπο ενσωμάτωσης αυτού του ευεργετικού γενετικού υλικού στα κοινά φασόλια που υποκύπτουν στη θερμότητα ή μπορούν ενδεχομένως να βελτιώσουν την ανθεκτικότητα των καλλιεργούμενων φασολιών.
Η συμβατική αναπαραγωγή δεν είναι χωρίς περιορισμούς. Μπορεί συχνά να χρειαστούν πολλά χρόνια για να παραχθούν τα επιθυμητά αποτελέσματα και η επιλογή συγκεκριμένων γενετικών χαρακτηριστικών χωρίς την προσέλκυση ανεπιθύμητων χαρακτηριστικών μπορεί να είναι δύσκολη.
Η πρόοδος των γενετικών τεχνολογιών κατέστησε δυνατή την επιτάχυνση της βελτίωσης των φυτών. Τα γονίδια ενός φυτού είναι σαν ένα σχέδιο, που περιγράφει πώς θα φαίνεται και ποια χαρακτηριστικά θα έχει. Οι γενετιστές φυτών μπορούν να εντοπίσουν συγκεκριμένα γονίδια ενδιαφέροντος σε αυτά τα σχέδια πιο γρήγορα από ό, τι στο παρελθόν, κυρίως λόγω της ολοένα και ισχυρότερης αλληλούχισης του DNA, η οποία ουσιαστικά διαβάζει το γενετικό υλικό των φυτών για να προσδιορίσει τα γονίδια και τα χαρακτηριστικά που ελέγχουν.
Οι επιστήμονες στο Πανεπιστήμιο McGill στο Μόντρεαλ, για παράδειγμα, έχουν αλληλουχήσει το DNA σχεδόν 300 τύπων πατάτας, συμπεριλαμβανομένων άγριων ποικιλιών, για να δημιουργήσουν ένα «σούπερ πανγονιδίωμα» – ολόκληρο το σύνολο γονιδίων ενός είδους. Για να γίνει αυτό, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν τράπεζες γονιδίων, όπως αυτές που το Wild Crop Relatives Project βοήθησε να συμπληρωθούν. Η αλληλούχιση του DNA είναι κάτι σαν ένας οδικός χάρτης που διευκολύνει την επιλογή χαρακτηριστικών που καθιστούν τις πατάτες πιο ανθεκτικές στις ασθένειες και τις περιβαλλοντικές επιβαρύνσεις, δήλωσε η Shelley Jansky, μακροχρόνια γενετίστρια στο USDA.
«Αυτό το πανγονιδίωμα μας δίνει πραγματικά ένα πολύ ισχυρό εργαλείο για το χειρισμό της γενετικής της πατάτας και τη δημιουργία φυτών πατάτας που είναι καλύτερα από αυτά που έχουμε», δήλωσε ο Jansky, ο οποίος πρόσφατα συνταξιοδοτήθηκε και δεν συμμετείχε στην έρευνα, αλλά ειδικεύεται στη γενετική της πατάτας.
Με την ανάγνωση και τον εντοπισμό των γενετικών πληροφοριών που περιέχονται στα κύτταρα των φυτών, τα χρόνια που χρειάζονται για την ανάπτυξη μιας νέας ποικιλίας καλλιέργειας μπορούν να μειωθούν από έως και δύο δεκαετίες σε λίγα μόνο χρόνια. Οι βελτιωτές φυτών μπορούν ακόμα να χρησιμοποιούν συμβατικές μεθόδους, όπως αυτές που χρησιμοποιούνται από τον Pratt με τα φασόλια tepary, για να καλλιεργήσουν καλλιέργειες, αλλά, χρησιμοποιώντας αλληλούχιση DNA, μειώνουν σημαντικά το χρόνο ανάπτυξης. Για παράδειγμα, εάν ένας εκτροφέας θέλει να είναι σίγουρος ότι η μηλιά που καλλιεργεί θα παράγει κόκκινα μήλα, μπορεί να σαρώσει το DNA ενός σπόρου για αυτό το χαρακτηριστικό για να καθορίσει τι χρώμα μήλων θα παράγει το δέντρο, αντί να περιμένει να μεγαλώσει και να ωριμάσει ένα δέντρο για να μάθει.
Μερικοί επιστήμονες που συμμετέχουν στο Crop Wild Relatives Project έχουν επίσης χρησιμοποιήσει αλληλούχιση DNA για να απομονώσουν επιλεγμένα χαρακτηριστικά στις άγριες καλλιέργειες – όπως η ανοχή στο αλάτι – και να τα ενσωματώσουν σε μια νέα γονιδιακή γραμμή σε μια διαδικασία που ονομάζεται “προ-αναπαραγωγή”. Από τα μέσα του 2021, οι εταίροι του έργου έχουν ενσωματώσει γενετικό υλικό από άγριες ποικιλίες προκειμένου να αναπτύξουν περισσότερες από 14.000 νέες σειρές 19 καλλιεργειών. Το μεγαλύτερο μέρος αυτού του υλικού αποθηκεύεται σε διάφορες τράπεζες γονιδίων σε όλο τον κόσμο και πολλά δεν έχουν καλλιεργηθεί, αλλά μερικά έχουν μοιραστεί με τους αγρότες για να δουν πώς αντιδρούν στις τοπικές συνθήκες.
“Τους εμπλέκουμε σε αξιολογήσεις για να καταλάβουμε τι θέλουν και αυτό παίζει ρόλο στην εικόνα”, δήλωσε ο Salazar. «Οι αγρότες δεν ενδιαφέρονται για τους άγριους συγγενείς ως απλώς άγριους συγγενείς. Αυτό που θέλουν είναι ένα εργοστάσιο που θα προσφέρει καλύτερα από αυτό που υπάρχει εκεί έξω αυτή τη στιγμή».
Τέτοιες καλλιέργειες δεν θεωρούνται γενετικά τροποποιημένες, αλλά η επεξεργασία γονιδίων – ιδιαίτερα το Crispr – καθιστά επίσης δυνατή την εισαγωγή νέων γενετικών χαρακτηριστικών σε ένα φυτό πολύ πιο γρήγορα από πριν. Το Crispr λίγο πολύ επιτρέπει στους επιστήμονες να τροποποιήσουν το γενετικό σχέδιο ενός φυτού για να κόψουν, να αντιγράψουν ή να επικολλήσουν συγκεκριμένα γονίδια μέσα και έξω.
“Οι τεχνολογίες αναπαραγωγής εξελίσσονται και αυτό βλέπουμε τώρα στην αναπαραγωγή σόγιας με τις πρώτες εφαρμογές επεξεργασίας γονιδίων μέσω του CRISPR”, έγραψε ο Daniel Debouck, ένας από τους επιστήμονες από το CIAT που συμμετείχε στην αποστολή του Νέου Μεξικού, σε ένα email στο Undark. Φαίνεται λογικό, είπε, ότι άλλα φασόλια, όπως το tepary, μπορεί να είναι το επίκεντρο της τεχνολογίας τα επόμενα χρόνια.
Ωστόσο, οι γενετικά τροποποιημένες καλλιέργειες εξακολουθούν να φέρουν στίγμα και ρυθμίζονται σε μεγαλύτερο βαθμό από τις συμβατικά καλλιεργούμενες αντίστοιχες. Όμως, μεταξύ 2019 και 2020, ο αριθμός των γενετικά τροποποιημένων καλλιεργειών που εγκρίθηκαν από το Υπουργείο Γεωργίας των ΗΠΑ αυξήθηκε από 7 σε 70. Εν τω μεταξύ, δεν υπάρχει συναίνεση σχετικά με τις γενετικά επεξεργασμένες καλλιέργειες σε όλο τον κόσμο. Ενώ ορισμένες χώρες και περιοχές θεωρούν την τεχνολογία ασφαλή και αποδεκτή στην παραγωγή τροφίμων, άλλες είναι πιο προσεκτικές.
Πίσω στην ορεινή περιοχή Sky Islands του νοτιοδυτικού Νέου Μεξικού, η οποία υψώνεται από την έρημο με στίγματα μεσκίτης σε έδαφος γεμάτο βελανιδιές σε τέσσερις πολιτείες και δύο χώρες, ο Pratt και οι συνάδελφοί του επιθεώρησαν προσεκτικά το τοπίο για σημάδια του φασολιού.
Οι επιστήμονες βρήκαν τον άγριο πρόγονο του καλλιεργημένου tepary όπου είναι γνωστό ότι αναπτύσσεται καλύτερα: μεταξύ 4.500 και 6.000 πόδια ύψος. Συγκέντρωσαν επίσης άλλα τρία συγγενικά είδη που δεν έχουν καλλιεργηθεί. Και παρά τη διάσωση ενός σχετικά χαμηλού αριθμού σπόρων, οι επιστήμονες έφεραν πίσω μερικά φυτά, δείγματα εδάφους και πολύτιμες παρατηρήσεις πεδίου.
Οι συλλέκτες είχαν υπολογίσει ότι οι αρχές Οκτωβρίου θα ήταν η βέλτιστη στιγμή για την ωρίμανση των σπόρων tepary. Αλλά η καθυστερημένη άφιξη των πενιχρών βροχών των μουσώνων του τρέχοντος έτους στην περιοχή καθυστέρησε την ανάπτυξη του εργοστασίου, είπε. “Είναι ακόμα ανώριμα και τα φυτά που αναπτύχθηκαν πέρυσι ήταν εντελώς ξηρά και είχαν ήδη ρίξει τον σπόρο», δήλωσε ο Pratt.
Ο Dohle, μαζί με το USDA, θα φυτέψει τους σπόρους για να καλλιεργήσει φασόλια tepary σε ένα θερμοκήπιο Pullman της Ουάσιγκτον και θα πολλαπλασιάσει τον αριθμό των σπόρων για να διανείμει ελεύθερα σε ερευνητές και βελτιωτές φυτών. «Αυτό θα πάρει μήνες», είπε.
Η φθινοπωρινή αποστολή ενίσχυσε την πίστη του Pratt στη σημασία της συλλογής άγριων συγγενών καλλιεργειών που μπορεί να κινδυνεύουν να εξαφανιστούν σε καυτές θερμοκρασίες και αστική καταπάτηση. Έχει επιστρέψει στην άγρια φύση μερικές φορές τους τελευταίους μήνες για να σώσει σπόρους από φυτά που ωριμάζουν ακόμα.
Ένα κρίσιμο βήμα, είπε, είναι να εξασφαλιστεί η ποικιλία στους γενετικούς πόρους των φυτών, έτσι ώστε οι κτηνοτρόφοι και άλλοι να μπορούν να έχουν πρόσβαση σε αυτούς για να αντιμετωπίσουν διαφορετικές ανάγκες καθώς εργάζονται για τη βελτίωση των καλλιεργειών για έναν ξηρότερο και θερμότερο πλανήτη.
«Μπορεί απλώς για μερικές δεκαετίες να καλλιεργούμε αυτό που μπορούμε να μεγαλώσουμε και όχι απαραίτητα αυτό που θέλουμε να μεγαλώσουμε», δήλωσε ο Pratt. «Και πρέπει να είμαστε προετοιμασμένοι γι’ αυτό».
