by Rostliny se přirozeně přizpůsobují růstu v drsném prostředí. Spontánní přirozené mutace vytvářejí nové vlastnosti, jako je odolnost vůči suchu a odolnost vůči chorobám, které mohou rostlině pomoci prospívat. Ale klima Země se mění rychleji, než se rostliny mohou přirozeně vyvíjet, což znamená, že mnoho rostlin, na kterých závisíme při získávání potravy, je ohroženo.
Zemědělství je extrémně zranitelné vůči dopadům měnících se klimatických podmínek, a přestože změny teploty, dešťové srážky a mráz mohou prodloužit vegetační období nebo umožnit pěstování různých plodin, změna klimatu představuje také velké výzvy pro zemědělství.
Nyní vědci hledají řešení v rozlehlosti vesmíru.
Vesmírná semena
V roce 2022 poslaly společné laboratoře Mezinárodní agentury pro atomovou energii (MAAE) a Organizace OSN pro výživu a zemědělství (FAO) semena na cestu do mezinárodního prostoru stanice (ISS). Cíl: vyvolat genetické mutace v semenech vystavením kosmickému záření a mikrogravitaci, což by mohlo pomoci vyvinout odolné plodiny schopné prosperovat tváří v tvář eskalující klimatické krizi.
Semena zrna zvaného čirok a druh řeřichy zvané Arabidopsis strávili několik měsíců na ISS, než se v dubnu vrátili na Zemi k analýze. Nyní začne screening identifikovat příznivé vlastnosti v mutovaných semenech.
Shoba Sivasankar, vedoucí šlechtění rostlin a genetiky pro Společné centrum FAO-IAEA pro jaderné techniky v potravinářství a zemědělství, říká, že vědci jsou schopni uměle vyvolat mutace rostlin na Zemi pomocí gama záření a rentgenového záření.
Avšak vesmírné prostředí, které nabízí širší spektrum záření a další extrémy, jako je mikrogravitace a kolísání teplot, má potenciál vyvolat genetické změny, které se liší nebo jsou indukovány mnohem rychleji než ty, které jsou typicky pozorovány při použití pozemských zdrojů záření.
“Ve vesmíru bude stres, kterému bude organismus čelit, na nejvyšší úrovni a přesahuje vše, co můžeme na Zemi skutečně simulovat,” říká Sivasankar. Dodává, že radiace mimo ISS by mohla být „více než stokrát vyšší“ než přirozené záření možné na Zemi.
Selektivním šlechtěním plodin z mutovaných semen Sivasankar a jeho tým doufají, že vytvoří nové odrůdy plodin.
„Za prvé pracujeme na zlepšení výnosů a produktivity plodin, jako jsou obiloviny, luštěniny, kořeny a hlízy – například maniok a sladké brambory,“ říká. “A pak je tu odolnost vůči klimatickým změnám – například odolnost vůči rostoucímu výskytu nemocí, tolerance vůči klimatickým jevům, jako je sucho nebo vysoké teplo, a zvýšená salinita půdy v důsledku pronikání slané vody nebo zavlažování a odpařování.”
Globální úsilí
Po desetiletí vědci posílali semínka do vesmíru. Čína používá kosmické záření k vyvolání genetických mutací v plodinách od 80. let 20. století a vystavuje semena kosmickému záření prostřednictvím satelitů a vysokohorských balónů, což údajně usnadnilo produkci obřích paprik a zlepšení pšenice a rýže.
Na palubě Mezinárodní vesmírné stanice lze nalézt mnoho různých druhů semen, zatímco výzkumníci z Michiganské státní univerzity (MSU) v současné době experimentují s pěstováním semen, která byla odeslána na cesty kolem Měsíce v rámci programu Artemis z NASA.
Vědci z MSU zkoumají vliv mimozemských podmínek na rostlinné aminokyseliny – stavební kameny bílkovin – a vyhodnocují jejich vliv na růst a vývoj rostlin. Výzkum by mohl nabídnout vhled do adaptačních schopností rostlin v extrémních prostředích a pomoci nám pochopit, jak by se plodiny mohly potenciálně pěstovat mimo Zemi pro dlouhodobé vesmírné mise.
Soukromý sektor se také zajímal o dopad kosmických letů na semena rostlin. Ve Spojených arabských emirátech StarLab Oasis, startup se sídlem v Abu Dhabi, oznámil plány vyslat semena quinoa do vesmíru v naději, že zlepší genetický potenciál plodiny, která je slibná pro svou nutriční hodnotu a svou přizpůsobivost v suchých oblastech.
Vysílání semínek do vesmíru pomůže „udržitelnosti, změně klimatu a potravinové bezpečnosti na Zemi,“ řekl spoluzakladatel StarLab Oasis Allen Herbert pro CNN v roce 2022. „Vesmír je místo, kde máte omezené zdroje, omezenou energii, omezený prostor. Je to perfektní místo pro výzkum a stejnou technologii lze přivést zpět na Zemi.
Je to stejná naděje na nalezení řešení pro pozemní zemědělství, která pohání Sivasankar, a MAAE říká, že první výsledky jejího výzkumu by mohly být k dispozici koncem tohoto roku.
“Doufám v budoucnost bezpečnosti potravin, protože technologie se dostává do centra pozornosti,” říká. “Bezpečnost potravin však není jen o genetice – potřebujeme kombinaci všech technologií a všichni se musí spojit a spolupracovat.”
Pro více novinek a newsletterů na CNN si vytvořte účet na CNN.com
