Peaaegu kümme aastat on Norras asuva Svalbardi seemnepanga teadlased kogunud ja ladustanud kogu maailmast pärit seemneproove, säilitades neid põhjalikult Põhja-Jäämere mäe küljele 400-meetrisesse nikerdatud võlvidesse. Siis, ühel päeval 2015. aasta oktoobris, juhtus midagi enneolematut: teadlased hakkasid seemneid välja viima, veeretades 138 musta kasti, mis sisaldasid 38 000 seemet terasest ja betoonist võlvast, läbi selle uste ja tagasi maailma.
Seotud sisu
- Miks teadlased koguvad teeäärsetelt päevalilledelt seemneid
Svalbardi seemnepank on ehk kõige kuulsam seemnepanga või geenipanga näide - koht, mis on mõeldud bioloogilise mitmekesisuse säilitamiseks, nii et katastroofiliste sündmuste, näiteks põua, haiguse või sõja korral, saaks võtmekultuuride liike uuesti asustada. Svalbardi esimese väljaastumise jaoks oli see katastroof inimtegevus - seemned olid Svalbardisse saadetud enne, kui mässulised Süüria kodusõja ajal Aleppos teise seemnepanga üle võtsid. Svalbardist eemaldatud seemned - segu teraviljast, nisust, odrast, favaubadest, läätsedest ja kikerhernestest - saadeti umbes 3000 miili Liibanoni ja Marokosse, kus teadlased jätkavad Aleppos alanud uurimistööd. Teadlased loodavad, et nende projektid aitavad arendada nende põllukultuuride uusi, kõvemaid tüvesid, mis võivad lõpuks vastu pidada kliimamuutustele või haigustele.
Nendel seemnetel töötavatel teadlastel, nii Aleppos kui ka kogu maailmas, vedas. Nad suutsid tagada, et nende seemnete duplikaadid eksisteerivad mujal kui nende geenipangas, ja nad suutsid kiiresti ja tõhusalt tuvastada seemned, mida nad vajavad, kui nad pidid turult eemaldama. Sadade geenipankade jaoks kogu maailmas - eriti nende, mis tegutsevad piirkondlikul või riiklikul tasandil - ei oleks see hõlpsalt võinud juhtuda.
Geenipankasid peetakse sageli bioloogilise mitmekesisuse viimaseks kaitseliiniks - kinnituseks, et isegi kui halvim peaks juhtuma, on olemas varukoopiaid, mis tagavad, et maailm pääseb endiselt juurde sellistele olulistele põllukultuuridele nagu mais või olulistele geneetilise materjali hoidlatele, nagu nisu tüvi, mis kasvab eriti hästi kuivas kliimas. Tegelikkuses seisavad geenipangad silmitsi suure hulga probleemidega, alates bioloogilise mitmekesisuse võtmeisikute kadumisest kuni geenipankade vahelise suhtluse puudumiseni kuni ebakindla rahastamiseni.
Konserveerimisel on konkreetse taime, looma või geneetilise teabe säilitamiseks kaks peamist meetodit: säilitamine kohapeal, kus proovi säilitatakse selle ökosüsteemis (kas looduslikult või inimese loodud), ja ex situ säilitamine, kus proovi säilitatakse väljaspool selle ökosüsteemi. Seemnepangad ehk geenipangad on üks peamisi ex situ säilitamise meetodeid - koht, kus nii kodustatud kui ka metsikute põllukultuuride seemneid, pistikuid või olulist geneetilist materjali hoitakse, kataloogitakse ja säilitatakse edaspidiseks uurimiseks.
Oad Colombias asuvas geenipangas CIAT. (Neil Palmer, CIAT (CC-SA)) Geenipangad on suhteliselt uus idee, mis on seotud väga vana ideega: teadusliku uurimise huvides kogutakse konkreetses ruumis huvipakkuvaid taimi. Nad leiavad oma juured tagasi botaanikaaedadesse, mis algselt olid 16. sajandil ravimtaimede akadeemilise uurimise hoidlateks. Hiljem, kui Euroopa imperialism laienes kogu maailmale, viisid teadlased ja kollektsionäärid taimed eksootilistest kohtadest tagasi aedadesse, näiteks Inglismaal Kewis asuvasse kuninglikku botaanikaaeda. Lisaks teadusele kasutamiseks olid need taimed kasvava kaubanduskultuuride, näiteks kohvi, kakao ja palmiõli kaubanduse aluseks.
Kuna Euroopa kollektsionäärid täitsid botaanikaaedu üha enam kaugetest piirkondadest pärit põllukultuuridega, muutusid aedade teaduslikud alused vähem tähtsaks. Nende asemel hakkasid aretajad looma taimede geneetilise materjali kollektsioone, millele oleks võimalik juurde pääseda, et aidata tutvustada taimesortidel väärtuslikke jooni. Siis sündis 1960ndatel ja 70ndatel idee koguda seda geneetilist mitmekesisust organiseeritud ja süstemaatiliselt - geenipankades.
Tänapäeval on maailmas umbes 1750 geenipanka, mis säilitavad enam kui 7 miljonit seemne-, pistiku- või geneetilise materjali proovi. Seal on tohutud rahvusvahelised geenipangad, näiteks Svalbard, mida haldab Crop Trust, Norra valitsuse ja piirkondliku organisatsiooni NordGen abiga. Ja on piirkondlikke geenipankasid, mis tegutsevad väikestes eelarvetes kaugemates piirkondades. Mõlemad on bioloogilise mitmekesisuse säilitamiseks üliolulised, kuid väiksemate geenipankade jaoks võib geneetilise materjali hankimise, säilitamise ja levitamisega seotud raskustest ületamine olla keeruline. Rahvusvahelistel geenipankadel nagu Svalbard on sageli abi sellistelt organisatsioonidelt nagu Crop Trust ja sihtkapitalid, mis aitavad neil säilitada suhteliselt püsivaid pikaajaliste teadlaste ja rahaliste töötajate koosseisu - luksusi, mis riiklikel ja piirkondlikel geenipankadel mõnikord puuduvad.
"Geenipangad on inimtekkeline konstruktsioon, " väidab Christina Walters, USDA riikliku geneetiliste ressursside säilitamise keskuse taimede idanemise uuringute juht Colorado Fort Collinsis. „Need on vaid nii head kui infrastruktuur, mida meie inimesed pakuvad, samuti kujutlusvõime, mida meie, inimesed, rakendame neile. Geenipangad ei loo bioloogilist mitmekesisust enam kui raamatukogud loovad kirjandust. ”
Üks suurem osa bioloogilisest mitmekesisusest, millest geenipangad sageli puuduvad, on looduslike põllukultuuride sugulased - kodustamata, kuid omavahel seotud põhitoidukultuuride tüved nagu mais ja nisu. Hiljuti Crop Trusti korraldatud uuringus vaadeldi 1 076 looduslikku sugulast, kes on seotud 81 maailma kõige olulisema staapelvilja liigiga. Teadlased leidsid, et 70 protsenti nendest metsikutest sugulastest pole maailma geenipankades piisavalt esindatud. Võib-olla veelgi murettekitavamana leidsid nad, et 29 protsenti nendest looduslike põllukultuuride sugulastest - umbes 313 liiki - pole geenipankades üldse esindatud.
See on probleem, eeskätt seetõttu, et looduslike põllukultuuride sugulased on sageli arenenud kasvama ideaalsest halvemates tingimustes, õitsedes kohtades, kus on suhteliselt madal niiskus või eriti suur kõrgus. Kuna kliimamuutused muudavad sademete kogumit ja globaalset temperatuuri, on keeruline öelda, millised omadused muutuvad põllukultuuride jaoks kõige olulisemaks, mistõttu on tunnuste säilitamine - isegi need, mis varem pole äriliseks kasvatamiseks palju lootust andnud - ülioluline.
"Mõelge inimrassile: 20 aastat tagasi ei teadnud me Ebolast midagi ja meil polnud aimugi, et vajame Ebola vaktsiini, " räägib Crop Trusti geenipanga programmide koordinaator Charlotte Lusty. “See on sama põllul oleva taime puhul. Kui kasvatate põllul maisi või nisu, pole teil aimugi, mida vajate või mis haigus tuleb, ja see vaktsiin tuleb geenipangast. ”
Svalbardi seemnevõlv on täidetud enam kui miljoni eraldiseisva seemnega, kuid nende külmkapis hoidmine on vaid osa võlvist. (Dag Endresen [CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], Wikimedia Commonsi kaudu) Lisaks geneetilise mitmekesisuse oluliste osade puudumisele puuduvad geenipankadel, eriti riiklikul ja piirkondlikul tasandil, sageli vajalikku järjepidevat rahastamist, et tagada projektide pikaajaliste ülesannete täitmine. Geenipank on palju muud kui taimede geneetilise materjali kogumine ladustamiseks - suur osa geenipankade igapäevasest tööst, mis hõlmab proovide ettevalmistamist ja saatmist teadlastele ja aretajatele kogu maailmas. Geenipankade direktoritele meeldib sageli näidata külmhooneid, kus geneetilist materjali hoitakse, kuid need alad on sageli üsna vähe hooldatavad ja madalate kuludega, võrreldes väljakutsetega kogude tegelikult hooldada.
“Selle tegemine pole tohutu investeering, ” ütleb Lusty seemnete kogumise ja ladustamise kohta. "Raskusi on nende jälgimisel, nende elujõulisuse tagamisel ja nende seemnete levitamisel."
Võtame näiteks sellise riigi nagu Venezuela, mis on keset majanduskriisi, mis on vähemalt osaliselt ilmnenud elektrikatkestuste laienemises kogu riigis. Kui need elektrikatkestused aset leiavad, pole riigi geenipankadel - millest neid on mitu - vajalikku elektrit, et tagada seemnete säilimise optimaalsel temperatuuril. Mõne päeva jooksul pärast pidevat elektrikatkestust võivad need kollektsioonid maailmale täielikult kaduda.
“Kui rääkida riiklikest geenipankadest, siis seal oleme väga keerulises olukorras. Nende kogude olulisust ja väärtust peab tunnistama väga valitsus, ”sõnab Lusty.
Piirkondlike ja riiklike geenipankadega seotud väljakutsed on suur osa põhjusest, miks organisatsioonid, nagu Crop Trust ja CGIAR, ülemaailmne põllumajandusteaduste konsortsium, mis haldab 11 geenipanka kogu maailmas, on nii keskendunud tagamisele, et ükski geenipank pole saar endale. Crop Trust on aastaid kampaananud selleks, et koguda sihtkapitali, mida saaks kasutada geenipankade aitamiseks sellise järjepideva rahastamise tagamiseks, mis on vajalik pikaajaliste investeeringute tegemiseks teadusuuringutesse ja personali. Lusty sõnul on sihtkapital praegu piisavalt suur, et teha igal aastal geenipankadele kättesaadavaks 5–6 miljonit dollarit - mis arvestades, et keskmise suurusega geenipank vajab igal aastal tegutsemiseks umbes miljonit dollarit, pole kaugeltki piisav.
„Kahjuks ei pane valitsused üldjuhul vajalikke ressursse nende geenipankade taha, et neil oleks võimalik sellele tasemele töötada, mistõttu on oluline, et näiteks Crop Trust toetaks vähemalt neid rahvusvahelisi rahvusvahelisi vahendeid. geenipangad, ”räägib Lusty.
Ideaalses süsteemis toimiksid kõik rahvusvahelised, riiklikud ja piirkondlikud geenipangad paralleelselt, säilitades võimalikult suure geneetilise mitmekesisuse ja võimalikult vähe dubleerimist. See tähendab, et piirkondlikud geenipangad keskenduksid suures osas selles piirkonnas levinud liikide kogumisele, suuremad rahvusvahelised geenipangad oleksid nende kogude varukoopiad.
Ja süsteem töötab vähemalt nii vähemalt osaliselt. Kuid selleks, et aidata maailma geenipankadel veelgi tõhusamalt töötada, väidavad eksperdid nagu Lusty, et geenipankadel on igal tasandil üha olulisem omada selget viisi omavahelise teabe edastamiseks - mis neil on - ja mida nad vajavad. Seda tüüpi kommunikatsioonitee olemasolu tagamiseks aitas Crop Trust 2008. aastal luua veebipõhise tööriista nimega Genesys, mis toimib omamoodi avatud lähtekoodiga kataloogina osalevatele geenipankadele. Kuid Genesys on endiselt puudulik, puuduvate kogudega, mille Crop Trusti töötajad töötavad, on andmebaasi lisatud. Aprillis teatas Brasiilia riiklik põllumajandusuuringute organisatsioon EMBRAPA, et lisab oma kollektsioonid Genesysse, mis oli Crop Trusti andmebaasi jätkuva laiendamise peamine võit.
Lõppkokkuvõttes võib geenipanga kui “viimsepäeva varahoidla” kuvand olla suurim väljakutse, millest üle saada. Mõeldes geenipankadele kui viimase võimaluse staatilistele, apokalüptilistele programmidele, muretsevad Waltersi-sugused teadlased, et geenipankade igapäevane roll toiduga kindlustatuse tagamisel kaob lõpuks üldsusele.
"Inimesed ei pea geenipankasid nii aktiivselt kasutatavateks - nagu raamatukogu, " ütleb ta. “[USDA] Riiklik taimede iduplasmasüsteem jaotab aastas 250 000 liitumist. Inimesed arvavad geenipankadest justkui laost, justkui see oleks lihtsalt seemnete kottidesse panek ja kottide sügavkülma panemine. Kuid geenipanga geneetiliste ressursside kasulikkus ja ligipääsetavus on suur lugu. ”
