Почти десетилетие изследователи от банката за семена на Svalbard в Норвегия събират и съхраняват проби от семена от цялото земно кълбо, като щателно ги съхраняват в свод, издълбан на 400 фута встрани от планината в Арктическия кръг. Тогава, един ден през октомври 2015 г., се случи нещо безпрецедентно: изследователите започнаха да изваждат семената навън, като разхвърляха 138 черни кутии, съдържащи 38 000 семена от стоманобетонния свод, през вратите му и обратно в света.
Свързано съдържание
- Защо учените събират семена от крайпътни слънчогледи
Семенната банка на Svalbard е може би най-известният пример за банка със семена или генна банка - място, предназначено за опазване на биоразнообразието, така че в случай на катастрофално събитие като суша, болести или война ключовите видове култури могат да бъдат преселени. За първото оттегляне на Свалбард тази катастрофа стана човешка - семената бяха изпратени в Свалбард преди бунтовниците да превземат друга банка за семена в Алепо по време на Сирийската гражданска война. Семената, отстранени от Свалбард - микс от зърнени култури, пшеница, ечемик, фава боб, леща и нахут, бяха изпратени на около 3000 мили до Ливан и Мароко, където учените ще продължат изследванията, започнали в Алепо. Изследователите се надяват, че техните проекти ще помогнат за разработването на нови, по-твърди щамове от тези култури, които в крайна сметка биха могли да издържат на климатичните промени или болести.
Изследователите, работещи върху тези семена, както в Алепо, така и по целия свят, имаха късмет. Те бяха в състояние да гарантират, че дубликатите на семената им съществуват някъде, освен тяхната генна банка, и успяха бързо и ефективно да идентифицират нужните семена, когато трябваше да направят изтегляне. За стотици генетични банки по света - особено тези, които оперират на регионално или национално ниво - това лесно не би могло да се случи.
Често генните банки се смятат за последна линия на защита на биоразнообразието - уверение, че дори и да се случи най-лошото, има резервни копия, за да се гарантира, че светът все още може да има достъп до важни култури като царевица или важни запаси от генетичен материал, като щам пшеница, който расте особено добре в сух климат. В действителност обаче генните банки са изправени пред редица проблеми - от липсващи ключови части от биоразнообразието до липса на комуникация между генетичните банки до несигурно финансиране.
При опазването има два основни метода за запазване на определена растителна, животинска или парче генетична информация: опазване in situ, където въпросната проба се съхранява в нейната екосистема (естествено или създадена от човека) и опазването ex situ, където пробата е запазена извън нейната екосистема. Банките със семена или генните банки са един от основните методи за опазване ex situ - място, където семена, резници или важен генетичен материал от култури, опитомени и диви, се съхраняват, каталогизират и съхраняват за бъдещи изследвания.
Фасул в генната банка на CIAT в Колумбия. (Нийл Палмър, CIAT (BY CC-SA)) Геновите банки са сравнително нова концепция, обвързана с много стара идея: събиране на растения, представляващи интерес в определено пространство в интерес на научното проучване. Те проследяват корените си обратно до ботаническите градини, които първоначално са служили като хранилища за академичното проучване на лечебните растения още през 16 век. По-късно, когато европейският империализъм се разшири по целия свят, учените и колекционерите ще върнат растения от екзотични места в градини като Кралската ботаническа градина, Kew, в Англия. Освен че се използват за наука, тези растения служат като основа за разрастващата се търговска търговия с култури като кафе, какао и палмово масло.
Тъй като европейските колекционери все повече пълнят ботаническите градини с култури от далечни местности, научните основи на градините стават по-малко приоритет. На тяхно място развъдчиците започнаха да създават колекции от растителен генетичен материал, до който може да се направи достъп, за да се помогне да се въведат ценни черти в растителните породи. Тогава през 60-те и 70-те години се зароди идеята за събиране на това генетично разнообразие по организиран и систематичен начин - в генетични банки.
Днес има около 1750 генетични банки по света, съхраняващи повече от 7 милиона проби от семена, резници или генетичен материал. Съществуват масивни международни генетични банки като Svalbard, който се управлява от Crop Trust, с помощта на правителството на Норвегия и регионалната организация NordGen. Има и регионални генетични банки, които оперират с малки бюджети в отдалечени райони. И двете са от решаващо значение за запазването на биоразнообразието, но за по-малките генетични банки трудностите могат да бъдат преодолени трудностите, свързани с придобиването, съхраняването и разпространението на генетичния материал. Международни генетични банки като Svalbard често имат помощта на организации като Crop Trust и дарения, които им помагат да поддържат сравнително стабилен персонал от дългосрочни изследователи и финансиране - лукс, който на националните и регионалните генетични банки понякога може да липсва.
„Генетичните банки са антропогенна конструкция“, казва Кристина Уолтърс, лидер на изследователската дейност за растителна зародишна плазма в Националния център за опазване на генетичните ресурси на USDA, разположена във Форт Колинс, Колорадо. „Те са толкова добри, колкото инфраструктурата, която хората осигуряват, както и въображението, което ние хората прилагаме към тях. Геновите банки не създават биоразнообразие повече, отколкото библиотеките създават литература. "
Едно основно парче биоразнообразие, което генните банки често липсват, са родни диви роднини - неоценените, но свързани, щамове от основни хранителни култури като царевица и пшеница. Скорошно проучване, проведено от Crost Trust, разгледа 1076 диви роднини, свързани с 81 вида от някои от най-важните основни култури в света. Изследователите установили, че 70 процента от тези диви роднини са недостатъчно представени в световните генетични банки. Може би по-притеснително, те откриха, че 29 процента от тези родни диви култури - около 313 вида - изобщо не са представени в генетични банки.
Това е проблем, най-вече защото дивите роднини на културите често са се развили, за да растат в условия, които не са идеални, процъфтявайки на места с относително ниска влага или изключително голяма надморска височина. Тъй като изменението на климата измества моделите на валежите и глобалната температура, е трудно да се каже кои черти ще станат най-важни за културите, поради което запазването на черти - дори и тези, които преди това не са показали много обещания за търговско отглеждане - е от решаващо значение.
„Помислете за човешката раса: преди 20 години не знаехме нищо за Ебола и нямахме представа, че ще се нуждаем от ваксина срещу Ебола“, казва Шарлот Ласти, координатор на програмите за генетични банки за Crost Trust. „Същото е и за растение в поле. Ако отглеждате царевица или пшеница на поле, нямате представа от какво ще се нуждаете или от каква болест ще дойде и тази ваксина ще дойде от генна банка. "
Трезорът със семена на Svalbard е изпълнен с повече от милион различни семена, но съхраняването им на студено съхранение е само част от това, което прави сводът. (Dag Endresen [CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], чрез Wikimedia Commons) Освен че липсват ключови части от генетичното разнообразие, на генетичните банки, особено на национално и регионално равнище, често липсва необходимия постоянен вид финансиране, за да се гарантира, че проектите могат да изпълняват своите дългосрочни мисии. Генобанката е много повече от събирането на растителен генетичен материал за съхранение - голяма част от ежедневната работа на генните банки, включваща подготовка и изпращане на проби на изследователи и животновъди по целия свят. Директорите на генните банки често обичат да показват помещенията за хладилно съхранение, където се съхранява генетичният материал, но тези области често са доста ниски за поддръжка и ниски разходи в сравнение с предизвикателството действително да поддържат колекциите.
„Не е огромна инвестиция за това“, казва Лъсти за събиране и съхраняване на семена. „Трудността идва при наблюдението им, като се гарантира, че те остават жизнеспособни и разпространяват тези семена.“
Вземете например държава като Венецуела, която е в разгара на икономическа криза, която се проявява, поне отчасти, с непрекъснати прекъсвания в цялата страна. Когато се появят тези прекъсвания, генетичните банки в страната - от които има няколко - нямат необходимото електричество, за да гарантират, че семената остават при оптимална температура за съхранение. В рамките на няколко дни след продължително затъмнение тези колекции могат да бъдат напълно изгубени за света.
„Що се отнася до националните генни банки, там сме в много трудна ситуация. Много е правителството, което трябва да признае важността и стойността на тези колекции “, казва Лусти.
Предизвикателствата, свързани с регионалните и национални генетични банки, са голяма част от причината организации като Crop Trust и CGIAR, глобален консорциум за селскостопански изследвания, който управлява 11 генетични банки по целия свят, да са така фокусирани върху гарантирането, че никоя генна банка не е остров до себе си. Crop Trust от години води кампания за набиране на дарение, което може да се използва за подпомагане на генетичните банки да осигурят вида на постоянно финансиране, необходимо за инвестиции в научни изследвания и персонал. Според Lusty, в момента дарението е достатъчно голямо, за да направи на разположение на генните банки навсякъде между 5 и 6 милиона долара - което, като се има предвид, че средно голям генна банка се нуждае от около 1 милион долара годишно за работа, е далеч от достатъчно.
„За съжаление правителствата обикновено не поставят необходимия ресурс зад тези генетични банки, за да могат да им позволят да работят до това ниво, поради което е важно нещо като Crost Trust поне да подкрепя тези международни генни банки “, казва Лусти.
В една перфектна система всички международни, национални и регионални генетични банки биха функционирали в тандем, работещи за запазване на най-голямото количество генетично разнообразие с най-малко дублиране. Това означава, че регионалните генетични банки до голяма степен ще се съсредоточат върху събирането на видове, родни в този конкретен район, като по-големите международни генетични банки служат като резервни копия на тези колекции.
И системата наистина функционира така, поне част от времето. Но за да помогнат на световните генетични банки да работят още по-ефективно, експерти като Lusty казват, че за всички генни банки е все по-важно да имат ясен начин да комуникират какво имат - и от какво се нуждаят - една с друга. За да гарантира, че съществува такъв тип комуникационен път, Crop Trust помогна за създаването на онлайн инструмент, известен като Genesys, през 2008 г., който действа като своеобразен каталог с отворен код за участващите генни банки. Но Genesys остава непълна, като липсват колекции, които служителите в Crop Trust работят, за да бъдат включени в базата данни. През април националната организация за проучване на земеделието в Бразилия EMBRAPA обяви, че ще добави своите колекции към Genesys, което беше голяма печалба за непрекъснатото разширяване на базата данни на Crop Trust.
В крайна сметка образът на генната банка като „трезор на съдбата“ може да бъде най-голямото предизвикателство за преодоляване. Мислейки за генните банки за статични, апокалиптични програми в краен случай, изследователи като Уолтърс се притесняват, че ежедневната роля, която генните банки играят в осигуряването на продоволствената сигурност, в крайна сметка се губи за обществеността.
„Хората не смятат генните банки за активно използвани - като библиотека“, казва тя. „[Националната растителна система за зародишни растения на USDA] разпространява 250 000 присъединения годишно. Хората мислят за генетичните банки като за склад, сякаш това е просто упражнение за поставяне на семена в торби и поставяне на торби във фризера. Но полезността и достъпността на генетичните ресурси в генетичната банка е голямата история. “
