A géntechnológia lehetővé tette a kutatók számára, hogy manipulálják az élőlények (növények, állatok, emberek) alapvető tulajdonságait. A növények esetében a genetikai módosítások például nagyobb terméshozamot hoztak. A génmanipulációs technológiát a fák esetében eddig nem nagyon alkalmazták, de talán ez hamarosan megváltozhat. Ugyanis az éghajlatváltozással kapcsolatos negatív változások már kongatják a vészharangokat. Így a tudósok és mérnökök minden lehetséges módot próbálnak kihasználni arra, hogy minél több szén-dioxidot vonjanak ki a légkörből. Egy kutatócsoport most arra gondolt, hogy a természet eredeti szén-dioxidot megkötő tulajdonságát fejleszthetnék tovább. De ahhoz, hogy valóban segíthessenek, nem lehet csak egyszerű fáknak kezelni őket; célzottan kell felépíteni a fákat, és különleges tulajdonságokkal és képességekkel kell felruházni ezeket a növényeket.
A Living Carbon nevű startup most elkezdett dolgozni ezen a kihíváson. A vállalat küldetése, hogy „a növények erejével újra egyensúlyba hozzák a bolygó szén-dioxid körforgását„. A géntechnológia alkalmazásával olyan fákat hoznának létre, amelyek gyorsabban nőnek és több szén-dioxidot kötnének meg, mint teljesen természetes elődeik.
Miközben a növények a szén-dioxidot cukorrá alakítják, mérgező melléktermékek keletkeznek. A növények a fotorespirációnak nevezett folyamatot használják e melléktermékek lebontására. A probléma az, hogy a fotorespirációs folyamat a növény energiájának nagy részét elhasználja, és végül csak a rendelkezésre álló szén-dioxid háromnegyedét tartja meg. A tudósok már régóta próbálják feltörni a fotoszintézist, hogy javítsák ezt a folyamatot.
A Living Carbon a fotoszintézis hatékonyságát szeretné javítani
A Living Carbon csapata arra összpontosított, hogy megpróbálja növelni a fotoszintézis hatékonyságát a nyárfákban. Olyan géneket választottak ki tökből és zöld algákból, amelyek lehetővé tennék, hogy beépítve azokat a nyárfák DNS-ébe alacsonyabb legyen a fotoreszpirációs rátájuk. Vagyis a fa kevesebb energiát veszítene, és több szén-dioxidot tartana meg. Olyan tulajdonságot is hozzáadtak, amely lehetővé teszi, hogy a fák gyökerei és a törzs több fémet szívjon fel. Ez tartósabbá teszi a fát, és segít hosszabb ideig megtartani a szenet. Ez azt jelenti, hogy a fák a kevésbé ideális talajon is képesek növekedni, ahol magas a nehézfémek koncentrációja (amit a bányászati vagy gyártási műveletek okoznak). A vállalat azt nyilatkozta, hogy ma már aktívan együttműködnek a magán földtulajdonosokkal is, hogy fákat ültessenek a rosszul teljesítő földjeikre, például elhagyott bányaterületekre is.
A bioRxiv platformon februárban közzétett tanulmányában a vállalat arról számolt be, hogy genetikailag továbbfejlesztett nyárfái több mint másfélszer gyorsabban (53 százalékkal) nőttek, nagyobb volt a fotoszintézisük, és több szén-dioxidot nyeltek el, mint a nem génkezelt fák. A növekedést úgy mérték, hogy megmérték a fákat, és elemezték, mennyi föld feletti biomasszát halmoztak fel 21 hét alatt (bár a növekedés ilyen korai szakaszában meg kell jegyezni, még nem is igazi fák, inkább még csak csemeték).
Fontos azt is kiemelni, hogy a csemetéket üvegházban, szigorúan ellenőrzött körülmények között nevelték. Az eredmények nagymértékben eltérhetnek, ha ugyanazokat a magokat a szabadban, a természetben ültetik el. A Living Carbon azonban rajta van a dolgon – az Oregoni Állami Egyetemmel való partnerség keretében már több mint 600 feljavított fát ültettek el, és szerződésük van arra, hogy további fákat ültessenek magánterületeken a délkeleti országrészen és Appalache hegységben.
Mennyire etikus beleavatkozni az anyatermészetbe?
Az etikai kérdések most is felmerülnek, mint minden olyan projekt esetében, amelyek megpróbálnak beleavatkozni az anyatermészet főtervébe. Lehetnek-e olyan negatív hatások a nagyobb ökoszisztémára nézve, amelyekkel a tudósok nincsenek tisztában? Lehet-e olyan, hogy a fák egy bizonyos ideig ellátják a szén-dioxidot megkötő funkciójukat, de aztán váratlanul elpusztulnak, és az összes szén-dioxid visszakerül a légkörbe?
Ezek közül bármelyik előfordulhat, és még számos más forgatókönyv is lehetséges. De az a helyzet, hogy az emberiség már nagyban beleavatkozott az anyatermészet mestertervébe, amikor elkezdtük elégetni a fosszilis tüzelőanyagokat. Valószínűleg nem szerepelt a tervben az sem, hogy a gleccserek és jégsapkák elolvadnak, a tengerszint megemelkedik, az egész bolygó felmelegszik. Az olyan katasztrófák pedig, mint az árvizek és tűzvészek mindennapossá válnak. De mindez mégis megtörtént. Így azt mondhatjuk, hogy erkölcsi kötelességünk minden lehetséges technológiát felhasználni, hogy megpróbáljuk eltakarítani a rendetlenséget, amit okoztunk.
Az ötlet, hogy a fákat – a természet egyik legcsodálatosabb, legszebb és legfunkcionálisabb műalkotását – úgy tervezzük át, hogy azt tegyék, amit mi akarunk, kétesnek tűnik. De ugyanígy tett Norman Borlaug is, aki a zöld forradalom idején a rugalmasabb, nagyobb hozamú búza nemesítésére tett erőfeszítéseket – és nézzük, mi lett a vége. Röviden úgy foglalhatjuk össze, hogy nagyon jól jártunk. Azt mondhatjuk, Borlaug „több életet mentett meg, mint bármely más ember, aki valaha élt a Földön„).
Ahelyett, hogy azt gondolnánk, hogy „bütykölnénk” az anyatermészetet, inkább úgy tekinthetünk erre, mintha egy nagyon is szükséges segítő kezet nyújtanánk neki. És persze a szén-dioxidot szívó fák csak egy eszköz lesznek a hatalmas barkácsolási eszköztárban, amelyre szükségünk lesz ahhoz, hogy valóban helyrehozzuk az okozott károkat.
Hungarian