С емена, изпратени в космоса миналата година, се завърнаха на Земята. Това се явява част от съвместните усилия на Международната агенция за атомна енергия (МААЕ) и Организацията по прехрана и земеделие на Обединените нации (ФАО) за разработване на устойчиви култури, които могат да помогнат за осигуряването на достатъчно храна, докато планетата се затопля, съобщи ФАО.
Еволюция
Растенията по естествен начин еволюират, за да се развиват възможно най-добре в заобикалящата ги среда, но културите трудно успяват да се справят с темпа, с който се променя климатът на планетата в момента. Земята се затопля, а световното население се увеличава, което затруднява фермерите по света да отговорят на търсенето на храна. С цел да подкрепят фермерите и да подобрят глобалната продоволствена сигурност, МААЕ и ФАО, чрез техния Съвместен център за ядрени технологии в храните и селското стопанство, изпратиха семена в космоса, за да изследват ефектите на космическата радиация върху ускоряването на естествената, генетична адаптация на крайно необходими култури. Завръщането им на Земята отваря пътя за учените да започнат да анализират резултатите, припомни БТА.
Изстреляни от космодрума "Уолопс" (Wallops) на НАСА във Вирджиния, САЩ, на 7 ноември 2022 г. и след като са прекарали около 5 месеца на Международната космическа станция (МКС), семената от Arabidopsis и сорго (избрани, тъй като вече има голяма база от научни данни за сравнение) са били прехвърлени от МКС в товарния кораб SpaceX CRS-27 в 17:05 по Централноевропейското лятно часово време на 15 април и са се приземили с парашут край бреговете на Флорида, САЩ, в 22:58 Централноевропейското лятно часово време. Сега предстои те да започнат обратното си пътуване до лабораториите на Съвместния център на ФАО/МААЕ за ядрени технологии в храните и земеделието в Зайберсдорф, Австрия, където ще бъдат проучени и анализирани за желаните характеристики.
Въздействие
"Проектът за космически култури е много специален. Това е наука, която може да има реално въздействие върху живота на хората в недалечното бъдеще, тъй като ни помага да отглеждаме по-силни култури и да храним повече хора", каза генералният директор на МААЕ Рафаел Мариано Гроси. Той допълни, че макар учените от МААЕ и ФАО да разработват мутации на семена от вече над 60 години и да са създали хиляди по-силни култури, които светът да използва, сега за първи път експериментират с такава вълнуваща област като астробиологията.
"Сега, когато семената са отново на Земята, можем да видим ефектите от космическата радиация, микрогравитацията и екстремните температури и да ги сравним с предизвиканите в нашите съвместни лаборатории. Този новаторски експеримент може да помогне за разработването на култури, които са в състояние да се адаптират към изменението на климата и да повиши глобалната продоволствена сигурност", посочи генералният директор на ФАО Ку Донгю.
Процедура
Семената ще бъдат подложени на фитосанитарна процедура за контрол на вноса, което е стандартно изискване за транспортиране на растителен материал през държавни граници, за да се сведе до минимум рискът от въвеждане на нови вредители в местните екосистеми преди окончателно да пристигнат в лабораториите.
Радиацията в лабораториите обикновено се постига в машина, използваща гама-лъчи и рентгенови лъчи, което ускорява процеса на спонтанна генетична вариация. Учените работят, за да идентифицират положителните характеристики в облъчените семена и да прехвърлят тази черта в бъдещите поколения. По този начин растенията се развиват по-бързо с желаните качества, включително устойчивост на болести и толерантност към суша. Радиацията в космоса, която има по-широк диапазон и е по-тежка, съчетана с други крайности като микрогравитация и температура, може да предизвика генетични изменения, които обикновено не се срещат при радиация от източници на Земята.
Реколта
Arabidopsis, вид кресон, който е лесен и евтин за отглеждане и дава много семена, ще бъде тестван за устойчивост на суша, сол и топлина. Соргото, богато на хранителни вещества житно зърно, което може да расте в сухи почви и е устойчиво на промените в климата, ще бъде тествано за желани характеристики за устойчивост на климатичните промени. И двете семена ще бъдат отгледани до следващото поколение преди селекцията на характеристиките, а с бързорастящия Arabidopsis, в зависимост от това кога ще пристигнат семената в лабораториите в Зайберсдорф, първоначалните резултати могат да бъдат налични през октомври 2023 г.
И при двата вида култури ДНК ще бъде извлечена и секвенирана, за да се сравнят промените между семената, които са били облъчени в лаборатория, с тези, които са били в МКС, както и със семената, които са били изнесени извън МКС и са били подложени на пълно излагане на космическа радиация, микрогравитация и екстремни температури. Тези сравнения, наред със сравнителния анализ на биологията на растенията, ще помогнат да се разбере дали суровите космически условия оказват ценен ефект за подобряване на реколтата и биха могли потенциално да са от полза за хората на Земята.
Стъпките дотук
Съвместният център на ФАО/МААЕ, базиран във Виена, Австрия, ускорява изследванията в областта на отглеждането на растения, използвайки радиация за разработване на нови сортове земеделски култури в продължение на почти 60 години. В историята на растителното земеделие естественият подбор или еволюционното размножаване, наричано още размножаване на мутации, са били движещите фактори за опитомяването на културите и развъждането на растения. Те са отговорни за генетичната адаптация на растенията към променящата се среда и водят до подобряване на културите. Досега са разработени над 3400 нови разновидности на повече от 210 вида растения с помощта на индуцирана от радиация генетична вариация и размножаване на мутации — включително множество хранителни култури, декоративни растения и дървета, използвани от фермери в 70 страни.
Автор: Ивона Величкова
