Biomuhandislikdagi yutuqlar nazariy jihatdan o'simliklar bilan deyarli hamma narsani qilish imkonini berdi. Darhaqiqat, bugungi kunda bizda mavjud bo'lgan ko'plab o'simliklar allaqachon avvalgilaridan tanib bo'lmas darajada o'zgargan. Dastlab, sabzi oq, ingichka ildizlarga ega edi; shaftoli sho'r va gilos kattaligida edi; tarvuzlar mayda va achchiq edi; baqlajonlar esa tuxumga o'xshardi. .
Dunyomiz — yoki hech bo'lmaganda supermarketlarimiz va bog'larimiz — genetik modifikatsiyasiz boshqacha ko'rinishga ega bo'lar edi. Biroq, GM ekinlarining ham jiddiy kamchiliklari bor va ular bizga bu muammodan xalos bo'lishga yordam berish haqidagi barcha va'dalariga qaramay, ular bizga qanday qilib ko'proq foyda keltirishi aniq.
Biroq, odamlar yolg'iz qoldirmaydigan eng ixtirochi va jasur usullardan ba'zilari.
10. Havoni juda tozalovchi pothos
Havoni tozalashga odatiy yondashuvimiz, yoqilg'i ko'p sarflaydigan elektr havo tozalagichlaridan foydalanish, muammoni yanada kuchaytiradi. Fransiyaning Neoplants kompaniyasi muqobil variantni taqdim etish uchun pothos (shayton pechakchasi) o'simligini ildizlarigacha genetik jihatdan modifikatsiya qilib, havodagi ifloslantiruvchi moddalarni qayta ishladi. Ular uni Neo P1 deb atashadi va u aftidan "30 tagacha o'simlikning havosini tozalash ishlarini bajarishga qodir".
O'simliklar tabiiy ravishda uchuvchan organik birikmalarni (VOC) yutish va metabolizm qilishda yaxshiroqdir, ammo Neo P1, ayniqsa, benzol, etilen glikol, formaldegid va toluol kabi yopiq joylardagi VOClarga qarshi samaraliroq ishlash uchun ishlab chiqilgan. Hech narsa isrof qilinmaydi; birikmalar parchalanadi va Neo P1 o'sishi uchun zarur bo'lgan suv, shakar va aminokislotalarga, shuningdek, havoga chiqaradigan kislorodga aylanadi. Samaradorligini oshirish uchun o'simlikning ildizlarida ekstremofil bakteriyalar (toksinlar bilan oziqlanish orqali noqulay muhitda omon qolish uchun evolyutsiyaga uchragan bakteriyalar) uchun genlar ham mavjud.
Birinchi zavodining nomidan ko'rinib turibdiki, Neoplants kelajakda havoni tozalaydigan ko'proq o'simliklar yaratishga umid qilmoqda. Ular, shuningdek, o'z ishlarini iqlim o'zgarishiga qarshi kurashda muhim ahamiyatga ega deb bilishadi.
9. Azotni fiksatsiya qiluvchi ekinlar
To'g'ri yoki noto'g'ri, biz oziq-ovqat oqsiliga juda berilib ketganmiz. Dukkaklilar (loviya, dukkaklilar, yerfıstığı) nafaqat tarkibida qancha protein borligi, balki uni qanday ishlab chiqarishi tufayli ham eng yaxshi o'simlik manbalari qatoriga kiradi.
Oqsil uchun azot kerak, uning biomavjudligi (ya'ni, organizmlar tomonidan foydalanish uchun ta'minot) cheklangan, shuning uchun u o'g'itlarga qo'shiladi. Biroq, aksariyat o'simliklardan farqli o'laroq, dukkaklilar uni to'g'ridan-to'g'ri havodan uzib oladi. Bu "azot fiksatsiyasi" deb ataladi. Boshqa asosiy ekinlarni genetik jihatdan modifikatsiya qilish, xuddi shunday qilish uchun butun dunyo bo'ylab, ayniqsa kambag'al mamlakatlarda, qimmat, iqlimga zarar etkazadigan o'g'itlarga bo'lgan ehtiyojni bartaraf etish orqali qishloq xo'jaligini inqilob qiladi.
Biroq, tanqidchilar bu uzoq vaqt talab qilishini va gerbitsidlarga chidamli begona o'tlar kabi GM ekinlari bilan bog'liq mavjud muammolarga ishora qilishlarini aytishmoqda. Va, shubhasiz, global qashshoqlikka qarshi kurashishning boshqa, to'g'ridan-to'g'ri usullari mavjud.
8. Kokain tamakisi
Bu bilvosita o'yin qoidalarini o'zgartiruvchi omil. Mahalliy dileringizdan yaltiroq oq tamakining maxsus yangi brendini taklif qilishini kutmang. Tadqiqotchilar genetik modifikatsiyalangan kokain o'simliklari bilan uning pestitsid sifatida evolyutsiyasini va uning tibbiy qo'llanilishini o'rganish uchun qiziqish bildirishdi.
Koka o'simliklarida kokain ishlab chiqarish uzoq vaqtdan beri sir bo'lib kelgan, qisman laboratoriyada kokain yetishtirishning ko'p mehnat talab qilishi bilan bog'liq. Xitoylik olimlar tomonidan ishlab chiqilgan yechim tamaki o'simligining genomida kokain ishlab chiqarishning biokimyoviy yo'lini genetik jihatdan qayta tiklash edi. Ular tamaki o'simligi bilan bog'liq zanjirdagi ba'zi bo'g'inlarni aniqlash uchun qoldirdilar, natijada tamaki barglarida kokain bor edi. Giyohvand moddalarni kashf etish uchun buning oqibatlari katta ahamiyatga ega.
Tadqiqotchilarning fikriga ko'ra, ishlab chiqarilgan kokain miqdori uni qora bozor operatsiyasi sifatida ishlatish uchun yetarli bo'lmagan va bu jarayon, har qanday holatda ham, oddiy yashirin giyohvand moddalar laboratoriyasi uchun juda texnikdir. Biroq, tadqiqotchilarning o'zlari tamaki fabrikasining mahsuldorligini oshirishga umid qilib, bu ustida ishlamoqdalar.
7. Chayon zahari qo'shilgan karam
Genetik modifikatsiya va pestitsidlar insoniyatning tur sifatida qo'shadigan eng zaharli ikkita hissasidir. Xo'sh, nega ularni bitta narsaga birlashtirmaslik kerak? Biz yetkazgan zararni mustahkamlash maqsadida olimlar halokatli chayonlarning dumlaridan zahar genini olib, uni faqat hasharotlarni o'ldirish uchun yaratdilar va karamga joylashtirdilar. Nima noto'g'ri ketishi mumkin?
Dastlabki sinovlar odamlar uchun toksiklikning yo'qligini tasdiqlagan bo'lsa-da, bu konsepsiya muammolarga to'la. Birinchidan, tadqiqotda sog'lom inson hujayralari emas, balki in vitro sharoitida inson ko'krak bezi saratoni hujayralari tekshirildi. Bundan tashqari, karamning o'zi ham zarar ko'rishi mumkin. Genetik modifikatsiya qochib ketishi va o'zgartirilmagan namunalarni ifloslantirishi mumkin. Va mavjud pestitsidlarda bo'lgani kabi, bu butun ekotizimlarni beqarorlashtirishi mumkin.
Biroq, FDA uzoq vaqtdan beri GMOlarni tasdiqlashda bunday xavotirlarni e'tiborsiz qoldirib kelmoqda, hatto ular hech qanday foyda keltirmasa ham. Bu holda, zaharli karamning pestitsid ta'siri uni aslida yeyayotgan hasharotlarga bog'liq bo'lganligi sababli, fermerlar hasharotlarni uzoqroq tutish uchun pestitsid purkagichlaridan ham foydalanishlari mumkin. Boshqacha qilib aytganda, iste'molchilar ikki baravar ko'p miqdorda toksinlarga duchor bo'ladilar.
6. Eman Endosporasi
Olimlarning fikricha, eman daraxtlari chidab bo'lmas darajada samarasiz. Ular nafaqat ildiz otganidan ko'ra ko'proq dukkakli o'simliklar hosil qiladi, balki har kuzda barglarini to'kib, millionlab hujayralarni isrof qiladi. Agar bu hujayralar yerda chirish o'rniga, har biri o'z manbasini klonlashga qodir bo'lgan shamol orqali tarqalgan millionlab sporalarga aylansa-chi? Bu evolyutsion strategiya bo'lar edi va aftidan, "na spora, na urug'lar orqali ko'payishni taqiqlovchi... biologik tamoyil yo'q". Va dukkakli o'simliklardan farqli o'laroq, endosporalar millionlab yillar davomida yashovchan bo'lib qolishi mumkin. .
Lekin yana bir bor jiddiy xavotirlar mavjud. Endosporali eman daraxtlari boshqa narsa, lekin endosporali tugunli o'tlar haqida nima deyish mumkin? Agar bu genetik modifikatsiya faqat "foydali o'simliklar" bilan cheklanmasa (va hatto unda ham), "super begona o'tlar Yerni bosib olishi mumkin".
Har doimgidek, bozorda bo'shliqni ko'rayotganimiz, uni ekspluatatsiya qilishimiz kerak degani emas. Axir, daraxtlar hozirgidan tezroq "yurish" uchun evolyutsiya qilinganida va zaharli gazlar yoki tikanlar yordamida ov qilishni o'rganganlarida samaraliroq bo'lar edi. Ko'pchiligimiz xohlagan dunyo shu emas.
5. Juda to'yimli meva va sabzavotlar
O'simliklarni genetik jihatdan modifikatsiyalash orqali ozuqaviy qiymatni oshirish yangilik emas. Bizda allaqachon oqsilga boy kartoshka, makkajo'xori va guruch; omega-3 va -6 ga boy zig'ir urug'i; snapdragonlardan olingan antioksidantlarga boy pomidorlar; va ko'proq so'riladigan temirga ega salat mavjud. Shuningdek, kaltsiyning so'rilishini oshiradigan sabzi va "oltin banan" deb ataladigan - oddiy bananni Papua-Yangi Gvineyadan olingan, provitamin A ga boy apelsin navi bilan chatishtirish orqali yaratilgan Avstraliya mevasi ham mavjud. Biroq, provitamin A ning past miqdori odatda inson aralashuvi bilan bog'liq. Oziqlanish juda muhim. Shuning uchun biz bunga shubha bilan qaraymiz.
2028-yilga kelib ekinlarimizda inqilob qilishga umid qilayotgan olimlar o'zlarining umidlarini juda aniq CRISPR-Cas9 genini tahrirlash texnologiyasiga bog'lamoqdalar. Imkoniyatlar juda ko'p (va ahmoqona): tovuq naggetlariga o'xshash loviya; kartoshka chiplariga o'xshash sabzi; o'rtasida gamburger solingan kartoshka; va olma kabi yeyish mumkin bo'lgan kichik tuxum kattaligidagi kungaboqar urug'lari.
Bolalarcha bo'lmagan ba'zi g'oyalar orasida go'sht bilan bir xil miqdorda oqsilga ega gipoallergen yerfıstığı va yasmiq bor. Ammo ularning barchasi, ayniqsa, o'zimiz yaratgan tartibsizlikni hisobga olsak, odamlar tabiat ustidan qanchalik nazoratga ega bo'lishi kerakligi haqida savollar tug'diradi.
4. Ifloslantiruvchi teraklar
Fitoremediatsiya - bu ba'zi o'simliklar ifloslantiruvchi moddalarni tozalash jarayonidir - ular ifloslantiruvchi moddalarni ildizlari orqali tortib oladi, zararsiz qo'shimcha mahsulotlarga parchalaydi va ulardan foydalanadi yoki havoga chiqaradi. Bu o'simliklarni biz yetkazgan zararni tuzatish uchun ishlashga undashning yana bir usuli. Ammo olimlarning ta'kidlashicha, ular buni yetarlicha yaxshi bajarmayapti. Ular juda sekin.
Yechim trixloretilenni (TCE) samaraliroq parchalash uchun terak daraxtlarini genetik jihatdan modifikatsiyalash edi. TCE Amerikaning eng ifloslangan hududlarida uchraydigan eng keng tarqalgan yer osti suvlari ifloslantiruvchi moddasidir. Bir vaqtlar farmatsevtika sanoati tomonidan og'riqsizlantiruvchi vosita sifatida targ'ib qilingan u hozirda ma'lum bo'lgan kanserogen bo'lib, u qayerda ishlatilmasin, havoda, suvda va tuproqda uzoq vaqt saqlanib qoladi. Va ko'plab maishiy tozalash vositalarida uning doimiy ravishda ishlatilishini hisobga olsak, bu muammo yanada yomonlashmoqda.
Shunga qaramay, genetik modifikatsiyalangan fitoremediatsiya bo'yicha tadqiqotlar istiqbolli natijalarni ko'rsatmoqda. Modifikatsiyalanmagan terak daraxtlari eritmadan TCE ning atigi uch foizini olib tashlagan bo'lsa, quyon jigaridan qo'shimcha fermentlar bilan ishlov berilgan terak daraxtlari 91 foizni olib tashladi. Ular odatdagidek so'lib qolmasdan, balki aslida yanada mustahkam bo'lib, yaxshiroq natijalarga erishdilar. Va ular nafaqat TCE bilan, balki vinil xlorid (plastmassa ishlab chiqarish uchun ishlatiladi) va benzol (neftdan olingan havo ifloslantiruvchi modda) kabi boshqa ko'plab kimyoviy moddalar bilan ham ishlay oladilar.
3. Bananni payvand qilish
Vaksinalarning (sun'iy ravishda oshirib yuborilgan) narxi uchinchi dunyo mamlakatlari ko'pincha ularni qabul qilmasligini va bolalar diareya kabi osonlikcha oldini olish mumkin bo'lgan kasalliklardan o'lishda davom etishini anglatadi. Olimlar tomonidan ishlab chiqilgan yechimlardan biri ekinlarni genetik jihatdan modifikatsiya qilish va vaksinalarni o'z genomlariga kiritishdir.
Dastlabki konsepsiyani isbotlovchi tadqiqot maxsus ishlab chiqarilgan kartoshkadan kalamushlarga gepatit B antigenlarini muvaffaqiyatli yetkazib berdi. Biroq, kartoshka xom holda iste'mol qilinmagani uchun tadqiqot bananlarga o'tdi. Ular nafaqat arzon, balki rivojlanayotgan mamlakatlarda ham muvaffaqiyatli ekanligi isbotlangan. Ularning fikriga ko'ra, Meksikada besh yoshgacha bo'lgan barcha bolalarni emlash uchun atigi 10 gektar vaksina bilan ishlab chiqarilgan banan plantatsiyalari yetarli bo'ladi.
Biroq, bananga qarshi vaksinani to'g'ri yuborish uni po'stidan olib, iste'mol qilish kabi oddiy ish emas. Rejaga ko'ra, har bir bemor to'g'ri dozani olishi uchun mevani pyure holatiga keltirish va shishaga solish (har bir shishaga 10 dozadan) kerak. Olimlar salat bargi, sabzi va tamaki kabi boshqa ekinlar bilan tajriba o'tkazishgan. .
2. DARPA ning aqlli daraxtlari
2017-yilda Mudofaa Ilg'or Tadqiqot Loyihalari Agentligi (DARPA) o'zining Ilg'or O'simlik Texnologiyalari (APT) dasturi uchun takliflar qabulini e'lon qildi. Ular, ayniqsa, atrof-muhit patogenlari va radiatsiya kabi "ma'lumot to'plash" uchun o'simliklarni genetik modifikatsiyalashga qiziqishmoqda. Maqsadli nishonning mavjudligi aniqlangandan so'ng, bu "qo'riqchi o'simliklar" barg rangidagi nozik o'zgarishlar kabi "nozik javob mexanizmlari" orqali "aloqa qiladilar".
Murakkab uskunalardan farqli o'laroq, o'simliklar yashirinlik, tarqatish qulayligi va energiyadan mustaqillikni ta'minlaydi. Va bu konsepsiya allaqachon isbotlangan. 2011-yilda tadqiqotchilar TNT molekulalari ishtirokida (tuproqda yoki havoda) barglari oqarib ketadigan TNT aniqlovchi o'simlikni muvaffaqiyatli ishlab chiqdilar. Va barcha o'simliklar tabiiy ravishda atrof-muhitga kompyuterlarnikiga o'xshash kirish/chiqish dinamikasi orqali javob beradi. Bomba hidlovchi itlar singari, bu shunchaki harbiylarga yaxshiroq xizmat qilish uchun tabiiy mexanizmlarni o'rgatish holatidir.
Biroq, DARPA shunchaki biokompyuterlarni yoqish va o'chirishdan tashqari, yanada murakkab aniqlash va ishonchli, batafsil hisobot berishga o'tishni xohlaydi. Ular hatto muhandislik inshootlariga elektromagnit signallarni aniqlash imkonini berishga qiziqish bildirishdi. .
1. Dayson daraxti
Ehtimol, siz Dayson shari haqida eshitgansiz. Fizik Friman Dayson tomonidan taklif qilingan bu yulduzni o'rab olish va uning energiyasini ushlash uchun qurilgan gipotetik tuzilma. Dayson daraxti kamroq ma'lum. Kosmos uchun genetik jihatdan yaratilgan, quyosh nurini o'tkazadigan va issiqlikning chiqib ketishiga to'sqinlik qiladigan qalin shishasimon po'stlog'iga ega bo'lgan bu gipotetik o'simlik kometaga ekilgan va o'z atmosferasini yaratgan bo'lar edi. Nazariy jihatdan, u butun ekotizimni qo'llab-quvvatlashi mumkin - hech bo'lmaganda bir muddat - kometaning ichki qismi aholi uchun bo'sh bo'lib, kometaning muzi va uglerodi "bargli kosmik kema" uchun zarur bo'lgan barcha narsani ta'minlaydi.
Agar bu ilmiy fantastika kabi eshitilsa, demak, shunday. Lekin bu ehtimoldan yiroq emas. Vudu nilufari va o'lik gul kabi o'simliklar o'z issiqliklarini hosil qiladi; aslida, skuns karam 60 daraja Farengeytgacha harorat hosil qiladi, bu uning atrofidagi muzlagan yerni eritishga yetadi.
Kometalar ham yetishmaydi. Neptundan naridagi, trillionlab kometalar yashaydigan Kuiper kamariga kosmik "shahar-davlat arxipelagiga" aylanish uchun yetarli miqdorda Dayson daraxtlari ekilishi mumkin. Manxetten kattaligidagi Dayson daraxti kometasi millionlab odamlarni sig'dira oladi. Va tortishish kuchi kam bo'lganda, nafaqat kometalar orasida sakrash oson bo'ladi, balki har biridagi binolar Yerdagi binolardan balandroq bo'lishi mumkin.