Co znajdziesz w artykule?
Naukowcy zaczęli szukać nowych kreatywnych sposobów na zapewnienie żywności dla ludzkości. Najnowszy plan nakarmienia świata? Hakowanie fotosyntezy.
Większy plon bez zmiany areału
Plony większe od 30 do 60 procent przy takiej samej ilość miejsca, wody, nawozu i światła słonecznego. Właśnie to naukowcy mają nadzieję osiągnąć, przeprojektowując procesy wykorzystywane w zakładach do przekształcania światła słonecznego w energię chemiczną. Pomysł ulepszenia fotosyntezy nie jest nowy, ale nabiera tempa wraz z naszą zdolnością do manipulowania życiem na skalę molekularną.
Efektywność słoneczna
W rzeczywistości rośliny nie radzą sobie zbyt dobrze ze światłem. Większość z nich zamienia tylko kilka procent absorbowanych przez nie fotonów w biomasę, podczas gdy ogniwa fotowoltaiczne mogą przekształcić około 10 procent docierającego światła słonecznego w paliwo. Badania teoretyczne sugerują, że możemy zwiększyć wydajność konwersji słońca w cukier nawet o 12 procent lub więcej. Jak więc to zrobić?
Rośliny dosłownie wyrastają z powietrza. Aby to zrobić, używają niewielkiego enzymu wychwytującego CO2 zwanego w skrócie Rubisco. Jednym ze sposobów poprawy wydajności Rubisco jest skoncentrowanie wokół niego CO2. Proces ten wykorzystują między innymi bakterie i rośliny C4. Niestety zdecydowana większość roślin tego nie robi. W związku z tym naukowcy wpadli na pomysł koncentracji CO2 w bakteriach i umieszczeniem ich w roślinach. Obecnie trwają badania nad “zainstalowaniem” fotosyntezy C4 w ryżu. Zespół odpowiedzialny za ten projekt twierdzi, że ryż C4 mógłby wyprodukować do 50% więcej ziarna przy mniejszej ilości wody i składników odżywczych. Wielu ekspertów zgadza się, że ulepszenie C4 dla naszych warzyw jest obiecującym kierunkiem: Chociaż nadal istnieją znaczne przeszkody, sukces otworzy drzwi do radykalnej poprawy wydajności i plonów wielu najważniejszych podstawowych upraw na świecie
Bardziej spekulacyjnie, niektórzy zaproponowali wyrzucenie Rubisco i zastąpienie go nową ścieżką wiązania węgla, która jest całkowicie niewrażliwa na tlen. Niestety proces ten jest na tyle skomplikowany, że wymagałby wielu dodatkowych lat i pieniędzy.
Ulepszenie roślin nie zniweluje problemu głodu na świecie
Nawet jeśli jesteśmy w stanie ogromnie zwiększyć plony poprzez ulepszenie fotosyntezy, nie będzie to srebrna kulka, która zakończy jakikolwiek globalny kryzys żywnościowy, obecny lub przyszły. Należy pamiętać, że problem głodu, z którym boryka się dziś nasz świat, to głównie problem dystrybucji, a nie dostaw. Ponieważ światowa populacja nadal rośnie, może się to zmienić. Ale wszelkie próby ulepszenia naszych upraw będą musiały być połączone z polityką zapewniającą dystrybucję tych dodatkowych kalorii do ludzi, którzy ich potrzebują. Ulepszenie fotosyntezy może okazać się krokiem w kierunku dalszego karmienia ludzi na naszej planecie
źródło:https://www.theatlantic.com/
