Naukowcy pokonali ewolucję. Naprawili "błąd natury" w fotosyntezie
Naukowcy poinformowali o kolejnym wielkim sukcesie. Dzięki ciężkiej pracy i odkryciom w dziedzinie modyfikacji genetycznej, udało się pokonać problem, z którym nie poradziła sobie natura. To pomoże znacznie zwiększyć produkcję żywności, mimo problemów powstających przez globalne ocieplenie.
Co to jest fotosynteza?
Fotosynteza - proces wytwarzania substancji organicznych z materii nieorganicznej. Należy do głównych fundamentów życia na Ziemi. To dzięki niej do atmosfery trafia tlen, który następnie wraz z mieszanką innych gazów trafia do naszego układu oddechowego. Fotosynteza zachodzi w komórkach wyposażonych w chlorofil, co czyni rośliny głównymi uczestnikami tego procesu na Ziemi.
Dzięki procesowi fotosyntezy, rośliny nie tylko wytwarzają tlen, ale też produkują związki organiczne pozwalające im na rozwój. Im więcej promieni słonecznych, wody i dwutlenku węgla, tym teoretycznie więcej węglowodanów i tlenu. Jednak nawet natura popełnia błędy. Jednym z nich jest fotooddychanie. Naukowcy postanowili poigrać z naturą i ulepszyć ten proces.
"Moglibyśmy nakarmić nawet 200 milionów dodatkowych ludzi, utraconymi na skutek fotooddychania kaloriami" - mówi Donald Ort, naukowiec z Carl R. Woese Institute for Genomic Biology. I to dotyczy tylko rolnictwa środkowo-zachodnich Stanów Zjednoczonych.
Błąd fotosyntezy
Podczas fotosyntezy, przez około 20 procent czasu, u niektórych roślin dochodzi do "błędu". W jakiś sposób RuBisCO, enzym występujący w komórkach roślin, myli tlen z dwutlenkiem węgla. Wówczas dochodzi nie tylko do utraty czasu i materii, ale także do powstawania kwasu glikolowego oraz amoniaku. Dwóch toksycznych substancji.
Ewolucja pozwoliła roślinom na rozwinięcie sposobu radzenia sobie z tymi substancjami. Czyli zamiast zapobiegać, po prostu leczą się po stracie. A to oznacza stratę ogromnej ilości energii, którą można by wykorzystać w lepszy sposób. Naukowcy postanowili być lepszymi od ewolucji i stawić czoło problemowi. I twierdzą, że im się udało.
Problem natury to też problem człowieka
Problem dotyczy trzech z czterech najpopularniejszych roślin uprawianych na świecie. Są nimi ryż, pszenica i soja. A przypomnijmy, z powodu nadchodzących skutków globalnego ocieplenia, ludzkość czeka znaczne pomniejszenie plonów, a w efekcie zbyt mała produkcja żywności. Naukowcy szukają więc wszelkich sposobów na uratowanie rolnictwa.
Przez lata podejmowano próby naprawienia tego "błędu natury". W końcu powstał projekt Realizing Increased Photosynthetic Efficiency (RIPE). Poprzez modyfikację genetyczną, naukowcy zwiększyli plony roślin o nawet 40 proc. Naukowcy wyodrębnili konkretne geny roślin lepiej radzących sobie z problemem fotooddychania.
Szczegółowe badania zostały opublikowane w prestiżowym czasopiśmie Science.
Zobacz też: