FoodNavigator informează că Agenția Internațională pentru Energie Atomică (AIEA) și Organizația pentru Alimentație și Agricultură a Națiunilor Unite (FAO) au trimis semințe în spațiu. Semințele s-au întors acum și organizațiile vor începe noi eforturi pentru a dezvolta culturi rezistente care pot ajuta la furnizarea de hrană suficientă pe măsură ce planeta se încălzește.

Preîntâmpinarea crizei

Plantele evoluează în mod natural pentru a se dezvolta în mediul înconjurător. Dar culturile s-au luptat să țină pasul cu ritmul actual al schimbărilor climatice. Lumea este mai caldă și populația globală este în creștere, determinând fermierii din întreaga lume să se lupte pentru a satisface cererea de alimente.

Pentru a sprijini acești fermieri și pentru a îmbunătăți securitatea alimentară globală, AIEA și FAO, prin Centrul lor mixt FAO/IAEA de tehnici nucleare în alimentație și agricultură, au trimis semințe în spațiu pentru a explora efectele radiațiilor cosmice asupra accelerării adaptării naturale și genetice a multor culturile necesare.

Revenirea lor pe Pământ, după ce au petrecut aproximativ 5 luni la Stația Spațială Internațională (ISS), deschide calea pentru ca oamenii de știință să înceapă să analizeze rezultatele.

Semințele de Arabidopsis și sorg au fost alese deoarece există deja o bancă mare de date științifice disponibile pentru comparație. Semințele vor fi acum trimise la laboratoarele Centrului Comun FAO/AIEA de Tehnici Nucleare în Alimentație și Agricultură din Seibersdorf, Austria, unde vor fi verificate și analizate pentru trăsăturile dorite.

„Proiectul culturilor cosmice este unul foarte special”, a declarat directorul general al AIEA, Rafael Mariano Grossi. „Aceasta este știința care ar putea avea un impact real asupra vieții oamenilor într-un viitor nu prea îndepărtat, ajutându-ne să creștem culturi mai puternice și să hrănim mai mulți oameni.

„Este posibil ca oamenii de știință de la AIEA și FAO să fi mutat deja semințe de 60 de ani și să creeze mii de culturi mai puternice pe care să le folosească lumea, dar aceasta este prima dată când experimentăm un domeniu atât de interesant precum astrobiologia.”

Directorul general al FAO, QU Dongyu, a adăugat că „Acum, că semințele sunt înapoi pe Pământ, putem vedea efectele radiațiilor cosmice, microgravitației și temperaturilor extreme și le putem compara cu cele induse în laboratoarele noastre comune. Acest experiment inovator poate ajuta la dezvoltarea culturilor capabile să se adapteze la schimbările climatice și să stimuleze securitatea alimentară globală.”

Ce se întâmplă în continuare?

Centrul mixt FAO/AIEA, cu sediul în Viena, Austria, accelerează cercetarea în ameliorarea plantelor folosind radiații pentru a dezvolta noi soiuri de culturi agricole de aproape 60 de ani. În istoria agriculturii plantelor, selecția naturală sau ameliorarea evolutivă, numită și reproducerea prin mutații, au fost motoarele domesticirii culturilor și ameliorării plantelor.

Ele sunt responsabile pentru adaptarea genetică a plantelor la mediile lor în schimbare și conduc la îmbunătățirea culturilor. Până în prezent, peste 3400 de soiuri noi din peste 210 specii de plante au fost dezvoltate folosind variația genetică indusă de radiații și reproducerea mutațiilor – inclusiv numeroase culturi alimentare, plante ornamentale și arbori folosiți de fermieri din 70 de țări.

Semințele vor fi acum supuse unui proces de import fitosanitar care este o cerință standard pentru transportul materialului vegetal peste granițele țării pentru a minimiza riscul introducerii de noi dăunători, înainte de sosirea finală la laboratoare.

Rolul radiației

Radiația din laboratoare are loc de obicei într-o mașină care utilizează raze gamma și raze X, ceea ce accelerează procesul de variație genetică spontană. Oamenii de știință lucrează pentru a identifica trăsăturile pozitive în semințele iradiate și pentru a introduce această trăsătură în generațiile viitoare.

În acest fel, plantele evoluează mai repede cu calități dezirabile, inclusiv rezistența la boli și toleranța la secetă. Gama largă și radiațiile mai grele din spațiu, combinate cu alte extreme, cum ar fi microgravitația și temperatura, ar putea declanșa schimbări genetice care nu se întâlnesc în mod normal cu sursele de radiații de pe Pământ.

„Acesta este primul studiu de fezabilitate al FAO și AIEA pentru a determina efectul radiațiilor cosmice, al microgravitației și al temperaturilor extreme asupra genomului și biologiei plantelor, spre generarea unei variații genetice suficiente pentru o adaptare îmbunătățită la schimbările climatice”, a explicat Shoba Sivasankar, șeful secției Ameliorarea plantelor și genetică la Centrul mixt FAO/AIEA.

Arabidopsis, un tip de creson care este ușor și ieftin de cultivat și care produce multe semințe, va fi testat pentru toleranță la secetă, sare și căldură. Sorgul, un cereale bogat în nutrienți, care poate crește pe terenuri aride și este rezistent la schimbările climatice, va fi testat pentru caracteristicile dezirabile pentru rezistența la schimbările climatice.

Ambele semințe vor fi crescute la următoarea generație înainte de selecția trăsăturilor, iar odată cu creșterea mai rapidă a Arabidopsis, în funcție de momentul în care ajung în laboratoarele din Seibersdorf, rezultatele inițiale ar putea fi disponibile în octombrie 2023.

La ambele specii de cultură, ADN-ul va fi extras și secvențiat, pentru a compara modificările dintre semințele care au fost iradiate într-un laborator, cele care au fost poziționate în interiorul ISS și cele care au fost poziționate în afara ISS și a primit expunerea completă la radiații cosmice, microgravitație și temperaturi extreme.