За първи път в гора в САЩ са засадени генетично модифицирани дървета

В понеделник в Южна Джорджия половин дузина работници засадиха ред след ред клиновидни тополи

Това обаче не са обикновени дървета: Някои от разсадите, които се загнездиха в мократа почва, бяха генетично създадени, за да растат с бързи темпове и да поглъщат въглероден диоксид от въздуха.

Тополите може би са първите генетично модифицирани дървета, засадени в Съединените щати извън рамките на научноизследователски опити или търговски овощни градини. Точно както въвеждането на доматите Flavr Savr през 1994 година постави началото на нова индустрия за генетично модифицирани хранителни култури, така и засаждащите дървета в понеделник се надяват да променят горското стопанство.

Компанията за биотехнологии Living Carbon, базирана в Сан Франциско, която произвежда тополите, възнамерява нейните дървета да се превърнат в мащабно решение на проблема с изменението на климата.

„Хората ни казват, че това е невъзможно“, казва Мади Хол, съосновател и главен изпълнителен директор на компанията, за мечтата си да използва генното инженерство в името на климата, но тя и нейните колеги са намерили и вярващи – достатъчно, за да инвестират 36 милиона долара в четиригодишната компания.

Екип за ръчно засаждане товари кашони в камион в Южна Джорджия. До момента единствената страна, в която са засадени голям брой генно модифицирани дървета е Китай

Компанията си навлече и критики. Групата за опазване на околната среда Global Justice Ecology Project нарича дърветата на компанията „нарастваща заплаха“ за горите и изразява тревога, че федералното правителство им е позволило да избегнат регулация, отваряйки вратата за търговски насаждения много по-рано, отколкото е обичайно за инженерно създадените растения.

Компанията Living Carbon все още не е публикувала рецензирани документи. Единствените публично оповестени резултати са от изпитване в оранжерия, което е продължило само няколко месеца. Тези данни заинтригуваха някои експерти, но те са далеч от пълното им одобрение.

„Имат някои окуражаващи резултати“, казва Доналд Орт, генетик от Университета на Илинойс, чиито експерименти с растения са вдъхновили технологията на Living Carbon. Tой добави, че идеята, че резултатите от оранжериите ще се превърнат в успех в реалния свят, „не е категорична“.

Тополите на Living Carbon започват живота си в лаборатория в Хейуърд, Калифорния. Там биолози проверяват как дърветата извършват фотосинтеза – поредица от химични реакции, които растенията използват, за да превърнат слънчевата светлина, водата и въглеродния диоксид в захари и нишесте. По този начин те следват прецедент, създаден от еволюцията: Няколко пъти през дългата история на Земята подобренията във фотосинтезата са позволили на растенията да погълнат достатъчно въглероден диоксид, за да охладят значително планетата.

Макар че фотосинтезата има огромно въздействие върху Земята, като химичен процес тя далеч не е съвършена. Многобройни неефективности пречат на растенията да улавят и съхраняват повече от малка част от слънчевата енергия, която попада върху листата им. Тази неефективност, наред с други фактори, ограничава скоростта на растеж на дърветата и другите растения и количеството въглероден диоксид, което те поглъщат.

Учените от десетилетия се опитват да поемат пътя на еволюцията. През 2019 гoдина д-р Орт и колегите му обявиха, че генетично са накарали тютюневите растения да фотосинтезират по-ефективно. Обикновено при фотосинтезата се получава токсичен страничен продукт, който растението трябва да изхвърли, губейки енергия. Изследователите от Илинойс добавят гени от тикви и зелени водорасли, за да накарат тютюневите разсади вместо това да рециклират токсините в повече захари, като произвеждат растения, които растат с близо 40 процента повече.

Тополите на Living Carbon започват живота си в лаборатория, където биолози проверяват как те извършват фотосинтеза

През същата година г-жа Хол, която е работила за предприятия от Силициевата долина като OpenAI (отговорна за езиковия модел ChatGPT), се запознава с бъдещия си съосновател Патрик Мелър на конференция за климатични технологии. Г-н Мелър проучва дали дърветата могат да бъдат конструирани така, че да произвеждат устойчива на гниене дървесина.

Със средства, набрани от фирми за рисков капитал и от контактите на г-жа Хол в технологичния свят, включително от изпълнителния директор на OpenAI Сам Алтман, тя и г-н Мелър основават Living Carbon в опит да осигурят на дърветата възможност за борба с изменението на климата.

„Имаше толкова малко компании, които разглеждаха широкомащабното отстраняване на въглерод по начин, който съчетава граничната наука и широкомащабното търговско внедряване“, казва г-жа Хол.

Те наемат Юмин Тао, синтетичен биолог, който преди това е работил в химическата компания DuPont. Той и другите преработват генетичния „хак“ на д-р Орт за тополови дървета. След това Living Carbon произвежда клонинги на топола и ги отглежда в саксии. Миналата година компанията съобщи в статия, която все още не е рецензирана, че нейните модифицирани тополи растат с повече от 50 % по-бързо от немодифицираните за пет месеца в оранжерия.

Изследователите на компанията са създали дърветата, тествани в оранжерия, с помощта на бактерия, която свързва чужда ДНК с генома на друг организъм, но за дърветата, които засадиха в Грузия, те използваха по-стара и по-груба техника, известна като метод на генното оръжие, който по същество взривява чужди гени в хромозомите на дърветата.

Living Carbon се развива бързо и свободно. Генетично модифицираните тополи избягват набор от федерални разпоредби за генетично модифицирани организми, които могат да спрат биотехнологичните проекти с години. За разлика от тях, екип от учени, които генетично са създали устойчиво на зараза кестеново дърво, използвайки същия бактериален метод, използван по-рано от Living Carbon, очакват решение от 2020 година насам. На една генно модифицирана ябълка, отглеждана в малък мащаб в щата Вашингтон, са били необходими няколко години, за да бъде одобрена.

„Може да се каже, че старото правило беше малко пропускливо“, казва Бил Доли, консултант, който е помагал за управлението на процеса на регулиране на генетично модифицираните организми в Министерството на земеделието до 2022 година.

В понеделник в землището на Винс Стенли, седмо поколение фермер, който управлява над 25 000 акра гори в боровата зона на Джорджия, работници, носещи раници с разсад, засадиха близо 5000 модифицирани тополи. Модифицираните тополи носят имена като Kookaburra и Baboon, които показват от кое „родителско“ дърво са клонирани, и са премесени с приблизително равен брой немодифицирани дървета. До края на необичайно топлия ден работниците бяха облени в пот, а парцелите за засаждане бяха осеяни с тънки като молив фиданки с прикрепени на тях стърчащи цветни флагове.

За разлика от бързорастящите борове, твърдите дървета, които растат в подобни дънни земи, произвеждат дървесина толкова бавно, че един собственик на земя може да получи само една реколта през живота си – каза г-н Стенли. Той се надява, че „елитните разсади“ на Living Carbon ще му позволят да отглежда дървета в дънните гори и да печели пари по-бързо.

Патрик Мелър, съосновател на Living Carbon, основава компанията заедно с Мади Хол в опит да използва дърветата за борба с изменението на климата

Лесовъдите генетици не са толкова оптимистично настроени към дърветата на Living Carbon. Изследователите обикновено оценяват дърветата в ограничени полеви опити, преди да преминат към широкомащабни насаждения, казва Андрю Нюхаус, който ръководи проекта за изкуствен кестен в Колежа по екология и лесовъдство на SUNY.

„Твърденията им изглеждат смели въз основа на много ограничени данни от реалния свят“, казва той.

Стив Щраус, генетик от Държавния университет на Орегон, се съгласи, че е необходимо да се видят полеви данни.

„Опитът ми през годините показва, че оранжерията не означава почти нищо за перспективите на открито на дървета, чиято физиология е била модифицирана, каза той.“

Д-р Щраус, който преди това е бил член на консултативния съвет на Living Carbon, отглежда някои от разсадите на компанията от миналата година като част от полево изпитване, финансирано от компанията. Той каза, че дърветата растат добре, но все още е твърде рано да се каже дали те превъзхождат немодифицираните дървета.

Дори и да е така, Living Carbon ще се сблъска с други предизвикателства, които не са свързани с биологията. Дърветата все още предизвикват безпокойство в света на горското стопанство и околната среда. Големите организации, които сертифицират устойчиви гори, забраняват засаждането на генетично модифицирани дървета в горите, които са получили тяхното одобрение. Някои от тях също така забраняват на компаниите, членуващи в тях, да засаждат генетично модифицирани дървета навсякъде. До момента единствената страна, за която е известно, че е засадила голям брой генетично модифицирани дървета, е Китай.

Службата по горите на САЩ, която ежегодно засажда голям брой дървета, не е казала почти нищо за това дали ще използва генетично модифицирани дървета. За да бъдат разгледани за засаждане в националните гори, които съставляват почти една пета от горските територии на САЩ, дърветата на Living Carbon ще трябва да се съобразят със съществуващите планове за управление, които обикновено дават приоритет на здравето и разнообразието на горите пред намаляването на количеството въглерод в атмосферата, казва Дана Нелсън, генетик в службата.

„Трудно ми е да си представя, че това би било подходящо за национална гора“, каза д-р Нелсън.

Засега Living Carbon се фокусира върху частни земи, където ще срещне по-малко пречки. По-късно тази пролет тя ще засади тополи в изоставени въглищни мини в Пенсилвания. До следващата година г-жа Хол и г-н Мелър се надяват да засадят милиони дървета.

??
За да генерира поток от доходи, който не зависи от рисков капитал, компанията е започнала да продава кредити, базирани на въглерода, който дърветата ѝ ще погълнат, но напоследък въглеродните кредити са подложени на обстрел и бъдещето на тази индустрия е под въпрос.

И за да се избегнат опасенията за околната среда, модифицираните тополи на Living Carbon са женски, така че не произвеждат цветен прашец, въпреки че могат да бъдат опрашени от диви дървета и да произведат семена, г-н Мелър казва, че е малко вероятно да се разпространят в природата, защото не се размножават с най-разпространените видове тополи в Югоизточна Европа.

Освен това те се засаждат заедно с местни дървета като амброво дърво, лирово дърво и плешив кипарис, за да се избегнат генетично идентични дървесни насаждения, известни като монокултури. Неинженерните тополи се засаждат като експериментални контроли. Основателите на компанията описват своите насаждения като пилотни проекти и изследователски опити. Учените на компанията ще наблюдават растежа и оцеляването на дърветата.

Разсада на Living Carbon се засажда в частната земя на Винс Стенли, която включва 25 000 акра гори

Подобни мерки едва ли ще успокоят противниците на генетично модифицираните организми. Миналата пролет екологичният проект „Глобална справедливост“ заяви, че дърветата на Living Carbon могат да навредят на климата, като „попречат на усилията за защита и възстановяване на горите“.

„Много съм шокирана, че те се движат толкова бързо“, за да засадят голям брой модифицирани дървета в дивата природа, каза Ан Петерман, изпълнителен директор на организацията. Потенциалните рискове за екосистемата трябва да бъдат по-добре проучени, каза тя.

Д-р Орт от Университета на Илинойс отхвърли тези опасения за околната среда, но каза, че инвеститорите поемат голям риск за дърво, което може да не оправдае очакванията на създателите си.

„Това не е необичайно“, каза той. „Просто смятам, че рискът е изключително висок.“

Източник: kaldata.com