Биотехнологическая компания Living Carbon провела акцию по высадке тополей в низинном участке хвойного леса южной Джорджии. Примерно половина саженцев была генетически модифицирована для ускоренного роста и поглощения углекислого газа из земной атмосферы.
В 1994 году томаты сорта Flavr Savr стали первым в истории образцом генно-модифицированных сельскохозяйственных культур, ознаменовав собой развитие самостоятельной индустрии ГМ-культур. Спустя годы учредители биотехнологической компании Living Carbon из Сан-Франциско намерены произвести аналогичную по масштабам революцию в сфере лесного хозяйства и предложить миру инновационное решение проблем климатических изменений.
Фотосинтез играет важнейшую роль в поддержании жизни на Земле, однако этот химический процесс далёк от идеала. Его недостатки ограничивают темпы роста растений и количество углекислого газа / прочих токсинов, которые они могут «впитать». В 2019 году доктор Дональд Орт и его коллеги из Университета штата Иллинойс разработали способ модификации фотосинтеза на примере табака. Обычно в процессе фотосинтеза вырабатывается токсичный побочный продукт, для избавления от которого растению необходимо затратить энергию. Исследователи позаимствовали гены у зелёных водорослей и тыкв, чтобы заставить саженцы табака превращать этот побочный продукт в дополнительную глюкозу. Как следствие, растения выросли на 40% крупнее образцов из контрольной группы.
Работа Орта вдохновила Мэдди Холл на исследование вопроса генетически модифицированных деревьев. Вскоре она встретила Патрика Меллора, который изучал возможности изменения генома деревьев для получения устойчивой ко гниению древесины. Вместе они создали компанию Living Carbon и стали искать спонсоров для «вооружения» растений на борьбу против изменений климата. Вскоре в состав Living Carbon вошли биологи и биотехнологи, которые нашли способ использовать методику доктора Орта на тополях. В рамках эксперимента они создали несколько генетически модифицированных клонов взрослых тополей, воздействуя на их геном при помощи бактериального вектора. Саженцы-клоны разместили в теплице для удобства ведения наблюдения. Согласно исследованию Living Carbon, модифицированные тополя росли более чем на 50% быстрее стандартных.
Хотя даже сам доктор Орт признал проект стартапа многообещающим, и он, и прочие критики считают, что Холл и Меллор слишком поспешили с переходом на высадку генетически изменённых тополей в диком лесу. Прежде всего период наблюдения продолжался лишь 5 месяцев, чего определённо недостаточно для каких-либо основательных выводов о безопасности подобных растений. Более того, результаты эксперимента в условиях теплицы нельзя экстраполировать на рост растений в дикой природе. И наконец, для масштабирования проекта Living Carbon отказались от использования бактериального вектора в пользу более старого, грубого и дешёвого метода генной пушки: без полевых испытаний это может привести к непредсказуемым результатам в развитии саженцев. К тому же использование генной пушки позволило компании обойти целый ряд предписаний, которые регулируют создание и высадку растений, созданных при помощи бактериальных векторов.
В итоге Living Carbon смогли приступить к высадке генетически модифицированных тополей, не дожидаясь решений специализированных комиссий, которые могут производить оценку безопасности проекта месяцами и даже годами. Ещё одной лазейкой к ускоренной реализации проекта стало использование частного земельного участка. Саженцы тополей высадили на земле Винса Стэнли, фермера в седьмом поколении, которому принадлежит около 25 тысяч акров лесистой зоны Джорджии. В общей сложности исследователи высадили почти 5000 модифицированных деревьев и примерно столько же обычных. Для идентификации «усовершенствованных» саженцев их отметили цветными лентами с обозначениями, которые указывают на «родительские» деревья. По словам Стэнли, его интерес заключается в увеличении оборота высококачественной древесины. Обычные тополя растут слишком медленно, и нередко землевладельцы снимают с участка всего один «урожай» за всю свою жизнь. Внедрение подобных технологий позволит ускорить рост деревьев и увеличить прибыль лесных хозяйств.
Хотя и Living Carbon, и фермер правы в своих выводах о потенциальных достоинствах генетической модификации деревьев, лесные генетики не спешат разделять их энтузиазм. Прежде всего учёные подчёркивают, что результаты краткосрочных наблюдений за ростом саженцев в тепличных условиях невозможно повторить в реальной среде из-за огромного количества сторонних факторов, которые влияют на развитие деревьев в дикой природе. Кроме того, Холл, Меллор и их команда совершенно не уделили внимания вопросу роли этих тополей в экосистеме. Из-за специфики процесса модификации генома все высаженные растения являются женскими, то есть они не производят пыльцу. В теории они могут опыляться дикими тополями, однако в Джорджии и на Юго-Востоке США в целом практически не встречаются совместимые с ними виды тополя.
По словам доктора Орта, работа компании Living Carbon определённо достойна внимания, однако её руководство выбрало не лучшее место и обстоятельства для дебюта проекта. Тем не менее Холл и Меллор настроены оптимистично: в грядущие годы они планируют внимательно отслеживать состояние саженцев, рассматривая это наблюдение как полевое испытание своей идеи.
Источник фото: Living Carbon