Uprostřed 872denního obléhání Leningradu na počátku 40. let 20. století zemřelo devět lidí při ochraně knihovny. Tato knihovna nebyla pro knihy, ale pro semena shromážděná z celého světa. Devět zemřelých byli potravináři, kteří zemřeli hlady spolu se 700 000 svými sousedy. Knihovna, kterou chránili, byla první seedbankou na světě, předchůdcem současných genových bank po celém světě.
Genové banky jsou bioúložiště používaná k ukládání genetického materiálu, jako jsou semena a buňky. Jejich původ pochází od potulného ruského milovníka rostlin jménem Nikolai Vavilov, který snil o jediném kontaktním místě pro semena z celého světa pro výzkumníky, vědce a šlechtitele, z nichž by se mohli učit a používat v boji proti hladomoru. Vavilov podnikl 115 expedic do 64 zemí, nashromáždil 380 000 vzorků pro semennou banku v Leningradu a vypěstoval z ní zemědělskou odměnu tak rozmanitou a cennou, že to zachytili i Němci. Po nacistickém obléhání a Vavilovově smrti v Gulagu se jeho nápad změnil v něco ještě monumentálnějšího: v odpověď na otázky lidstva, jak zachovat genetickou rozmanitost potravin a nasytit globální populaci uprostřed katastrof, válek a klimatických změn.
Nyní existují stovky genových bank po celém světě. „Téměř každá země má svou vlastní národní genovou banku,“ říká Stefan Schmitz, výkonný ředitel Crop Trust. Populární věda. A kromě nich je jich nespočet. V Crop Trust se Schmitz a jeho kolegové snaží podporovat genové banky a seedbanky (jako genové banky, ale zaměřené na semena) prostřednictvím financování, řízení, školení a technologií.
Po století existence se genové banky staly životně důležitými pro budoucnost lidstva. V případě masivní nouze by to byla naše Noemova archa.
Genetická rozmanitost a potravinová bezpečnost
Genebanky jsou pokladnicemi genetické diverzity, základní ochranou proti hladomoru. Vzpomeňte si na irský bramborový hladomor: Pokud všichni farmáři zasadí stejnou odrůdu brambor, jediná hrozba v podobě plísně, viru nebo hmyzu může zničit celý národ plodin.
Mezinárodní centrum pro zemědělský výzkum v suchých oblastech (ICARDA) dohlíží na dvě genové banky v Maroku a Libanonu. Nejen, že tyto genové banky ukrývají neuvěřitelně rozmanité sbírky, ale jsou také okny do historie rostlin a lidstva. „Sbíráme úrodu divoké příbuzné z této oblasti, první domestikované formy, primitivní formy, a máme naše [locally adapted forms]“, říká Athanasios Tsivelikas, manažer marocké genové banky ICARDA Populární věda. Některé z rostlinných odrůd ICARDA pocházejí z úsvitu zemědělství v úrodném půlměsíci. Jiné, divočejší odrůdy jdou ještě dále.
Sbírka ICARDA nám ukazuje, jak se semena během staletí přizpůsobují náročným klimatickým podmínkám. Semena se z generace na generaci vyvíjejí, aby lépe odolávala svému prostředí. Mnoho semen ICARDA se vyvinulo v některých z nejextrémnějších podmínek na Zemi a může být odpovědí na přežití lidstva na oteplující se planetě. „Mluvíme o odolnosti vůči klimatu. Mluvíme také o tomto druhu adaptace na extrémní teplo, slanost a sucho,“ říká Tsivelikas.
Výzkum a úschova
Mezi jejich mnoha účely genové banky nadále slouží jako genetické knihovny, o kterých Vavilov snil, a které usnadňují zemědělský výzkum, šlechtění rostlin a farmaření. Každý, kdo potřebuje vzorky, si je může vyžádat v genové bance.
Šlechtitelé rostlin a výzkumníci mohou najít cenné vlastnosti pro výživu nebo klimatickou odolnost ve sbírce daleko. Například, pokud se někdo snaží vytvořit výživnější odrůdu pšenice, může najít něco, co mu pomůže v seznamu semen z genové banky v jiné zemi. Poté by mohli oslovit tuto genovou banku se svou žádostí a pokud bude jejich žádost schválena, genová banka jim pošle vzorky odrůdy, kterou chtějí studovat.
Genové banky si také můžete představit jako zemědělské záchranné sítě. V regionech, které zažívají přírodní katastrofu nebo válku, „poskytují nouzovou podporu zemědělcům,“ říká Schmitz. „Genebanky byly schopny poskytnout farmářům stará, přizpůsobená semena, aby je mohli znovu rozmnožit.“
Mohou být důležitými pojistkami i pro jiné genové banky. Genebanky posílají duplikáty svých sbírek do ostatních genových bank, aby zajistily ještě vyšší úroveň bezpečnosti, pokud by se s jejich vlastní sbírkou něco stalo. Mezi genovými bankami existuje něco, čemu se říká systém černé skříňky, kde můžete posílat duplikáty semen do jiné genové banky pouze pro úschovu, nikoli pro výzkum nebo cokoliv jiného. Tito duplikáti zůstanou jen a jen vaši, v případě katastrofy budou ubytováni daleko.
Související příběhy „Zeptejte se nás na cokoliv“.
Záloha pro zálohu
Kvůli zranitelnosti genových bank je toto dodatečné ujištění nezbytné. Výpadky elektřiny, válka a nedokonalá infrastruktura mohou přes noc ohrozit genovou banku. Pouhý jeden výpadek proudu může být krizí pro zařízení, které potřebuje udržovat teploty na nule stupňů Fahrenheita (-18 stupňů Celsia).
V roce 2008 tak odborníci přišli s konečným záložním plánem.
Umístili masivní globální zařízení na severní pól, v části Norska zvané Svalbard. Tam, nejdál na sever, kam se můžete komerční leteckou společností dostat, mrazivý permafrost zajišťuje, že i když vypadne proud, semena uvnitř trezoru budou stále v bezpečí. Nyní je v Svalbard Global Seed Vault uloženo 1 378 238 vzorků semen z téměř každé země na celém světě, s prostorem pro miliony dalších.
„Svalbard není nic jiného než obrovské záložní zařízení,“ říká Schmitz. „Takže v případě, že jedna z 800+ genových bank přijde o svou sbírku kvůli.“ [a] bouřka, požár, zemětřesení nebo válka, můžete se ujistit, že máte tuto bezpečnostní zálohu.“
Krátce po založení Svalbardu začali Tsivelikasovi kolegové z genové banky ICARDA v Sýrii posílat do nového zařízení kopie svých semen prostřednictvím systému černé skříňky. Když v roce 2011 vypukla občanská válka, zvýšily své dodávky a pod střechou Svalbardu dosáhly více než 100 000 duplikátů.
A měli štěstí. V roce 2014 musela být evakuována genová banka ICARDA v Sýrii. „Byla to největší katastrofa, kterou jsme si vědomi genových bank,“ říká Schmitz.
Tsivelikasova úleva a vděčnost za předvídavost jeho kolegů je hmatatelná dodnes. „Nedokážu vyjádřit, jak moudří byli moji kolegové v Sýrii,“ říká. „Přemýšleli o každé možné události, která by se mohla stát.“ I když nemohli předvídat specifika této občanské války, byli na ni stejně připraveni. Poté, co byl tým evakuován, ICARDA založila nové genové banky v Maroku a Libanonu.
Když se otevřela nová zařízení, byl tam Tsivelikas. V roce 2015 odešel na Svalbard, aby zahájil proces získávání duplikovaných semen zpět do ICARDA. „Podařilo se nám získat ze Svalbardu.“ [samples of seeds] do našich nových genových bank v Maroku a Libanonu,“ říká.
ICARDA byla první genová banka, která získala svou sbírku ze Svalbardu, ale od té doby tu byly další. Nyní jdou súdánští pracovníci genobanky ve stopách těch v Sýrii a posílají semínka na Svalbard uprostřed občanské války. Tato semena budou nezbytná pro obnovu.
„Existuje spousta zajímavých příkladů, kdy genové banky neslouží pouze jako výchozí bod pro moderní šlechtění a výzkum moderních rostlin, ale někdy jednoduše pomáhají zemědělcům po katastrofě nebo přírodní katastrofě,“ říká Schmitz.
V Zeptejte se nás na cokolivPopular Science odpovídá na vaše nejbizarnější a mysl drásající otázky, od každodenních věcí, které jste vždy přemýšleli, až po bizarní věci, které vás nikdy nenapadlo se zeptat. Máte něco, co jste vždy chtěli vědět? Zeptejte se nás.
Průvodce venkovními dárky 2025 PopSci
Čerpáme z těchto zdrojů: google.com, science.org, newatlas.com, wired.com, pixabay.com
