avagy a növények génbankjai
Mert, hogy világszerte nagyjából 1 700 magbank/magbunker működik, amelyekben leginkább az adott régió, bizonyos növényfajtáinak magjait tárolják. Ez a szám magába foglalja a kisebb, helyi szintű kezdeményezéseket, a nemzeti és regionális génbankokat és a legnagyobb nemzetközi intézményeket.
A génbankok kulcsfontosságúak a biodiverzitás megőrzése, az élelmezésbiztonság garantálása és a kutatások számára.
De, kezdjük az elején.
Mendel – Vavilov
Johann Gregor Mendel (Csehország, 1822. július 20. – Csehország, 1884. január 6) botanikus, tanár és Ágoston – rendi szerzetes, akit a „genetika atyjaként” is emlegetünk, fektette le az örökléstan alapjait. A genetika egyik legfontosabb alappillére a Mendelizmus: az élő szervezet jellegének, a generációk közötti örökölhetőségének statisztikai törvényszerűségeit vizsgáló, örökléstani módszertani irányzat.
Úttörő kutatásai a borsóval (Pisum sativum) közvetve járultak hozzá a magbankok létrehozásához (a gének általi öröklődés generációról generációra; genetikai sokféleség adja a növények alkalmazkodó képességeinek alapját; nemesítés, célzott keresztezés, stb).
A leginkább mai magbankokhoz hasonló intézmények gondolata a XX. század elején kezdett körvonalazódni a genetika fejlődésével.
Mai nevén a VIR – Vavilov Növényipari Kutatóintézet (Federal Research Center N. I. Vavilov All – Russian Institute of Plant Genetic Resource) 1894 – ben jött létre (akkor Alkalmazott Botanikai Intézet) Szentpéterváron. A város akkori neve: Leningrád. Az intézet már akkor gyűjtötte kutatás céljából a honos vadon élő és termesztett növények magjait sőt, Svédországból és Kanadából is voltak mintáik. 1917 – től Nyikolaj Ivanovics Vavilov (Oroszország, 1887. november 25. – Oroszország, 1943. január 26.) genetikus és botanikus is az intézet tagjává, később igazgatójává vált.
Az ő nevéhez fűződik a világ első és akkoriban legnagyobb maggyűjtemény létrehozása.
Vavilov gyermek éveitől kezdve tanúja volt az ország különböző termés pusztító katasztrófáinak (aszály, hideg időjárás, betegségek), melyek súlyos éhínséggel tizedelték a népességet időről időre. Egyik fő célja a növények ellenállóbbá tétele volt a különböző környezeti hatásokkal szemben. Ezt, a modern, háziasított növények vadon termő, ellenállóbb fajokkal való keresztezésétől remélte (itt köszön vissza Mendel munkássága). Ehhez azonban minél többféle, fajta mag kellett.
Az 1920 – as években kezdett el gyűjteni és tárolni Leningrádban annyi magot, gabonát, gyümölcsöt, diót és gumót, amennyit csak tudott. 5 kontinens 64 országában, 115 expedícióig jutott. Bizonyos okoknál fogva azonban az ország pártbürokratái (apparatcsikok) megvetették a genetikát. A dolog odáig fajult, hogy tagadták a gének létét.
1940. augusztusában letartóztatták Vavilovot, aki 1943. januárjában, valamelyik Gulágban hunyt el.
A leningrádi csata és a VIR tudósai
Így ő már nem élte meg intézményének egyik legnehezebb időszakát, majd munkásságának és a genetikának az újbóli felemelkedését.
A II. Világháborúban a leningrádi ostrom (1941. szeptember 8. és 1944. január 27.) ideje alatt a múzeumi értéktárgyakat kimenekítették, ám a több mint 250 000 felbecsülhetetlen értékű növényi magot nem. A német és finn csapatok célja végül Hitler utasítására a város porig rombolása/kiéheztetése volt.
A VIR egy csapatnyi tudósa a ritkább, értékesebb és kutatási szempontból lényegesebb magokat az intézmény alagsorába menekítette, amiket váltásban igyekeztek őrizni az éhező lakosságtól, rágcsálóktól, egyéb kártevőktől, és a többi. A tudósokat is utolérő éhezés ellenére, nem nyúltak a felbecsülhetetlen értékű gyűjteményhez, hogy csillapítsák éhségüket.
Az ostrom végére a magokat érintetlenül, épségben sikerült megőrizni, ám a tudósok egy része éhen halt.
A leningrádi tudósok cselekedete és maga az intézet globális szimbólumává vált a genetikai sokféleség megőrzésének, ennek fontosságának. Együttesen alapozták meg a későbbi magbankok létrehozását világszerte.
A VIR mai napig kulcsfontosságú szerepet tölt be a világszintű biodiverzitás és élelmezésbiztonság megőrzése területén.
A magbankokról általánosan
A magbankok lényege a biodiverzitás megőrzése, az élelmezés biztonság, a genetikai sokféleség megőrzése, és egyéb kutatások. Katasztrófák, járványok, háborúk esetén az intézmények által tárolt magokból például újjáépíthető a mezőgazdaság. Megőrzik a kihalással fenyegetett növényfajokat, lehetővé teszik, hogy a környezeti hatásokra, betegségekre ellenállóbb növényeket hozhassanak létre a kutatók.
A magbankokban alacsony hőmérsékleten, általában – 18 °C – on (egyed függő) tárolják a szárított, tisztított magokat. Alacsony páratartalom mellett, ami 15 – 20 % (szintén egyed függő) körüli. Így lassítva a magok anyagcseréjét, ami által csírázó képességük hosszú ideig megőrzik.
Ebből adódik, hogy tárolásuk igen körülményes és költséges kezdve azzal, hogy a különböző magok, különböző tárolási körülményeket igényelnek. A természeti katasztrófák és a klímaváltozás, de emberi tényező is veszélyeztetheti ezeknek az épületeknek, így a magvaknak az épségét.
Adott időközönként a magvakat egyébként kicsíráztatják ellenőrzés céljából és új generációkat nevelnek.
Magyarország
Tápiószelén található egy központi, nemzeti növényi génbank: a Nemzeti Biodiverzitás- és Génmegőrzési Központ, amely kiemelt figyelmet fordít a magyar tájfákra. Közel 57 000 magot őriz az intézmény. Történelméről ITT olvashatsz.
Az intézmény a világ 13. legnagyobb nemzeti mezőgazdasági magbankja. Magának a központnak van Haszonállat Génmegőrzési Intézete is.
Ezen felül azonban több intézmény, projekt is részt vesz a biodiverzitás megőrzésében.
Svalbard, avagy a Spitzbergák magbank
Becenevén: Doomsday Vault, a Végítélet Bankja.
Norvégia legészakibb területén, a Jeges – tengeren található a Svalbard (néhány más nyelven Spitzbergák) szigetcsoport. Itt épült meg 2008 – ra a világ – a magok számára – legbiztonságosabb magbankja, a világ egyik leghidegebb helyén, a sarkkör közelében. 1,3 millió magot tárolunk itt, majdnem 6 300 faj, a bolygó majdnem összes országából. Tárolói 4,5 millió mag tárolására alkalmasak.
A VIR is adományozott ennek az intézménynek. =)
2015 – ben pedig a szíriai polgárháborúban megsérült helyi magbank, innen igényelt magokat pótlás gyanánt.
A legideálisabb hely: földrengés, és a leginkább természeti, katonai katasztrófa mentes földrajzi hely, klímáját tekintve pláne. A magtárolók több, mint 100 méter mélyre nyúlnak egy hegy gyomrába, 40 és 60 méter közötti vastagságú kőzetrétegek alatt.
Azonban egy dologgal senki sem számolt: a klímaváltozás és az azzal járó permafroszt olvadásával. Az esőzéseknek és az olvadásnak köszönhetően beázott a bejárati alagsor. A víz nem jutott be a magokat tároló kamrákba, és azonnal ellenállóbbá tették az épületet.
Magbunker a Holdon
A Földön egyre nehezebb hatékonyan tárolni a magokat, leginkább az egyre szélsőségesebb időjárási viszonyok miatt, ám akármilyen más természeti, akár emberi katasztrófa is kritikusan rongálhatja, elpusztíthatja ezeket az intézményeket, és/vagy a bennük tárolt magokat. A svalbardi 2017 – es olvadás általi vízszivárgást követően kezdtek foglalkozni a tudósok annak a lehetőségével, hogy a Hold – on is kialakíthatnánk egy génbankot nem csupán a növény- hanem az állatvilág genetikájának megőrzésére is. ITT olvashatsz bővebben a tanulmányról.
A Hold állandóan árnyékos, déli pólusának kráterei elég hidegek a kriogén tartósításhoz anélkül, hogy elektromosságra vagy folyékony nitrogénre lenne szükség. Ezeken a területeken akár – 246 °C is lehet. A DNS – károsító sugárzás blokkolása érdekében a mintákat föld alatt vagy holdkőzetekből álló vastag falú szerkezet belsejében lehetne tárolni. Persze, a kivitelezés még rengeteg megoldásért, egyéb kutatásért kiált jelenleg (szállítás, építés, tárolás, holdi gravitáció hatásának kutatása, stb).
Mary Margaret Hagedorn (USA, 1954. szeptember 12 – ), a Smithonian’s National Zoo and Conservation Biology Institute kutató krio – biológusa és a tanulmány vezető szerzője az alábbi módon nyilatkozott a tanulmány céljáról:
„Nem azt mondjuk, hogy mi van, ha a Föld elbukik – ha a Föld biológiailag megsemmisül, ez a biotároló nem számít. Ennek célja, hogy segítsen ellensúlyozni a természeti katasztrófákat és potenciálisan az űrutazást.
Az élet értékes, és amennyire tudjuk, ritka az univerzumban. Ez a biotároló egy másik, párhuzamos megközelítést kínál a Föld értékes biológiai sokféleségének megőrzéséhez.”
Be a Nerdy Bird!
