Ľudia majú zlozvyk: Od biblických čias sme spúšťali apokalypsy, aby sme na poslednú chvíľu vymysleli plány na záchranu planéty pred zničením.
Obsah
- Pôvod
- Dôvody
- Výzvy
- Na aký koniec
Možno sme boli ušetrení Božieho hnevu, ale ešte nie dôsledkov klimatických zmien. Takže so stúpajúcou hladinou morí a globálnymi teplotami sa hŕstka novodobých Noahov ujala úlohy zachovať život pre budúce generácie. Namiesto archy sa obrátili na technológiu ako svoju nádobu na ochranu.
Odporúčané videá
"Boli to doslova stovky otázok, ktoré sme si museli položiť, aby sme spoznali tajomstvá života."
Na vzdialenom ostrove v arktickom Nórsku Svalbard Global Seed Vault ponúka opevnený skrýš pre približne 1 700 ďalších semenných bánk rozmiestnených po celom svete. Cieľom organizácie je zachovať genetickú diverzitu a zachrániť poľnohospodárstvo pred katastrofálnym zlyhaním v dôsledku nemilosrdného prostredia.
Interdisciplinárny tím za sebou Digitálny život, na druhej strane, používa kamery s vysokým rozlíšením na vytváranie 3D snímok zvierat
, so zameraním na ohrozené druhy. Zverejnením týchto 3D modelov zadarmo online pomáha projekt zdieľať vedecké údaje na celom svete a zároveň uchováva vzorky – aj keď digitálne – pre budúce generácie.Teraz si tím genomikov stanovil svoj vlastný ambiciózny cieľ – sekvenovať genóm všetkých rastlín a živočíchov na Zemi. Volal sa Projekt zemského biogenómudúfajú, že odhalia tajomstvá evolúcie, pomôžu pri úsilí o zachovanie a pomôžu zachovať plán druhov na večnosť.
Pôvod
Projekt ožil primeraným spôsobom - na zadnej strane obrúska, zatiaľ čo niekoľko vedcov premýšľalo o tajomstvách života. V ich diskusii Harris Lewin, Gene Robinson, a John Kress sa dostal do slepej uličky. Ich vedecké snahy sa líšili – Lewin študuje vývoj genómu, Robinson pôvod sociálneho správania hmyz a Kress spoločný vývoj rastlín a vtákov – všetci sa však zhodli, že na prelomenie ich konkrétne kódy.
„Boli to doslova stovky otázok, ktoré sme si museli položiť, aby sme spoznali tajomstvá života na planéte,“ povedal pre Digital Trends Lewin, profesor na Kalifornskej univerzite v Davis.
Ako genomici veľa informácií, ktoré potrebovali, bolo zabalených v DNA, a tak ich Lewin načmáral výpočty na zadnej strane obrúska, aby sa zistilo, čo by bolo potrebné na vykonanie úplného prehľadu a sekvenovania genómov všetkých rastlinný a živočíšny život. Zdalo sa to uskutočniteľné, povedal, a tak začali zvažovať dôsledky existencie tak rozsiahlej genomickej mapy života na Zemi.
„Uvedomili sme si, že to, čo by sme mali, by bola infraštruktúra pre novú biológiu,“ povedal, „vedecká štruktúru pre skutočné pochopenie toho, ako sa život na planéte vyvinul, a samozrejme, čo by ste z toho mohli odvodiť vedomosti.”
Neskôr výskumníci vypracovali časový plán a vykonali niekoľko ďalších formálnych výpočtov, čím vytvorili 10-ročný plán s odhadovanou cenou 4,7 miliardy dolárov.
Dôvody
Projekt Earth BioGenome je poháňaný dvoma hlavnými cieľmi. Po prvé, takýto zdroj by umožnil genomikom bezprecedentný prístup k návodom na používanie života. Ak uvažujete o génoch ako o zložkách a organizmoch ako o jedle, genómy sú ako recepty v evolučnej kuchárskej knihe. Čítanie genómu vám nemusí presne povedať, prečo je organizmus taký, aký je, ale poskytuje vám celkom jasný rámec na štúdium toho, ako vznikol.
"Ako sa organizoval život?" Hovorí Lewin a začína vymenúvať záhady evolúcie. „Aké sú vzťahy medzi organizmami na planéte? To nie je jasné z toho, ako sa robí tradičná taxonómia... Ale porovnaním sekvencií DNA s každou z nich ine mozes pochopit vztahy a casom zistit veci ako kde boli predkovia konvergované.“
Ďalším cieľom projektu je zmapovať DNA z dôvodu konzervácie a konzervácie.
"Pre mnoho druhov na svete existuje len jedna osoba, ktorá dokáže identifikovať tento druh."
"Keď poznáte túto genetickú informáciu, môžete navrhnúť programy, ktoré umožnia biológom ochrany prírody vypracovať plány ochrany a ochrany založené na týchto informáciách," povedal Lewin. Môže to znieť jednoducho, ale bude to znamenať prispôsobené plány pre každý príslušný druh.
Počas prvej fázy projektu sa výskumníci pokúsia sekvenovať asi 9 300 druhov, povedal Lewin, aspoň jeden z každej eukaryotickej rodiny. Z 500 miliónov dolárov, ktoré Lewin odhaduje, že budú musieť financovať prvú fázu, tím získal 100 miliónov dolárov.
V neskorších fázach rozšíria svoju sieť s cieľom zahrnúť 23 000 druhov uvedených ako ohrozené Medzinárodná únia na ochranu prírody a nakoniec dúfajú, že zoradia všetky známe života.
Robiť to všetko sami by bolo nerealizovateľné, preto Lewin a jeho kolegovia požiadali o pomoc. Kolegovia výskumníci, inštitúcie a dokonca celé krajiny prejavili záujem prispieť k projektu Earth BioGenome, prevziať časť pracovnej záťaže a pomôcť zaplatiť účet.
„Krajiny po celom svete sa chcú podieľať zmysluplným spôsobom,“ povedal Lewin, „nielen poskytnutím vzoriek do projektu, ale tiež...rozvoj vlastnej vnútornej kapacity a infraštruktúry na sekvenovanie, interpretáciu a informatiku.“ Ukázal na Brazília, ktorá vďaka povodiu Amazonky predstavuje zhruba desať percent celkovej celosvetovej biodiverzity, ako krajina, ktorá chce zapojiť sa.
Výzvy
Projekt sprevádza niekoľko otázok, medzi ktoré v neposlednom rade patrí: Je to realizovateľné a stojí to vôbec za to?
"Zdá sa mi, že je to ďaleko od veľkých výziev."
Bolo objavených asi 1,5 milióna druhov, ale odborníci si myslia, že to predstavuje iba desať percent z celkového počtu rastlín a živočíchov, ktoré existujú. K dnešnému dňu sme sekvenovali len asi 15 000 druhov.
Ale technológia sekvenovania značne pokročila od projektu Human Genome Project, iniciatívy v hodnote 3 miliárd dolárov, ktorej dokončenie trvalo 13 rokov. Pred niekoľkými rokmi sa spoločnosti chválili, že dokážu sekvenovať celý ľudský genóm za menej ako 1000 dolárov. Minulý rok tvrdili, že to dokážu za 100 dolárov. Takže Lewin sa o sekvenovanie neobáva – v prvom rade sa sústredí na to, aby sa mu dostali do rúk vzorky.
"Získanie vzoriek je najťažšia časť," povedal. „Sekvenovanie nie je najťažšie. Máme na to technológiu. Je to poukazovanie, zbieranie, uistenie sa, že platnosť určitého druhu je správna [to bude najväčšia výzva]. Pre mnoho druhov na svete existuje len jedna osoba, ktorá dokáže tento druh identifikovať. Na svete je tak málo odborníkov, ktorí dokážu robiť takúto prácu.“
Nie každý si myslí, že projekt je dôstojným úsilím, pokiaľ ide o záchranu druhov. Na mieste, ako je brazílska Amazónia, ktorá stráca tisíce štvorcových míľ dažďového pralesa ročne a ktoré zdá sa, že vláda je nerozhodná vo svojom záväzku chrániť, kampaň na sekvenovanie druhov môže chýbať.
"Základnou otázkou o mieste, ako je Amazónia, je, čo môžeme urobiť, aby sme zabránili tomu, aby v najbližších tridsiatich alebo štyridsiatich rokoch vyhoreli." Stuart Pimm, ochranársky ekológ a odborník na štúdie vymierania, povedal. "Ak sa to stane dymom, bez ohľadu na to, či poznáme genómy alebo nie, nebude to pre nás nič užitočné."
„Akékoľvek poznatky, ktoré pochádzajú z tohto projektu alebo vytvorené výhody, môžu byť vrátené alebo časť týchto výhod môže byť zdieľaná...“
Pimm priznal, že „nevzrušuje genómy“, ale povedal: „Zdá sa mi, že je to ďaleko od veľkých výziev... Nemyslím si, že je to veľmi užitočný projekt vzhľadom na rozsah výziev v oblasti biodiverzity, ktoré sú spojené s ochranou Amazónie a ochranou biodiverzity v okolí svet.”
Na aký koniec
Ak ponecháme ochranu druhov bokom, nemusí trvať desať rokov, kým sa projekt Earth BioGenome začne vyplácať inými spôsobmi. V nedávnom partnerstve sa projekt spojil s Zemská banka kódov, digitálna platforma, ktorá zaznamenáva a registruje biologické údaje na verejnom blockchaine. Tým, že sa „biologické aktíva“ krajiny vrátane genetického kódu sprístupnia a budú pred nimi chránené bioprospekcia, partnerstvo dúfa, že pomôže inovátorom vyvinúť bioinšpirované lieky a technológie, ktoré by mohli definovať našu budúcnosť. Niektoré zo vznešených nápadov organizácie zahŕňajú používanie mravcov na ovplyvnenie samoriadiacich áut a jedovatých žiab na vývoj antimikrobiálnych liekov.
„Účelom [s týmto partnerstvom] je zabezpečiť zdieľanie výhod z akéhokoľvek vynálezu, inovácie a novej technológie sa vyvíja v dôsledku postupnosti biodiverzity, kde biodiverzita pochádza z ktorejkoľvek konkrétnej krajiny, “Lewin povedal. "Akékoľvek poznatky, ktoré pochádzajú z tohto projektu alebo vytvorené výhody, môžu byť vrátené alebo časť týchto výhod môže byť zdieľaná s týmito krajinami."
Takéto partnerstvo by mohlo podnietiť nový ekonomický model pre miesta, ako je Amazonská nížina, kde bioekonomika by mohla byť založená skôr na inšpirácii biologickými organizmami než na využívaní prírodných zdrojov zdrojov.
Najprv však budú musieť začať sekvencovať. Zostáva už len niekoľko miliónov druhov.
Odporúčania redaktorov
- Vedci chcú pokryť Zem senzormi. Ich tajná zbraň? Moly
