Власти США разрешили ученым проверить ГМО-водоросли в полевых условиях
«Биомасса, производимая водорослями, может стать ключом к решению многих проблем устойчивого развития Земли. Мы в данном отношении не отличаемся от наших коллег, делающих сельскохозяйственные культуры более плодовитыми и жизнеспособными при помощи точечной генной инженерии уже несколько десятилетий», — рассказывает Стивен Мэйфилд (Stephen Mayfield) из университета Калифорнии в Сан-Диего (США).
Вопреки общепринятым представлениям, морские и пресноводные водоросли, а не деревья и остальные сухопутные растения, являются настоящими «легкими Земли», производящими большую часть кислорода, потребляемого остальными формами жизни. По словам Мэйфилда, многие ученые всерьез рассматривают возможность использования уже существующих и новых видов водорослей для обеспечения человечества пищей, так как число людей уже в этом веке может превысить ту отметку, которую могут поддерживать сухопутные экосистемы Земли.
Все эти проблемы, как отмечает ученый, можно решить, если создать новый вид водорослей, сочетающий в себе лучшие черты сразу нескольких видов планктона. На сегодняшний день биологи создали несколько подобных «супер-водорослей» в лаборатории, однако их проверка в «полевых» условиях была запрещена властями США.
Запрет на подобные испытания был связан с тем, что такие генно-модифицированные организмы, теоретически, способны «сбежать», попасть в природные экосистемы и навредить обычным водорослям.
Команда Мэйфилда создала новый вид водорослей, на основе генома пресноводного хлорококка Acutodesmus dimorphus. Эти водоросли можно встретить практически в любом водоеме и даже на поверхности стволов деревьев и сырых стенах деревянных домов.
Ученые внесли всего две модификации в геном этих водорослей — они «научили» их производить больше жиров, чем их дикие сородичи, и заставили их светиться зеленым светом при облучении ультрафиолетом, что облегчает поиск «сбежавших» клеток Acutodesmus dimorphus.
После длительных переговоров с Американском агентством по охране окружающей среды (EPA), главным экологическим ведомством США, Мэйфилд и его коллеги получили возможность выпустить эти водоросли «на волю» и проверить, выживут ли они в природных условиях на протяжении двух месяцев. Учёные выкачали несколько сотен литров воды из четырех близлежащих природных озер, оставив на месте планктон и микроорганизмы, и поместили эту воду в четыре больших чана под открытым небом. Добавив в чаны ГМО-версию Acutodesmus dimorphus, биологи следили за тем, как быстро размножались эти водоросли и не пытались ли они сбежать из этих искуственных «озер» в другие водоемы.
Эксперимент показал, что ГМО-водоросли могут быстро расти в природных условиях, и при этом они не мешают жизнедеятельности других видов растительности и не пытаются «выжить» сородичей из тех водоемов, где растут. Как правило, Acutodesmus dimorphus не выигрывали, а проигрывали в конкурентной борьбе с дикими видами планктона, что ставит под сомнение возможность их быстрого распространения по природным экосистемам в случае побега.
Как надеется Мэйфилд, результаты этих опытов, проведенных под надзором экспертов EPA, сделают организацию других экспериментов с трансгенными водорослями более простой и осуществимой задачей, и приблизит нас к окончательному избавлению от голода на Земле.
Статья опубликована в журнале Algal Research.