***

Нидерланды называют "Кремниевой долиной сельского хозяйства". Ученые в Вагенингене тщательно изучают растения в лабораториях, чтобы приспособить их к меняющемуся климату.

В помещении, напичканном камерами, в несколько рядов стоят молодые саженцы томатов. Растениям всего несколько недель - и все это время за ними внимательно наблюдают ученые. Они отслеживают малейшие изменения цвета рассады, температуры и активности фотосинтеза. Лаборатория имитирует жаркий и влажный климат Индии. Анализируя реакцию растений на всевозможные стрессовые факторы, исследователи из Вагенингенского университета в Нидерландах надеются обнаружить генетические признаки, которые помогут сельскохозяйственным культурам стать более устойчивыми к антропогенному изменению климата.

"Мы можем регулировать температуру. Мы можем подвергать растения тепловому стрессу, можем ненадолго замораживать их, имитируя ночные заморозки, которые могут быть крайне разрушительными для молодых побегов, - объясняет Рик ван де Зедде, руководитель программ Нидерландского центра экофенотипирования растений (NPEC). - Мы можем сделать среду более соленой". Фактически ученые могут смоделировать почти любые условия на планете. "Я бы назвал это тренажерным залом для растений", - добавляет ван де Зедде.

Почему так важно понимать растения

Традиционно фермеры опирались на предсказуемые времена года и погодные условия: весной что-то сажаешь - осенью собираешь. Но из-за деятельности человека планета все сильнее нагревается, температура растет, и привычный ритм все чаще приходится корректировать. Из-за глобального потепления волны жары приходят все чаще, как и засухи, и, наоборот, сильные наводнения. Это подвергает урожаи все большему риску. Так, после небывалой жары этого лета фермеры в некоторых регионах Германии уже предупреждают о возможном неурожае. 

Что происходит на планете и в каждом конкретном городе

прямо сейчас и в любой грядущий день, можно узнать тут:

https://ixyt.info/ru/Germany/Koepenick

Вставляйте в эту ссылку нужный город!

На сокращение урожая зерновых жалуются также во Франции, Венгрии и Великобритании. При этом еды людям нужно все больше: по прогнозам, к 2050 году население Земли достигнет 10 миллиардов человек. Поэтому сельское хозяйство постоянно находится под давлением - урожаи нужно наращивать. Эту гонку дополнительно подхлестывает рост потребления мяса в мире - скоту нужно все больше и больше зерна.

Одновременно растет спрос на культуры для производства биотоплива, которое получают из органических материалов, включая растительные и животные отходы. То есть для исследователей вопрос заключается уже не просто в том, как вырастить больше еды, а в том, как сделать это в условиях, когда климат становится все более непредсказуемым.

Будущее - за высокими технологиями

Нидерланды - мировой лидер в аграрных инновациях, страну называют "Кремниевой долиной сельского хозяйства". По стоимости экспорта сельхозпродукции это сравнительно небольшое государство уступает только США. В теплицах Вагенингенского университета ученые воссоздают засуху, влажность как в тропиках или морозные ночи и используют самые разные технологии для наблюдения за растениями. Например, специальные автоматические весы каждые три минуты фиксируют массу деревьев, чтобы определить, сколько воды им нужно. 

А сложные сканеры отслеживают движение листьев в рамках процесса, известного как фенотипирование - это измерение характеристик растений и наблюдение за их изменениями. Хотя ботаники тысячелетиями изучали растения и отбирали лучшие экземпляры, процесс скрещивания выполнялся вручную, а значит был медленным и трудоемким. "Раньше лабораторные измерения ограничивали масштаб экспериментов, - рассказывает ван де Зедде медиакомпании DW. - Сейчас же, посмотрите вокруг, мы в NPEC в одном эксперименте работаем с тысячами растений".

Из лаборатории - в поле

Несмотря на высокотехнологичность лаборатории, она не может на 100% воспроизвести реальные условия. Град, сильный ветер и, например, перепады температур в почве по-прежнему трудно имитировать. Для этого недалеко от университета устроены экспериментальные поля ячменя. Там исследователи используют мобильные технологии и GPS-позиционирование для сбора данных в естественной для растений среде. Сравнивая результаты, полученные в теплицах и на открытом воздухе, ученые могут точнее определять характеристики растений, которые помогут создавать культуры, устойчивые к изменяющемуся климату.

"Все сводится к одному - насколько хорошо растение справляется с нагрузкой. Мы просто оцениваем, как растения реагируют на стресс, какие способны его переносить, а какие от него страдают", - поясняет ван де Зедде. Полученные данные позволяют исследователям определить, какие элементы ДНК отвечают за устойчивость к тем или иным неблагоприятным условиям. Затем они могут скрещивать разные сорта - например, один с высокой урожайностью, а другой с высокой устойчивостью, - чтобы получить сорт, который сочетает все нужные качества.

Что будет дальше?

Грубо говоря, исследователи пытаются ускорить ход эволюции. Правительство Нидерландов и компании, занимающиеся селекцией растений и финансирующие исследования, в итоге решат, какие растения перспективнее всего выводить. Но в науку верят не все. "Когда разговариваешь с представителями старшего поколения, у них ощущается недоверие, - говорит Алан Паулс из генетической лаборатории Вагенингенского университета. - Как только речь заходит о выращивании еды или растений в лаборатории, люди сразу вспоминают про ГМО".

Генетически модифицированные организмы (ГМО) - это организмы, чьи гены были искусственно изменены ради каких-то определенных свойств. Один из способов заключается во внедрении в растение гена другого вида, например, бактерии. В Евросоюзе генетическая модификация строго регулируется законом и требует тщательных проверок безопасности. В Вагенингене лишь около 5% экспериментов связаны с генетически модифицированными растениями. 

Большинство исследований сосредоточено на выявлении и отборе уже существующих признаков с помощью фенотипирования и ускорения естественных процессов. Аргумент о том, что чрезмерное вмешательство делает пищу "искусственной", уже устарел, считает Паулс. "Мы считаем что-то искусственным только потому, что в процессе участвует машина? Или потому, что все происходит очень быстро или в лаборатории? - рассуждает он. - Я по-прежнему могу собирать рис серпом. Но успею ли я таким способом накормить миллиард человек? Нет". 

Авторы: Катарина Шанц, Луизе Озборн

Источник - https://p.dw.com/p/5J5bG