I nesten et tiår har forskere ved Svalbard Seed Bank i Norge samlet og lagret prøver av frø fra hele kloden, og nøye bevart dem i et hvelv utskåret 400 fot inn til siden av et fjell i polarsirkelen. Så, en dag i oktober 2015, skjedde noe enestående: Forskere begynte å ta frøene ut og rulle 138 svarte bokser som inneholdt 38 000 frø ut av stål- og betonghvelvet, gjennom dørene og tilbake til verden.
Relatert innhold
- Hvorfor forskere samler frø fra solsikker ved veikanten
Svalbard Seed Bank er kanskje det mest kjente eksemplet på en frøbank, eller genbank - et sted ment for å bevare biologisk mangfold slik at i tilfelle en katastrofal hendelse som tørke, sykdom eller krig, kan viktige avlingsarter gjenoppbygges. For den første tilbaketrekningen av Svalbard, den katastrofen ble menneskeskapt - frøene var blitt sendt til Svalbard før opprørere overtok en annen frøbank i Aleppo under den syriske borgerkrigen. Frøene som ble fjernet fra Svalbard - en blanding av korn, hvete, bygg, fava bønner, linser og kikerter - ble sendt rundt 3000 mil til Libanon og Marokko, hvor forskere vil fortsette forskningen som hadde startet i Aleppo. Forskere håper at prosjektene deres vil bidra til å utvikle nye, hardere stammer av disse avlingene som til slutt kan motstå klimaendringer eller sykdommer.
Forskerne som jobbet med disse frøene, både i Aleppo og rundt om i verden, var heldige. De var i stand til å sikre at duplikater av frøene deres fantes et annet sted enn genbanken, og de var i stand til raskt og effektivt å identifisere frøene de trengte når de måtte gjøre et uttak. For hundrevis av genbanker rundt om i verden - spesielt de som opererer på regionalt eller nasjonalt nivå - kunne dette lett ikke ha vært tilfelle.
Genbanker blir ofte sett på som en siste forsvarslinje for biologisk mangfold - en forsikring om at selv om det verste skulle skje, er det sikkerhetskopier på plass for å sikre at verden fortsatt kan få tilgang til viktige avlinger som mais, eller viktige lagre med genetisk materiale, som en hvetestamme som vokser spesielt godt i tørt klima. I virkeligheten står imidlertid genbankene for en rekke problemer, fra manglende viktige deler av biologisk mangfold til mangel på kommunikasjon mellom genbanker til usikker finansiering.
I bevaring er det to primære metoder for å bevare en bestemt plante, dyr eller genetisk informasjon: bevaring in situ, der den aktuelle prøven er bevart i dets økosystem (enten naturlig eller menneskeskapt) og bevaring fra situasjonen, hvor prøven er bevart utenfor dets økosystem. Frøbanker, eller genbanker, er en av de viktigste metodene for ex situ- bevaring - et sted der frø, stiklinger eller viktig genetisk materiale fra avlinger, både tamdyrket og vilt, lagres, katalogiseres og bevares for fremtidig forskning.
Bønner i CIAT-genbanken i Colombia. (Neil Palmer, CIAT (AV CC-SA)) Genbanker er et relativt nytt konsept knyttet til en veldig gammel idé: å samle planter av interesse i et bestemt rom i interesse for vitenskapelig undersøkelse. De sporer røttene sine tilbake til botaniske hager, som opprinnelig fungerte som depoter for den akademiske studien av medisinplanter allerede på 1500-tallet. Senere, da den europeiske imperialismen utvidet seg over hele kloden, ville forskere og samlere bringe planter tilbake fra eksotiske steder til hager som Royal Botanic Garden, Kew, i England. I tillegg til å bli brukt til vitenskap, tjente disse plantene som grunnlag for den voksende kommersielle handelen med avlinger som kaffe, kakao og palmeolje.
Etter hvert som europeiske samlere i økende grad fylte botaniske hager med avlinger fra fjerne steder, ble den vitenskapelige underbygningen av hagene mindre prioritert. I stedet for dem begynte oppdretterne å lage samlinger av plantegenetisk materiale som man kunne få tilgang til for å bidra til å introdusere verdifulle egenskaper i planteraser. Så, på 1960- og 70-tallet, ble ideen om å samle dette genetiske mangfoldet på en organisert og systematisk måte - i genbanker - født.
I dag er det rundt 1750 genbanker rundt om i verden, som bevarer mer enn 7 millioner prøver av frø, stiklinger eller genetisk materiale. Det er massive, internasjonale genbanker som Svalbard, som administreres av Crop Trust, med hjelp fra regjeringen i Norge og den regionale organisasjonen NordGen. Og det er regionale genbanker, som opererer med små budsjetter i avsidesliggende områder. Begge deler er avgjørende for å bevare biologisk mangfold, men for mindre genbanker kan vanskene forbundet med å skaffe, lagre og spre genetisk materiale være vanskelige å overvinne. Internasjonale genbanker som Svalbard har ofte hjelp fra organisasjoner som Crop Trust og begavelser som hjelper dem å opprettholde et relativt stabilt stab av langsiktige forskere og finansiering - luksus som nasjonale og regionale genbanker noen ganger kan mangle.
"Genbanker er en menneskeskapt konstruksjon, " sier Christina Walters, forskningsleder for planteplasm med USDAs nasjonale senter for bevaring av genetiske ressurser, som ligger i Fort Collins, Colorado. ”De er bare så gode som infrastrukturen vi mennesker gir, også fantasien som vi mennesker bruker dem. Genbanker skaper ikke biologisk mangfold mer enn biblioteker skaper litteratur. ”
Et viktig biologisk mangfold som genbankene ofte mangler er ville slektninger til avlinger - de ikke-domestiserte, men beslektede, stammene av stamme matvekster som mais og hvete. En fersk studie utført av Crop Trust så på 1 076 ville slektninger relatert til 81 arter av noen av de viktigste stifteavlingene i verden. Forskerne fant at 70 prosent av de ville slektningene ikke er tilstrekkelig representert i verdens genbanker. Kanskje mer bekymringsfullt, fant de ut at 29 prosent av de avlinger ville slektninger - noen 313 arter - ikke er representert i genbankene.
Det er et problem, mest av alt fordi ville ville slektninger ofte har utviklet seg til å vokse under mindre enn ideelle forhold, og trives på steder der relativt lav fuktighet eller ekstremt høy høyde. Når klimaendringene skifter nedbørsmønster og global temperatur, er det vanskelig å si hvilke egenskaper som vil bli viktigst for avlinger, og det er derfor viktig å bevare egenskaper - også de som tidligere ikke har gitt store løfter om kommersiell dyrking.
"Tenk på den menneskelige rase: vi visste ingenting om ebola for 20 år siden, og vi ante ikke at vi ville trenge en vaksine mot ebola, " sier Charlotte Lusty, koordinator for genbankprogrammer for Crop Trust. “Det er det samme for en plante i et felt. Hvis du dyrker mais eller hvete i et felt, har du ingen anelse om hva du trenger eller hvilken sykdom som vil komme, og at vaksinen kommer fra en genbank. "
Svalbard frøhvelv er fylt med mer enn en million forskjellige frø, men å holde dem i kjølerom er bare en del av det hvelvet gjør. (Dag Endresen [CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons) I tillegg til å mangle viktige deler av genetisk mangfold, mangler genbanker, spesielt på nasjonalt og regionalt nivå, den slags konsistente finansiering som er nødvendig for å sikre at prosjektene kan utføre sine langsiktige oppdrag. En genbank handler om mye mer enn å samle plantegenetisk materiale til lagring - mye av det daglige arbeidet til genbanker som involverer å forberede og sende prøver til forskere og oppdrettere over hele verden. Direktører for genbanker liker ofte å vise frem kjølerommene, der arvematerialet er lagret - men områdene er ofte ganske lite vedlikehold og lave kostnader sammenlignet med utfordringen med å faktisk opprettholde samlingene.
"Det er ikke en enorm investering å gjøre det, " sier Lusty om å samle og lagre frø. "Problemer med å overvåke dem, sørge for at de forblir levedyktige og distribuerer disse frøene."
Ta for eksempel et land som Venezuela, som er midt i en økonomisk krise som i det minste delvis har manifestert seg med bølgende blackouts over hele landet. Når disse blackoutene oppstår, har ikke landets genbanker - som det har flere av - strømmen som er nødvendig for å sikre at frøene holder seg på en optimal temperatur for bevaring. I løpet av få dager etter en vedvarende blackout, kunne disse samlingene gå tapt for verden.
“Når det gjelder nasjonale genbanker, er vi der i en veldig vanskelig situasjon. Det er veldig mye regjeringen som trenger å anerkjenne viktigheten og verdien av disse samlingene, sier Lusty.
Utfordringene knyttet til regionale og nasjonale genbanker er en stor del av grunnen til at organisasjoner som Crop Trust og CGIAR, et globalt jordbruksforskningskonsortium som forvalter 11 genbanker rundt om i verden, er så fokuserte på å sikre at ingen genbank er en øya for seg selv. Crop Trust har i flere år kampanjer for å skaffe en begavelse som kan brukes til å hjelpe genbanker med å sikre den slags konsistente finansiering som er nødvendig for å gjøre langsiktige investeringer i forskning og ansatte. I følge Lusty er begavelsen for tiden stor nok til å gjøre hvor som helst mellom 5 og 6 millioner dollar tilgjengelig for genbanker hvert år - noe som, med tanke på at en mellomstor genbank trenger omtrent 1 million dollar årlig for å operere, langt fra er nok.
"Dessverre legger ikke regjeringer generelt den typen ressurser de trenger til bak disse genbankene for å kunne la dem jobbe til dette nivået, og det er derfor det er viktig at noe som Crop Trust i det minste støtter disse internasjonale genbanker, ”sier Lusty.
I et perfekt system ville internasjonale, nasjonale og regionale genbanker fungere sammen, og arbeide for å bevare den største mengden genetisk mangfold med minst mulig duplisering. Det betyr at regionale genbanker i stor grad vil fokusere på å samle arter som er hjemmehørende i det bestemte området, med større internasjonale genbanker som fungerer som sikkerhetskopi av disse samlingene.
Og systemet fungerer slik, i det minste noe av tiden. Men for å hjelpe verdens genbanker til å løpe enda mer effektivt, sier eksperter som Lusty at det blir stadig viktigere for genbanker, på alle nivåer, å ha en tydelig måte å kommunisere hva de har - og hva de trenger - med hverandre. For å sikre at denne typen kommunikasjonsveier eksisterer, hjalp Crop Trust med å sette opp et online verktøy kjent som Genesys, i 2008, som fungerer som en slags åpen kildekatalog for deltakende genbanker. Men Genesys forblir ufullstendig, med manglende samlinger som ansatte ved Crop Trust jobber for å ha inkludert i databasen. I april kunngjorde Brasils nasjonale landbruksforskningsorganisasjon, EMBRAPA, at den ville legge samlingene sine til Genesys, som var en stor gevinst for Crop Trusts fortsatte utvidelse av databasen.
Til syvende og sist kan bildet av en genbank som et "dommedagshvelv" være den største utfordringen å overvinne. Ved å tenke på genbanker som statiske, apokalyptiske programmer som siste utvei, bekymrer forskere som Walters at den daglige rollen som genbankene spiller for å sikre matsikkerhet til slutt går tapt for publikum.
"Folk anser egentlig ikke genbanker som aktivt brukt - som et bibliotek, " sier hun. “[USDAs] National Plant Germplasm System distribuerer 250 000 tiltredelser i året. Folk tenker på genbanker som om de er et lager, som om det bare er en øvelse å legge frø i poser og legge poser i fryseren. Men nytteverdien og tilgjengeligheten til genetiske ressurser i genbanken er den store historien. ”
