Такую защиту продовольственной безопасности предложила команда исследователей. Две упомянутые стратегии следует внедрять комплексно, так как влияние климатического кризиса на урожаи основных культур ставит под вопрос мировое продовольственное снабжение. Современные культуры, одомашненные для высокой урожайности и простоты сбора урожая, не имеют генетических ресурсов для реагирования на климатический кризис.
Значительные экологические стрессы сокращают количество производимой пищи, что приводит к снижению поставок и росту цен. Мы не можем устойчиво захватывать больше земли для сельского хозяйства, поэтому нам нужно изменить наши культуры - на этот раз, чтобы адаптировать их к миру, который мы изменили, так заявила команда исследователей, опубликовавшая статью в Frontiers in Science.
«Сельское хозяйство крайне уязвимо к изменению климата, а интенсивность и частота экстремальных явлений будут только увеличиваться, - сказал профессор Сергей Шабала из Университета Западной Австралии, ведущий автор статьи в Frontiers in Science. - Как устойчивое сельскохозяйственное производство, так и глобальная продовольственная безопасность будут критически зависеть от нашей способности создавать устойчивые к изменению климата культуры».
Современная сельскохозяйственная система производит очень большие объемы продовольствия за счет интенсивного использования удобрений и высокопродуктивных монокультур. Это позволяет накормить мир, но вызывает критику экологов, например, в отношении использования минеральных удобрений, монокультур и ограниченного перечная культур.
Известно, что из-за стрессов, вызванных климатическим кризисом, урожайность у основных сельхозкультур падает, даже если засухи или наводнения, когда корни попадают в гипоксические условия, не убивают растения.
«Проблема устойчивого питания имеет научные, социальные и политические аспекты, - говорит Шабала. - Необходимо более широкое принятие новых технологий и готовность принять некоторые культурные сдвиги. Хорошим примером может служить рис: это основной продукт питания для большого процента населения, но многие части мира могут стать непригодными для его производства. Потребуется переход на другие, более устойчивые культуры, и я не уверен, что общественность готова это принять».
Многие дикие растения, включая предков и родственников основных культур, лучше справляются с экологическими стрессами, чем современные культуры. Чтобы современные сорта и гибриды аграрных растений пережили изменение климата, нужно заново ввести эти устойчивые черты.
Шабала и его коллега профессор Михаэль Палмгрен из Копенгагенского университета предлагают два варианта. Первый - ввести гены, которые поддерживают устойчивость к стрессу окружающей среды, в существующие высокоурожайные культуры. Это проще, когда есть близкий родственник, у которого можно заимствовать гены, или когда ген остается в ДНК растения, но деактивирован.
Однако многие гены способствуют устойчивости к стрессам окружающей среды, и включение нескольких дополнительных новых признаков в новый сорт затруднено.
Второй вариант – поскорее одомашнить дикие растения, которые устойчивы к стрессам окружающей среды, но имеют более низкую урожайность, чем современные культуры.
Пока еще слишком рано говорить о том, какая стратегия окажется успешной, говорят ученые. Однако для успеха обеих стратегий необходимы одни и те же критические элементы: инновационное редактирование генов и другие технологии точной селекции, основанные на точном фенотипировании на основе клеток, а также общественное признание новых культур.
«Одной из текущих задач является согласование последних научных достижений с общественным восприятием новых технологий. Этот вопрос крайне политизирован, и в него вовлечены значительные коммерческие интересы. А из-за отсутствия специальных знаний широкая общественность не может различить тонкие различия между различными технологиями и полагается на мнения в СМИ», заключил Шабала.
Источник: Frontiers.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.