Помидоры, растущие без растения, — звучит как научная фантастика. Тем не менее, учёные из Утрехтского университета и Вагенингенского университета и исследовательского центра исследуют, как это может стать реальностью. Эта концепция может радикально изменить производство продуктов питания, сделав его более устойчивым и экологичным.
Идея безрастительного выращивания начинается с очень малого: семени или листочка. При наличии правильных сигналов, активирующих гены цветения, этот материал превращается в бутон. Как и в природе, этот цветок можно опылить – или, в данном случае, искусственно активировать, чтобы вызвать рост плода. Плод без растений не получает энергии от солнечного света, а растёт на богатом углеводами питательном растворе.
«Если мы используем этот метод для выращивания плодов в закрытом грунте, а не на земле, мы сможем защитить часть наших продовольственных ресурсов от последствий изменения климата. Это также значительно сократит площадь земель, необходимых для производства продуктов питания», — говорит Лукас ван дер Зее, аспирант кафедры садоводства и физиологии продуктов в Вагенингенском университете и исследовательском центре.
Хотя отдельные этапы этого процесса уже описаны в литературе, исследователи впервые объединяют их в единую теоретическую модель. В Утрехтском университете биолог Нильс Петерс изучает важнейший этап развития исходного материала из клетки в бутон. Его коллеги в Вагенингенском университете изучают, как бутон превращается в спелый плод.
Исследователи с оптимизмом смотрят на перспективы, но подчёркивают, что концепция всё ещё находится на ранней стадии развития. Первые плоды, выращенные таким способом, пока ещё мелкие, а производство далеко не устойчивое. Более того, если для подкормки растущих плодов использовать обычный сахар, экологическая выгода исчезает, поскольку для производства сахара требуются дополнительные сельскохозяйственные угодья.
Одним из возможных решений является использование ацетата, вещества, родственного основному компоненту уксуса. Под действием электричества CO₂ и вода преобразуются в это богатое энергией вещество. Соавтор Роберт Джинкерсон из Калифорнийского университета в Дэвисе изучает, как растения могут использовать ацетат для роста. Это важный шаг на пути к будущему, в котором производство продуктов питания требует минимальных земельных площадей.
Помимо технических вопросов, исследователи также поднимают социальные и этические проблемы.
Ван дер Зее вместе с доктором философии и соавтором Зои Робаи из Вагенингенского университета и исследовательского центра, которая изучает этику биотехнологий в сельском хозяйстве, также уделяет внимание вопросам, связанным с правом собственности, доступом к технологиям и ролью фермеров и селекционеров.
Ван дер Зее: «Мы хотим сделать знания, которые мы получаем, общедоступными, чтобы люди по всему миру могли делиться своими идеями о том, как должны выглядеть и каким вкусом обладать культивируемые плоды».
Исследователи опубликовали свою концепцию в журнале Trends in Biotechnology в статье «Cultured fruit: growing fruit without plants».