Różnorodność roślin ma znaczenie. Jak powstrzymać erozję genetyczną?

Nasza planeta wkroczyła niedawno w nową erę o nazwie antropocen. Ta epoka geologiczna reprezentuje pojawienie się ludzkości jako głównego źródła zmian na planecie. W dzisiejszych czasach zanik genów jest prawie zawsze spowodowany wpływem człowieka: zanieczyszczeniami, degradacją, fragmentacją lub zniszczeniem naturalnych siedlisk, nadmierną eksploatacją, wprowadzaniem egzotycznych gatunków, zmianami społeczno-gospodarczymi, zmianami w technikach upraw lub klęskami żywiołowymi. Konsekwencje działalności człowieka są często nieodwracalne i wszystkie przyspieszają erozję genetyczną różnorodności biologicznej, przez co zagrażają środowisku i ludzkości.

Różnorodność genetyczna ma dwa aspekty. Specyficzna różnorodność: charakteryzuje różnorodność w obrębie gatunków, z których każdy jest bezpośrednio powiązany z odmianami lub odmianami, które wyraża. To właśnie to bogactwo umożliwia gatunkowi utrzymanie się, ewolucję lub adaptację. Innym aspektem jest różnorodność ekosystemów, która obejmuje biotopy i ich biocenozy (wszystkie żywe istoty w ekosystemie). Na całym świecie opisanych jest obecnie 2 miliony gatunków zwierząt. Szacuje się, że tak naprawdę istnieje jednak od 8 do 20 milionów, z których wiele może zniknąć, zanim jeszcze zostaną odkryte.

W świecie botanicznym wygląda to trochę inaczej. Istnieje obecnie 390 000 gatunków roślin, a ich różnorodność jest zagrożona. Najnowsze badanie przeprowadzone przez Królewskie Ogrody Botaniczne w Kew w Londynie szacuje, że 40% roślin jest zagrożonych wyginięciem. Od 1988 roku Rafaël Govaerts, który pracuje dla Królewskich Ogrodów Botanicznych, sporządził listę wszystkich gatunków uznanych za wymarłe, w oparciu o Species Plantarum Karola Linneusza z 1753 roku.

Po poszukiwaniach dwóch odmian Zawciągu/Armeria (różowy kwiat z rodziny ołownicowatych) zaobserwowanych w 1850 roku w pobliżu Vila Nova de Milfontes w Portugalii, powiedział:

Sto lat temu obszary naturalne stanowiły 85% naszej planety. Dziś jest to zaledwie 23%. Pod względem geograficznym najbardziej cierpią obszary tropikalne. Według Uniwersytetu w Maryland, tylko do 2020 r. tropiki straciły 12,2 miliona hektarów drzew. Różnorodność botaniczna jest podstawą naszego ekosystemu i zaopatrzenia w żywność. Prawie 350 milionów ludzi mieszka w pobliżu lasów i jest od nich zależnych pod względem żywności i dochodów. Sytuację pogarsza fakt, że każde zniknięcie drzew może wywołać efekt domina. Na przykład, Uniwersytet w Zurychu ogłosił niedawno alarm w związku z wyginięciem ostrokrzewu paragwajskiego Cistus salviifolius, który jest podstawą diety pszczoły stolarskiej ksylokop, niezbędnej do zapylania Mirtu. Każdy gatunek może być zatem istotnym ogniwem w naszych ekosystemach. Zniknięcie tych roślin oznacza nie tylko stratę dla różnorodności biologicznej, ale także dla ludzkości, ponieważ wiele z nich posiada niewyobrażalny potencjał medyczny i odżywczy.

Erozja wpływa nie tylko na środowiska naturalne, ale także na gatunki lądowe, które z czasem dostosowały się do swojego środowiska, w izolacji od innych populacji tego samego rodzaju. Ta unikalna genetyka stanowi niewyczerpane źródło rozwoju nowych mieszańców. W Grecji odsetek pszenicy Landrace spadł z 80% do 10% w latach 1930-1970. Pszenica Landrace używana do produkcji chleba stała się także rzadkością w Turcji, Iraku, Afganistanie i Pakistanie, mimo że była powszechna jeszcze 50 lat temu. W Chinach w 1950 r. uprawiano około 10 000 odmian pszenicy, ale już tylko 1000 było nadal w użyciu w latach 70-tych. W Kambodży wiele odmian ryżu zniknęło z powodu wojny i głodu. Setki rzadkich odmian wyginęłyby, gdyby Międzynarodowy Instytut Badań nad Ryżem na Filipinach nie zachował ogromnej części z nich.

Po drugiej stronie świata tj. w Gwatemali i Meksyku, ekspansja miejska przyczyniła się do przemieszczenia lub zniknięcia wielu populacji Zea mexicana. Hybrydyzacja tej bliskiej krewnej kukurydzy jest przedmiotem wielu badań nad jej odpornością na choroby, tolerancją na suche gleby i wartością odżywczą. Oprócz utraty materiału genetycznego, zniknięcia te mają również wpływ na populacje, które są od nich zależne, a straty szacuje się na ponad 10 miliardów dolarów rocznie.

Fragmentacja ekosystemów również przyczynia się do erozji genetycznej. Polega ona na dzieleniu naturalnych siedlisk na kilka części, zazwyczaj w celach rolniczych lub logistycznych. W rezultacie jeden lub więcej gatunków nie może przemieszczać się tak, jak powinny. Dobrym przykładem tego zjawiska jest budowa tamy hydroelektrycznej Khlong Saeng w południowej Tajlandii. Projekt wymagał zalania obszaru wcześniej pokrytego lasem deszczowym. Fragmentacja zboczy doprowadziła do powstania wysp, które odizolowały pierwotną faunę, składającą się częściowo z małych ssaków. W ciągu następnych 8 lat badano ewolucję 3 gatunków: Maxomys surifer szczura kolczastego, Chiropodomys gliroides myszy nadrzewnej i Tupaia glis dzięcioła podobnego do wiewiórki. Korzystając z nowej techniki markerów DNA, naukowcy byli w stanie zbadać sekwencje genetyczne i ich ewolucję w celu zdefiniowania procesów erozji genetycznej w przyrodzie. Wniosek tego był taki, że małe populacje wydają się tracić swoją zmienność genetyczną szybciej niż większe populacje. Powód jest prosty, erozja genetyczna jest zarówno przyczyną, jak i oznaką wrażliwości małych populacji. Jest ona systematycznie wynikiem losowego dryfu genetycznego lub chowu wsobnego.

W zamkniętych lub ograniczonych populacjach brak zmienności genetycznej prowadzi do utraty genów heterozygotycznych (genów, które nie są identyczne). Różnica nie jest zauważalna z pokolenia na pokolenie, ale populacja ograniczana przez kilka pokoleń może doświadczyć znacznej utraty zmienności genetycznej. Mówiąc inaczej, populacja ograniczona do 10 osobników straci 50% swoich heterozygotycznych genów w ciągu około 20 pokoleń. Innymi słowy, 5 razy szybciej niż populacja 10 razy większa.

Konopie

Nasza ulubiona roślina nie jest na to odporna. 50 lat temu większość suszu importowano z miejsc takich jak Meksyk, Afganistan, Kolumbia i Tajlandia. Haszysz również pochodził z wyspecjalizowanych regionów, z odmianami dostosowanymi do określonych miejsc. Wiele z tych wysoce zróżnicowanych genetyk było importowanych, a następnie krzyżowanych w celu uzyskania nieskończonej liczby hybryd, które są uprawiane do dziś. W 1990 roku entuzjaści odkryli nową genetykę produkującą fioletowe kwiaty, a w społeczności konopnej zaczęła pojawiać się fala fioletowych krzyżówek. Wkrótce potem OG Kush i jego charakterystyczne terpeny zalały rynek swoimi krzyżówkami, zanim trend przeniósł się na Sour Diesel. Rynek ewoluował, wzrosła konkurencyjność i opracowano liczne odmiany. Doprowadziło to do powstania marek takich jak Cookies, która była w stanie wprowadzić na rynek całą gamę opartą na rodzinie o tej samej nazwie (Sherbet, Gelato, Runtz, Gary Payton itp.).

Reputacja zdobyta przez te hybrydy skłoniła wielu hodowców do wykorzystania tych roślin w swoich kreacjach, dlatego też Gelato, GMO, Papaya, Tangie / Trop, Runtz, Banana lub Zkittlez można znaleźć w tak wielu krzyżówkach. Z drugiej strony, odmiany lądowe nie korzystają z ekspozycji, więc ich selekcja i krzyżowanie mogą być bardziej skomplikowane i są rzadziej wybierane do nowych krzyżówek. Pomimo ich znaczenia, odmiany miejscowe są zagrożone. Dotyczy to w szczególności odmiany Beldia z Maroka, ale także wielu odmian z Azji lub Ameryki Południowej, takich jak choćby Punta Roja. Genetyka ta jest zagrożona wyginięciem z powodu lokalnych konfliktów, hybrydyzacji spowodowanej przez nowe importowane odmiany lub politykę niektórych rządów. Pomimo legalizacji, władze amerykańskie kontynuują swoje programy zwalczania dzikiej marihuany. W Republice Południowej Afryki rząd próbuje kontrolować nielegalne pola poprzez rozpylanie szkodliwych produktów, ze szkodą dla okolicznej ludności. W Kazachstanie, rząd waha się pomiędzy kontynuowaniem zwalczania dzikiej marihuany, a czerpaniem z niej zysków. Kraj ten, będący prawdopodobnie filarem w ewolucji rodzaju Cannabis, ma obecnie największy obszar dzikich konopi na naszej planecie. Każda działka, która jest eliminowana lub fragmentowana, przyspiesza proces erozji genetycznej, mimo że rośliny te mogą mieć właściwości smakowe lub lecznicze, które wciąż są nam nieznane.

Musimy pamiętać, że bogactwo natury jest niezbędne dla ludzkości, zarówno dziś, jak i w przyszłości. Musimy znaleźć nowe sposoby zachowania różnorodności biologicznej, zmieniając sposoby uprawy na bardziej naturalne, zachowując różnorodną genetykę, uprawiając lokalne odmiany i chroniąc nasze już ograniczone siedliska naturalne. Zachowanie różnorodności genetycznej roślin i zwierząt pomoże nam zachować ludzkość i z pewnością pozwoli nam się cieszyć jeszcze niejedną niespodzianką w konopnym świecie.