Selama hampir satu dekad, para penyelidik di Svalbard Seed Bank di Norway telah mengumpulkan dan menyimpan sampel benih dari seluruh dunia, dengan teliti memelihara mereka di dalam peti besi yang diukir 400 kaki ke sisi gunung di Arktik Circle. Kemudian, pada suatu hari pada bulan Oktober 2015, sesuatu yang belum pernah berlaku berlaku: para penyelidik mula mengambil biji-bijian, menggulingkan 138 kotak hitam yang mengandungi 38, 000 biji dari peti besi dan konkrit, melalui pintu dan kembali ke dunia.
Kandungan Terkait
- Mengapa Para Ilmuwan Mengumpul Benih Dari Sunflowers Di Bawah Jalan
Svalbard Seed Bank mungkin merupakan contoh yang paling terkenal dari bank benih, atau bank gen - tempat yang dimaksudkan untuk memulihara kepelbagaian biologi supaya, sekiranya terjadi bencana seperti kemarau, penyakit atau peperangan, spesies tanaman utama dapat diganti semula. Untuk pengeluaran Svalbard yang pertama, malapetaka itu buatan manusia - benih telah dihantar ke Svalbard sebelum pemberontak mengambil alih bank benih lain di Aleppo semasa Perang Saudara Syria. Biji-bijian yang dikeluarkan dari Svalbard - campuran bijirin, gandum, barli, kacang fava, lentil dan kacang ayam - dihantar kira-kira 3, 000 batu ke Lubnan dan Maghribi, di mana saintis akan meneruskan penyelidikan yang telah bermula di Aleppo. Penyelidik berharap bahawa projek mereka akan membantu membangunkan barisan tanaman yang baru dan lebih keras yang akhirnya dapat menahan perubahan iklim atau penyakit.
Para penyelidik yang bekerja pada benih ini, baik di Aleppo dan di seluruh dunia, bertuah. Mereka dapat memastikan bahawa salinan biji mereka ada di tempat lain selain daripada bank gen mereka, dan mereka dapat dengan cepat dan berkesan mengenal pasti biji-biji yang mereka perlukan ketika mereka harus membuat pengeluaran. Bagi beratus-ratus bank gen di seluruh dunia - terutamanya yang beroperasi di peringkat serantau atau kebangsaan - ini tidak semestinya berlaku.
Bank-bank gen sering dianggap sebagai barisan pertahanan terakhir untuk kepelbagaian biologi - jaminan bahawa walaupun yang paling buruk harus berlaku, terdapat cadangan untuk memastikan bahawa dunia masih dapat mengakses tanaman penting seperti jagung, atau bahan penting genetik, seperti ketegangan gandum yang tumbuh dengan baik di kawasan kering. Namun, pada hakikatnya, bank-bank gen menghadapi masalah, dari kehilangan kepelbagaian biodiversiti kepada kekurangan komunikasi antara bank-bank gen hingga ketidakpastian dana.
Dalam pemuliharaan, terdapat dua kaedah utama untuk memelihara suatu tumbuhan, haiwan atau sekeping maklumat genetik: pemuliharaan in situ, di mana sampel yang dipertikaikan dipelihara dalam ekosistemnya (baik secara semulajadi, buatan manusia) dan pemuliharaan ex situ, di mana Sampel dipelihara di luar ekosistemnya. Bank benih, atau bank gen, merupakan salah satu kaedah utama pemuliharaan ex situ - tempat di mana benih, keratan atau bahan genetik yang penting dari tanaman, baik buatan dan liar, disimpan, di katalog dan dipelihara untuk penyelidikan masa depan.
Kacang di bank gen CIAT di Colombia. (Neil Palmer, CIAT (BY CC-SA)) Bank-bank gen adalah konsep yang agak baru yang berkaitan dengan idea yang sangat lama: mengumpul tumbuh-tumbuhan kepentingan dalam ruang tertentu demi kepentingan siasatan saintifik. Mereka mengesan akar mereka kembali ke kebun botani, yang pada asalnya berfungsi sebagai repositori untuk kajian akademik tumbuhan ubatan seawal abad ke-16. Kemudian, apabila Imperialisme Eropah berkembang di seluruh dunia, saintis dan pengumpul akan membawa kembali tumbuh-tumbuhan dari lokasi eksotik ke taman-taman seperti Royal Botanic Garden, Kew, di England. Selain digunakan untuk sains, tumbuhan ini berfungsi sebagai asas bagi perdagangan komersial tanaman yang berkembang seperti kopi, koko dan minyak kelapa sawit.
Apabila pengumpul Eropah semakin mengisi kebun botani dengan tanaman dari tempat-tempat yang jauh, dasar-dasar saintifik taman-taman menjadi kurang penting. Sebagai gantinya, penternak mula mencipta koleksi bahan genetik tumbuhan yang boleh diakses untuk membantu memperkenalkan ciri-ciri berharga kepada baka tumbuhan. Kemudian, pada 1960-an dan 70-an, idea untuk mengumpul kepelbagaian genetik ini dengan cara yang teratur dan sistematik - dalam bank gen - dilahirkan.
Kini, terdapat kira-kira 1, 750 bank gen di seluruh dunia, memelihara lebih daripada 7 juta sampel benih, keratan atau bahan genetik. Terdapat banyak bank-bank gen antarabangsa seperti Svalbard, yang diuruskan oleh Tanaman Tebal, dengan bantuan dari kerajaan Norway dan NordGen organisasi serantau. Dan terdapat bank-bank gen serantau, yang beroperasi dengan belanjawan kecil di kawasan terpencil. Kedua-dua adalah penting untuk memelihara kepelbagaian biodiversiti, namun bagi bank-bank gen yang lebih kecil, kesulitan yang berkaitan dengan memperoleh, menyimpan dan menyebarkan bahan genetik boleh menjadi sukar untuk diatasi. Bank-bank gen antarabangsa seperti Svalbard sering mempunyai bantuan organisasi seperti Kepercayaan Tanaman dan endowmen yang membantu mereka mengekalkan kakitangan penyelidik jangka panjang dan pembiayaan - kemewahan yang kadang-kadang kekurangan bank-bank gen nasional dan wilayah.
"Bank-bank gen adalah membina antropogenik, " Christina Walters, ketua penyelidik untuk germplasm tanaman dengan Pusat Pemeliharaan Sumber Genetik Kebangsaan USDA, yang terletak di Fort Collins, Colorado, mengatakan. "Mereka hanya sebagai baik sebagai infrastruktur yang kami tawarkan manusia, juga imaginasi yang kita manusia memohon kepada mereka. Bank-bank gen tidak membuat biodiversiti lebih daripada perpustakaan membuat kesusasteraan. "
Satu kepelbagaian biodiversiti utama yang bank-bank gen sering hilang ialah saudara-mara liar tanaman - jenis makanan pokok ruji seperti gandum dan gandum yang tidak ternilai, tetapi berkaitan. Satu kajian baru-baru ini yang dilakukan oleh Tumbuhan Tanaman meninjau 1, 076 saudara liar yang berkaitan dengan 81 spesies beberapa pokok ruji yang paling penting di dunia. Para penyelidik mendapati bahawa 70 peratus daripada saudara-saudara liar ini tidak cukup diwakili dalam bank gen dunia. Mungkin lebih banyak mengenai, mereka mendapati bahawa 29 peratus daripada saudara-saudara tanaman liar - kira-kira 313 spesies - tidak diwakili sama sekali dalam bank gen.
Itulah masalah, kebanyakannya kerana saudara-saudara liar tanaman sering berkembang untuk berkembang dalam keadaan kurang-ideal, berkembang di tempat-tempat di mana kelembapan yang agak rendah atau ketinggian yang sangat tinggi. Oleh kerana perubahan iklim bertukar kepada corak pemendapan dan suhu global, sukar untuk mengatakan ciri-ciri mana yang akan menjadi yang paling penting untuk tanaman, itulah sebabnya mengekalkan ciri-ciri - bahkan yang sebelum ini tidak menunjukkan banyak janji untuk berkembang komersial - adalah penting.
"Fikirkan umat manusia: kita tidak tahu apa-apa tentang Ebola 20 tahun lalu, dan kita tidak tahu kita memerlukan vaksin untuk Ebola, " kata Charlotte Lusty, penyelaras program bank gen untuk Tumbuhan Kepercayaan. "Ia sama untuk tumbuhan di ladang. Sekiranya anda menanam jagung atau gandum dalam bidang, anda tidak tahu apa yang anda perlukan atau penyakit apa yang akan datang, dan vaksin itu akan datang dari sebuah bank gen. "
Kotak biji Svalbard dipenuhi dengan lebih daripada satu juta biji yang berbeza, tetapi menyimpannya dalam simpanan sejuk hanya sebahagian daripada apa yang dilakukan oleh peti besi. (Dag Endresen [CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], melalui Wikimedia Commons) Di samping kehilangan kepelbagaian genetik yang penting, bank-bank gen, terutama di peringkat kebangsaan dan serantau, sering tidak memerlukan pembiayaan yang konsisten untuk memastikan projek-projek itu dapat melaksanakan misi jangka panjang mereka. Sebuah bank gen lebih banyak daripada mengumpul bahan genetik tumbuhan untuk penyimpanan - sebahagian besar kerja harian bank gen yang melibatkan penyediaan dan penghantaran sampel kepada para penyelidik dan penternak di seluruh dunia. Para pengarah bank gen sering suka memamerkan bilik penyimpanan sejuk, di mana bahan genetik disimpan - tetapi kawasan-kawasan tersebut sering kali agak rendah dan kos rendah berbanding dengan cabaran sebenarnya untuk mengekalkan koleksi.
"Ia bukan pelaburan yang besar untuk melakukan itu, " kata Lusty mengenai mengumpul dan menyimpan biji benih. "Kesukaran datang dalam memantau mereka, memastikan mereka tetap berdaya maju dan mengagihkan benih itu."
Ambil, contohnya, sebuah negara seperti Venezuela, yang berada di tengah-tengah krisis ekonomi yang telah dimanifestasikan, sekurang-kurangnya sebahagiannya, dengan pemadaman bergelora di seluruh negara. Apabila pemadaman berlaku, bank gen negara - yang mana ia mempunyai beberapa - tidak mempunyai elektrik yang diperlukan untuk memastikan benih kekal pada suhu optimum untuk pemeliharaan. Dalam beberapa hari selepas pemadaman yang berterusan, koleksi itu boleh hilang sepenuhnya kepada dunia.
"Ketika datang ke bank-bank gen negara, kita berada dalam keadaan yang sangat sukar. Sangat banyak kerajaan yang perlu mengenali kepentingan dan nilai koleksi ini, "kata Lusty.
Cabaran-cabaran yang berkaitan dengan bank-bank gen serantau dan nasional adalah sebahagian besar daripada sebab mengapa organisasi-organisasi seperti Kepercayaan Tanaman dan CGIAR, sebuah konsortium penyelidikan pertanian global yang menguruskan 11 bank gen di seluruh dunia, sangat tertumpu pada memastikan tiada bank gen pulau itu sendiri. Tumbuhan Tanaman telah berkempen selama bertahun-tahun untuk meningkatkan endowmen yang dapat digunakan untuk membantu bank-bank gen mengamankan jenis dana konsisten yang diperlukan untuk membuat pelaburan jangka panjang dalam penyelidikan dan kakitangan. Menurut Lusty, endowmen kini cukup besar untuk membuat mana-mana antara $ 5 hingga 6 juta disediakan untuk bank gen setiap tahun - yang, mengingat bahawa bank gen bersaiz sederhana memerlukan sekitar $ 1 juta setiap tahun untuk beroperasi, jauh dari cukup.
"Sayangnya, kerajaan umumnya tidak meletakkan jenis sumber yang mereka perlukan di belakang bank-bank gen ini untuk membolehkan mereka bekerja di tahap ini, oleh sebab itu penting bagi sesuatu seperti Kepercayaan Tanaman untuk sekurang-kurangnya menyokong ini antarabangsa bank gen, "kata Lusty.
Dalam sistem yang sempurna, bank-bank gen antarabangsa, kebangsaan dan serantau semua akan berfungsi seiring, berusaha untuk mengekalkan jumlah kepelbagaian genetik yang paling banyak dengan bilangan pendua yang paling sedikit. Ini bermakna bank-bank gen serantau akan memberi tumpuan terutamanya kepada pengumpulan spesies yang berasal dari kawasan itu, dengan bank-bank gen antarabangsa yang lebih besar yang berfungsi sebagai sandaran kepada koleksi-koleksi ini.
Dan sistem berfungsi seperti itu, sekurang-kurangnya beberapa masa. Tetapi untuk membantu bank-bank gen dunia berjalan lebih cekap, pakar-pakar seperti Lusty mengatakan bahawa semakin penting bagi bank-bank gen, di setiap peringkat, mempunyai cara yang jelas untuk menyampaikan apa yang mereka miliki - dan apa yang mereka perlukan - satu sama lain. Untuk memastikan jalur komunikasi jenis ini wujud, Crop Trust membantu membentuk alat dalam talian yang dikenali sebagai Genesys, pada tahun 2008, yang bertindak sebagai jenis katalog sumber terbuka untuk bank-bank gen yang berpartisipasi. Tetapi Genesys masih tidak lengkap, dengan koleksi yang hilang bahawa pekerja di Tapak Kepercayaan telah bekerja untuk dimasukkan ke dalam pangkalan data. Pada bulan April, organisasi penyelidikan pertanian nasional Brazil, EMBRAPA, mengumumkan bahawa ia akan menambah koleksinya kepada Genesys, yang merupakan kemenangan utama untuk pengembangan pangkalan data Tapak Amanah Negara.
Pada akhirnya, imej bank gen sebagai "peti besi kiamat" mungkin merupakan cabaran terbesar untuk diatasi. Dengan memikirkan bank-bank gen sebagai program statik, apokaliptik yang terakhir, penyelidik seperti Walters bimbang bahawa peranan harian bank-bank gen untuk memastikan keselamatan makanan akhirnya hilang di khalayak ramai.
"Orang ramai tidak begitu menganggap bank-bank gen seperti yang digunakan secara aktif - seperti sebuah perpustakaan, " katanya. "Sistem Germplasm Loji Kebangsaan [USDA] mengedarkan 250, 000 aksesi setahun. Orang berfikir tentang bank-bank gen seolah-olah mereka adalah sebuah gudang, seolah-olah ia hanya menjalankan meletakkan biji dalam beg dan meletakkan beg di dalam peti sejuk. Tetapi utiliti dan aksesibiliti sumber genetik dalam bank gen adalah cerita besar. "
