روز دوشنبه، در منطقه ای کم ارتفاع از کمربند کاج جنوب گرجستان، یک دوجین کارگر ردیف به ردیف درختان صنوبر شاخه مانند کاشتند.
با این حال، اینها فقط هر درختی نبودند: برخی از نهال هایی که در خاک خیس لانه کرده بودند، مهندسی ژنتیکی شده بودند تا چوب را با سرعت توربوشارژ رشد کنند و در عین حال دی اکسید کربن را از هوا خارج کنند.
صنوبرها ممکن است اولین درختان اصلاح شده ژنتیکی باشند که در خارج از یک آزمایش تحقیقاتی یا یک باغ میوه تجاری در ایالات متحده کاشته شده اند. همانطور که معرفی گوجه فرنگی فلاور ساور در سال 1994 صنعت جدیدی از محصولات غذایی اصلاح شده ژنتیکی را معرفی کرد، درختکاران روز دوشنبه امیدوارند جنگلداری را متحول کنند.
Living Carbon، یک شرکت بیوتکنولوژی مستقر در سانفرانسیسکو که صنوبرها را تولید می کند، قصد دارد درختانش راه حلی در مقیاس بزرگ برای تغییرات آب و هوایی باشد.
مدی هال، یکی از بنیانگذاران و مدیر اجرایی شرکت، درباره رویای خود برای به کارگیری مهندسی ژنتیک به نمایندگی از آب و هوا گفت: “ما از مردم خواسته ایم که به ما بگویند غیرممکن است.” اما او و همکارانش معتقدانی نیز پیدا کرده اند – برای سرمایه گذاری 36 میلیون دلاری در این شرکت چهار ساله کافی است.
این شرکت منتقدان را نیز به خود جلب کرده است. پروژه جهانی عدالت اکولوژی، یک گروه زیست محیطی، درختان این شرکت را “تهدیدهای در حال رشد” برای جنگل ها خوانده و ابراز نگرانی کرده است که دولت فدرال به آنها اجازه داد تا از مقررات فرار کنند و درهای کاشت تجاری را خیلی زودتر از آنچه برای گیاهان مهندسی شده معمول است باز کنند.
کربن زنده هنوز مقالات بررسی شده را منتشر نکرده است. تنها نتایج گزارش شده عمومی آن از یک آزمایش گلخانه ای است که فقط چند ماه به طول انجامید. این داده ها برخی از کارشناسان را مجذوب خود کرده است، اما به اندازه کافی برای تأیید کامل متوقف می شوند.
دونالد اورت، ژنتیک دان دانشگاه ایلینویز که آزمایش های گیاهی او به الهام بخشیدن به فناوری Living Carbon کمک کرد، گفت: «آنها نتایج دلگرم کننده ای دارند. اما او اضافه کرد که این تصور که نتایج گلخانه‌ای به موفقیت در دنیای واقعی تبدیل می‌شود، “اسلم دانک نیست”.
🌳🌳
صنوبرهای کربن زنده زندگی خود را در آزمایشگاهی در هیوارد، کالیفرنیا آغاز می کنند. در آنجا، زیست‌شناسان در مورد چگونگی انجام فتوسنتز توسط درختان، مجموعه‌ای از واکنش‌های شیمیایی که گیاهان برای بافتن نور خورشید، آب و دی‌اکسید کربن به قند و نشاسته استفاده می‌کنند، صحبت می‌کنند. با انجام این کار، آنها از یک سابقه تکامل پیروی می کنند: چندین بار در طول تاریخ طولانی زمین، پیشرفت در فتوسنتز گیاهان را قادر ساخته است تا دی اکسید کربن کافی برای خنک کردن سیاره را به میزان قابل توجهی بخورند.
در حالی که فتوسنتز تأثیرات عمیقی بر روی زمین دارد، به عنوان یک فرآیند شیمیایی هنوز کامل نیست. ناکارآمدی‌های متعدد گیاهان را از جذب و ذخیره بیش از بخش کوچکی از انرژی خورشیدی که روی برگ‌هایشان می‌افتد، باز می‌دارد. این ناکارآمدی ها، از جمله عوامل دیگر، سرعت رشد درختان و سایر گیاهان و میزان جذب دی اکسید کربن را محدود می کند.
دانشمندان دهه‌ها تلاش کرده‌اند تا جایی که تکامل متوقف شده است را تصاحب کنند. در سال 2019، دکتر. اورت و همکارانش اعلام کردند که گیاهان تنباکو را به صورت ژنتیکی هک کرده اند تا کارآمدتر فتوسنتز کنند. به طور معمول، فتوسنتز یک محصول جانبی سمی تولید می کند که گیاه باید آن را دفع کند و انرژی را هدر دهد. محققان ایلینوی ژن‌هایی را از کدو تنبل و جلبک‌های سبز اضافه کردند تا نهال‌های تنباکو را وادار کنند تا سموم را به قند بیشتری بازیافت کنند و گیاهانی را تولید کنند که تقریباً ۴۰ درصد بزرگ‌تر شدند.
در همان سال، خانم هال که برای سرمایه‌گذاری‌های دره سیلیکون مانند OpenAI (که مسئول مدل زبان ChatGPT بود) کار می‌کرد، در یک کنفرانس فناوری آب و هوا با بنیانگذار آینده‌اش پاتریک ملور ملاقات کرد. آقای. ملور در حال تحقیق بود که آیا درختان را می توان برای تولید چوب مقاوم در برابر پوسیدگی مهندسی کرد.
با پول جمع آوری شده از شرکت های سرمایه گذاری خطرپذیر و خانم. مخاطبین دنیای فناوری هال، از جمله سم آلتمن، مدیر اجرایی OpenAI، او و آقای. ملور شرکت Living Carbon را در تلاشی برای از بین بردن درختان برای مبارزه با تغییرات آب و هوایی آغاز کرد. خانم‌ها می‌گوید: «شرکت‌های کمی بودند که به حذف کربن در مقیاس بزرگ به روشی که با علم مرزی و استقرار تجاری در مقیاس بزرگ ازدواج می‌کردند، نگاه می‌کردند. هال گفت.
آنها یومین تائو، یک زیست شناس مصنوعی را که قبلا در شرکت شیمیایی DuPont کار کرده بود، استخدام کردند. او و دیگران دکتر را دوباره ابزار کردند. هک ژنتیکی Ort برای درختان صنوبر. کربن زنده سپس کلون های صنوبر مهندسی شده را تولید کرد و آنها را در گلدان پرورش داد. سال گذشته، این شرکت در مقاله‌ای که هنوز مورد بررسی قرار نگرفته بود، گزارش داد که صنوبرهای اصلاح‌شده‌اش بیش از 50 درصد سریعتر از صنوبرهای اصلاح‌نشده در طی 5 ماه در گلخانه رشد کرده‌اند.
محققان این شرکت درختان آزمایش شده در گلخانه را با استفاده از یک باکتری ایجاد کردند که DNA خارجی را به ژنوم یک موجود دیگر متصل می کند. اما برای درختانی که در گرجستان کاشته‌اند، به روش قدیمی‌تر و خام‌تر معروف به روش تفنگ ژنی روی آوردند که اساساً ژن‌های خارجی را در کروموزوم‌های درختان منفجر می‌کند.
در میدانی که به پیشرفت یخبندان و مقررات سنگین عادت کرده است، کربن زنده به سرعت و آزادانه حرکت کرده است. صنوبرهای اصلاح شده با تفنگ ژنی از مجموعه ای از مقررات فدرال در مورد ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی که می توانند پروژه های بیوتکنولوژی را برای سال ها متوقف کنند، اجتناب کردند. (این مقررات از آن زمان بازنگری شده است.) در مقابل، تیمی از دانشمندان که به طور ژنتیکی یک درخت شاه بلوط مقاوم در برابر سوختگی را با استفاده از همان روش باکتریایی که قبلاً توسط Living Carbon به کار رفته بود، مهندسی ژنتیک کردند، از سال 2020 منتظر تصمیم بودند. یک سیب مهندسی شده که روی یک سیب کوچک رشد می کند. تصویب مقیاس در ایالت واشنگتن چندین سال طول کشید.
بیل دولی، مشاوری که تا سال 2022 به مدیریت فرآیند تنظیم ارگانیسم‌های اصلاح‌شده ژنتیکی وزارت کشاورزی کمک کرد، می‌گوید: «می‌توان گفت قانون قدیمی به نوعی نشتی داشت.
روز دوشنبه، در زمین وینس استنلی، کشاورز نسل هفتمی که بیش از 25000 هکتار جنگلی را در کمربند کاج جورجیا مدیریت می‌کند، کارگرانی که کوله پشتی‌های نهال را حمل می‌کردند، نزدیک به 5000 صنوبر اصلاح‌شده کاشتند. صنوبرهای اصلاح‌شده دارای نام‌هایی مانند کوکابورا و بابون بودند که نشان می‌داد از کدام درخت «والد» شبیه‌سازی شده‌اند و با تعداد تقریباً مساوی از درختان اصلاح‌نشده در هم آمیخته شده‌اند. در پایان روز گرم بی‌سابقه، کارگران خیس عرق بودند و زمین‌های کاشت با نهال‌های نازک مدادی و پرچم‌های نشانگر رنگی که از گل و لای بیرون می‌زدند پر شده بود.
برخلاف کاج های سریع الرشد، چوب های سختی که در زمین های پایینی مانند این ها رشد می کنند، چوب تولید می کنند به قدری آهسته که صاحب زمین ممکن است تنها یک محصول در طول عمر داشته باشد. استنلی گفت. او امیدوار است که “نهال های نخبه” Living Carbon به او اجازه دهد تا درختان پایین زمین را رشد دهد و سریعتر درآمد کسب کند. او گفت: «ما در حال چرخش چوب 50 تا 60 ساله هستیم و آن را به نصف کاهش می دهیم. “این کاملا یک برد-برد است.”
ژنتیک دانان جنگل نسبت به درختان کربن زنده کمتر احساس می کردند. اندرو نیوهاوس، مدیر پروژه مهندسی شده شاه بلوط در کالج علوم محیطی و جنگلداری SUNY، گفت: محققان معمولاً درختان را در آزمایش‌های مزرعه‌ای محدود قبل از انتقال به کاشت‌های بزرگ ارزیابی می‌کنند. او گفت: “ادعاهای آنها بر اساس داده های بسیار محدود دنیای واقعی جسورانه به نظر می رسد.”
استیو استراوس، متخصص ژنتیک در دانشگاه ایالتی اورگان، با نیاز به مشاهده داده های میدانی موافق است. او گفت: «تجربه من طی سال‌ها این است که گلخانه تقریباً هیچ معنایی ندارد» در مورد چشم‌انداز درختانی که فیزیولوژی آنها اصلاح شده است. سرمایه گذاران خطرپذیر ممکن است این را ندانند.
دکتر. استراوس، که قبلاً در هیئت مشاوران Living Carbon خدمت می کرد، برخی از نهال های این شرکت را از سال گذشته به عنوان بخشی از آزمایش مزرعه ای که توسط این شرکت تامین می شد، پرورش داده است. او گفت که درختان به خوبی رشد می کنند، اما هنوز خیلی زود است که بگوییم آیا آنها از درختان اصلاح نشده پیشی می گیرند یا خیر.
حتی اگر این کار را انجام دهند، کربن زنده با چالش های دیگری که با زیست شناسی مرتبط نیست مواجه خواهد شد. در حالی که تخریب آشکار درختان دستکاری شده ژنتیکی تا حدی به لطف اجرای سخت‌گیرانه‌تر قوانین علیه اقدامات اکوتروریسم کاهش یافته است، درختان هنوز هم در دنیای جنگلداری و محیط‌زیست ناراحتی ایجاد می‌کنند. سازمان‌های عمده‌ای که جنگل‌های پایدار را تأیید می‌کنند، درختان مهندسی شده را از جنگل‌هایی که تأیید آنها را دریافت می‌کنند ممنوع می‌کنند. برخی نیز شرکت های عضو را از کاشت درختان مهندسی شده در هر مکانی منع می کنند. تا به امروز، تنها کشوری که تعداد زیادی درخت دستکاری شده ژنتیکی در آن کاشته شده اند، چین است.
سازمان جنگل‌های ایالات متحده، که هر ساله تعداد زیادی درخت می‌کارد، در مورد اینکه آیا از درختان مهندسی شده استفاده می‌کند یا خیر، نگفته است. به گفته دانا نلسون، درختان Living Carbon برای کاشت در جنگل‌های ملی، که تقریباً یک پنجم جنگل‌های ایالات متحده را تشکیل می‌دهند، باید با برنامه‌های مدیریتی موجود هماهنگ شوند که معمولاً سلامت و تنوع جنگل را به کاهش میزان کربن اتمسفر اولویت می‌دهند. متخصص ژنتیک با خدمات دكتر دكتر گفت: «تصور كردن آن برايم سخت است كه در جنگل ملي مناسب باشد. نلسون گفت.
Living Carbon در حال حاضر روی زمین های خصوصی متمرکز شده است، جایی که با موانع کمتری روبرو خواهد شد. اواخر بهار امسال، صنوبرها را در معادن زغال سنگ متروکه در پنسیلوانیا می کارد. تا سال آینده خانم هال و آقای. ملور امیدوار است بتواند میلیون ها درخت را در زمین بگذارد.
🌳🌳🌳
این شرکت برای تولید یک جریان درآمدی که به سرمایه خطرپذیر وابسته نیست، اعتبارات بازاریابی را بر اساس کربنی که درختانش جذب می‌کنند، آغاز کرده است. اما اعتبارات کربن اخیرا مورد انتقاد قرار گرفته است و آینده این صنعت در هاله ای از ابهام قرار دارد.
و برای جلوگیری از نگرانی های زیست محیطی، درختان صنوبر اصلاح شده Living Carbon همگی ماده هستند، بنابراین گرده تولید نمی کنند. در حالی که آنها می توانند توسط درختان وحشی گرده افشانی شوند و دانه تولید کنند، آقای. ملور می‌گوید که بعید است در طبیعت پخش شوند زیرا با رایج‌ترین گونه‌های صنوبر در جنوب شرقی تولید مثل نمی‌کنند.
آنها همچنین در کنار درختان بومی مانند صمغ شیرین، درختان لاله و سرو طاس کاشته می شوند تا از توده های یکسان ژنتیکی درختان معروف به تک کشت جلوگیری شود. صنوبرهای غیر مهندسی به عنوان شاهد آزمایشی کاشته می شوند. ام‌اس. هال و آقای. ملور کاشت آنها را هم به عنوان پروژه های آزمایشی و هم آزمایش های تحقیقاتی توصیف می کند. دانشمندان شرکت رشد و بقای درختان را زیر نظر خواهند داشت.
بعید است که چنین اقداماتی مخالفان موجودات ژنتیکی اصلاح شده را متقاعد کند. بهار گذشته، پروژه اکولوژی عدالت جهانی استدلال کرد که درختان کربن زنده می توانند با “تداخل در تلاش ها برای حفاظت و احیای جنگل ها” به آب و هوا آسیب برسانند.
آن پیترمن، مدیر اجرایی این سازمان گفت: «من بسیار شوکه شده‌ام که آنها با این سرعت در حال حرکت برای کاشت تعداد زیادی درخت اصلاح‌شده در طبیعت هستند. او گفت که خطرات بالقوه برای اکوسیستم بزرگ باید بهتر درک شود.
دکتر. Ort از دانشگاه ایلینویز چنین نگرانی های زیست محیطی را رد کرد. اما او گفت که سرمایه گذاران از شانس بزرگی برای درختی استفاده می کنند که ممکن است انتظارات سازندگان آن را برآورده نکند.
او گفت: «این غیر هیجان انگیز نیست. “فقط فکر می‌کنم این یک ریسک بالاست.”
آئودرا ملتون در گزارشگری از گرجستان مشارکت داشت.
