Принято считать, что «легкими» планеты являются деревья и другие сухопутные растения. Но на самом деле большую часть кислорода производят морские и пресноводные водоросли. Кроме того, они преобразуют углекислый газ и солнечную энергию в питательные вещества, потребляемые морскими организмами.
По мнению ученых, водорослевая биомасса может помочь решить многие земные проблемы. Например, обеспечить человечество пищей и нутриентами, так как уже в этом веке ожидается нехватка продовольствия из-за роста населения.
Водоросли в пробирках. © Toa55 | Shutterstock
С этой целью специалисты из США создали в лаборатории трансгенные «суперсорта» водорослей и недавно провели их первые испытания в естественных условиях.
«Наши коллеги из сферы сельского хозяйства уже несколько десятилетий используют методы генной инженерии для повышения плодовитости и жизнестойкости культур. И мы делаем то же самое, создавая виды водорослей, вобравшие в себя все лучшее от разных видов планктона», — говорит Стивен Мэйфилд из Калифорнийского университета в Сан-Диего.
Основные опасения были связаны с тем, как повлияют генномодифицированные водоросли на экосистемы: не будут ли вытеснять своих сородичей, которые менее плодовиты и выносливы. По этой же причине авторы исследования долгое время не могли получить разрешения от экологических ведомств США на проведение испытаний в полевых условиях.
Для своего эксперимента команда использовала пресноводных хлорококковых Acutodesmus dimorphus. Ученые внесли в геном организмов две модификации, благодаря которым те стали вырабатывать больше жира и светиться зеленым при воздействии ультрафиолета, что упрощает поиск «сбежавших» клеток.
Когда все вопросы с Американском агентством по охране окружающей среды были улажены, исследователи решили проверить, как долго проживут эти водоросли в природе, и выпустили их «на волю». Трансгенные организмы поместили в большие емкости с водой из диких озер, в которой оставались планктон и микробы. Чаны расположили под открытым небом и стали следить, как быстро водоросли будут размножаться и будут ли «убегать» в соседние водоемы с помощью ветра и других природных процессов.
Генномодифицированные водоросли показали высокую скоростью роста в природе, не мешая при этом окружающей растительности, и в большинстве случаев не выдерживали конкуренции с другими видами планктона. Ученые надеются, что теперь смогут чаще проводить эксперименты, и в итоге их работа поможет победить голод на Земле.
Исследование опубликовано в журнале Algal Research.