جام جم آنلاين: تحقيقات دانشمندان در قلمرو مهندسي ژنتيك از خبرهاي دلگرم‌كننده‌اي حكايت دارد كه براساس آن محققان براي حل يكي از مشكلات عالمگير سياره بار ديگر به جمعيت سبز زمين روي آورده و قصد دارند با به خدمت گرفتن گياهان مهندسي شده به جنگ تغييرات اقليمي بروند.

دانش مهندسي ژنتيك و دگرگوني‌هاي هدفمندي كه براي نيل به مقاصد تعيين شده براي بشر به ارمغان مي‌آورد به رغم حرف و حديث‌هاي حاشيه‌اي آن همواره نويدبخش و چاره‌ساز نشان داده است و از سوي ديگر مبحث گياهان طي سال‌هاي اخير به نوبه خود محل آزمون و كوشش‌هاي مستمر و مختلف محققان دانش مهندسي ژنتيك براي دستيابي به اهداف اصلاحي و توسعه‌بخش بوده است، اما اين مهم كه گياهان بهسازي شده ژنتيكي مي‌توانند از عهده جداسازي و مصادره كربن بيشتري از جو زمين برآمده و نويدبخش ارائه سوخت‌هاي زيستي بهتري باشند در حالي مطرح مي‌شود كه از همين ابتداي كار چالش‌برانگيز نشان داده تا جايي كه برخي محققان استدلال مي‌كنند محيط زيست ما و ساختار تنظيمي آن خيلي سختگيرتر و به اصطلاح يكدنده‌تر از آن است كه اجازه تحقق يافتن اين توسعه را بدهد.

اما گياهان از گذشته تا به امروز ماموريتي را به انجام رسانده‌اند كه محل شك و ترديد نيست، آنها مي‌توانند به طور موقت كربن را در برگ‌ها، تنه و ساقه‌هاي خود مصادره و حبس كنند و به مجرد اين كه بميرند و ارگانيسم‌هاي ديگر به تجزيه مواد گياهي بپردازند، CO2 توقيف شده مجددا به آغوش جو رها مي‌شود. از طرفي چون گياهان دي‌اكسيدكربن را از جو بيرون مي‌كشند، محصولات سوخت زيستي مي‌توانند تقاضاي ما براي سوخت‌هاي فسيلي را كاهش دهند، اما اين مهم كه براي ماموريتي مثل نبرد با تغييرات اقليمي تا چه حد مي‌توان روي اين ويژگي گياهان حساب باز كرد، بويژه اگر ابزاري همچون مهندسي ژنتيك را براي از ميان برداشتن اين مشكل بزرگ به كار بست، پرسشي است كه محققان با طرح آن به دنبال پاسخ مناسب گشته‌اند. آنها با در نظر گرفتن تمامي راه‌هاي ممكني كه گياهان خشكي مي‌توانند اثر تغييرات اقليمي را خنثي كرده و در نقش متقابل آن ظاهر شوند به سراغ بهسازي ژنتيكي رفته و نشان داده‌اند اين رويكرد مي‌تواند نقش مهمي را در پيشرفت و تسهيل روند اجراي فرآيندهاي مربوطه ايفا كند.

محققان طي مقاله‌اي در شماره اخير نشريه بايو ساينس، مقصود اصلي خود از طرح اين پژوهش را تشويق و پيشبرد بحث و تحقيقات دانشمندان به سمت حوزه‌هاي متنوعي اعلام كرده‌اند كه هر يك مي‌تواند ما را به كشف و درك بهتر يك موضوع مهم كمك كند، يعني گياهان را براي افزايش قابليت جداسازي و حبس كربن جو و نهايتا رفع معضل تغييرات آب و هواي سياره تا چه حدي مي‌توان زير تيغ بهسازي و اصلاح ژنتيكي برد. ابعاد اميدواركننده عملي ساختن اين پروژه جالب توجه و نتايج اثربخش آن در حالي است كه انسان‌ها سالانه در حدود 9 ميليارد تن كربن منتشر مي‌كنند كه حدود 5 ميليارد آن توسط زيست بوم‌هاي واقع در خشكي و آب جذب مي‌شود و 4 ميليارد آن نيز رها مي‌شود تا در جو زمين انباشته شده و به مصرف گرم كردن سياره برسد.طبيعت نشان داده كه گياهان قادرند كربن را موقتا در اندام‌هاي خود حبس كرده و به مجرد مردن و فعاليت ساير ارگانيسم‌هاي تجزيه‌كننده مواد گياهي، زنداني كربني مجددا به آغوش جو آزادسازي مي‌شود. در اين ميان اما ريشه‌هاي گياهان امكان ذخيره‌سازي طويل‌المدتي را فراهم مي‌كنند و زماني كه مواد گياهي سوزانده شوند كربن اسير شده مي‌تواند صدها يا هزاران سال به صورت زغال در خاك باقي بماند. اين توانايي در حالي است كه به گفته محققان اصلاح و تغيير ژنتيكي مي‌تواند به طور بالقوه‌اي نرخ‌هاي فتوسنتز يا مقادير بايومس (زيست توده) ذخيره شده در ريشه‌ها را بهبود بخشيده و بالطبع امكان ذخيره شدن كربن بيشتري را براي درازمدت فراهم كند. از طرفي محصولات زيست انرژي يا همان سوخت‌هاي زيستي كه ازجمله گزينه‌هاي مطرح و فراگير براي آينده نيازهاي انرژي ما محسوب مي‌شوند، نيازمند رشد در اراضي حاشيه‌اي هستند تا نسبت به انواع تنش‌ها مقاوم و تحمل‌پذير باشند و تحت مهندسي اصلاح نباتات واقع مي‌شوند تا به جاي آب شيرين در آب شور يا شورآب‌ها رشد داده شوند، چرا كه آب شيرين در حكم كالاي كميابي است كه در آينده نزديك به مراتب پربهاتر نيز خواهد شد.

به اعتقاد محققان دانش مهندسي ژنتيك در حوزه‌هاي معيني از قلمرو گياهي ازجمله بهبود مقاومت به تنش و فتوسنتز مي‌تواند نقش كمك‌كننده داشته باشد، ولي توانمندي‌هاي آن صرفا به موارد مرتبط با اراضي حاشيه‌اي، كم‌آب و شوراب‌ها خلاصه نمي‌شود به نحوي كه با استفاده كنترل‌هاي صحيح انتظار مي‌رود اين دانش بتواند رويكردي معتبر و اطمينان بخش نشان دهد. محققان تخمين مي‌زنند تا سال 2050، محصولات زيست انرژي بتوانند به نحو امكان‌پذيري سالانه بين 5 تا 8 ميليارد تن در راستاي جبران و خنثي‌سازي كربني انجام وظيفه كنند كه اين آمار و ارقام در سايه بهبودهاي صورت گرفته با استفاده از روش‌هاي دو رگ‌گيري و اصلاح نبات رايج حاصل مي‌شود. در اين ميان مهندسي ژنتيك جدا از اعمال اصلاحاتي نظير افزايش فتوسنتز، بهبود تقسيم‌بندي و تفكيك درون سيستم‌هاي ريشه‌اي و ايجاد مقاومت به تنش بهتر، مي‌تواند ميزان جبران و خنثي‌سازي كربني گياهان را تا حدود 4 ميليارد تن افزايش دهد.

نكته: گياهان بهسازي شده ژنتيكي مي‌توانند از عهده جداسازي و مصادره كربن بيشتري از جو زمين برآمده و نويدبخش ارائه سوخت‌هاي زيستي بهتري باشند
اما آنچه جالب‌تر از نتايج و برآوردهاي محققان نشان مي‌دهد رويكرد و برداشت آنها از دانش مهندسي ژنتيك در قلمرو گياهان است. محققاني كه به دنبال مهيا ساختن گياهان براي شركت در كارزار تغييرات اقليمي هستند تاكيد دارند مهندسي ژنتيك گياهي را به عنوان شيوه‌اي مستقل و تنها نگاه نمي‌كنند، بلكه آن را بيشتر به عنوان مشخصه بارزي از اصلاح نباتات ملكولي مدرن ملاحظه مي‌كنند. اين رويكرد و برداشت قابل توجه و تامل‌برانگيز در حالي عنوان مي‌شود كه در حال حاضر در كشور بزرگي نظير آمريكا كه خود در صدر فهرست منتشركنندگان كربني به جو قرار دارد و گرايش به كشت محصولات زيست انرژي به واسطه نيازهاي آتي انرژي و سوخت‌هاي جايگزين بيش از پيش احساس مي‌شود، نظام تنظيم و مقرراتي آن به نحو موثري بهره‌گيري از مقوله تغيير و بهسازي ژنتيكي را براي ارتقا و افزايش محصولات سوخت زيستي بازداشته و مانع مي‌شود.

محققان معتقدند نظام مقررات و تنظيمي كنوني بسيار سختگيرانه و محكم است و اين در حالي است كه ما نيازمند مقررات و تنظيماتي هستيم كه گياهان مهندسي ژنتيك شده را به عنوان طيف متنوعي از منافع و مزايا و در عين حال طيف متنوعي از ريسك‌ها مخاطب قرار دهد. طرفداران رويكرد به دانش مهندسي ژنتيك گياهي براي نيل به اهداف ضمني و عملي بزرگ مي‌گويند هر گونه گريز از محصولات مهندسي ژنتيك شده تحت توسعه به محيط زيست در حكم يك تخطي و تخلف مقررات تنظيمي است كه به نوبه خود انجام و تقبل آزمايشات ميداني را ريسك‌آميز مي‌كند، اما اين نكته نيز اجتناب‌ناپذير است كه در مراحل و گام‌هاي اوليه كار نيازمند به ميدان آوردن محصولات مهندسي شده آزمايشي از درون آزمايشگاه‌ها به دامن محيط زيست هستيم. در واقع داشتن توقع برخي پراكنش‌ها و انتشارات به داخل محيط زيست اجتناب‌ناپذير بوده و براي فراهم آوردن امكان انجام عملي اهداف پروژه مجبور به پذيرش دامنه‌اي از خطاهاي مجاز و چشمپوشي از ريسك‌هاي احتمالي خواهيم بود.با اين اوصاف و با توجه به اقبال كنوني شيوه‌هاي مبتني بر مهندسي ژنتيك گياهي براي دستيابي به اهداف متنوع برخي كارشناسان بر اين باورند كه نظام‌هاي مقررات تنظيمي موجود براي بهره‌گيري از گياهان بهسازي شده در حكم نظامي چالش‌برانگيز و پيچيده عمل مي‌كنند و بحث و استدلالات سلامت محور فراواني مطرح مي‌شوند كه به نوبه خود توسعه و پيشرفت تحقيقات و پروژه‌هاي بهسازي و اصلاح هدفمند گياهان از اين دست را با سد محكم تنظيمات مختص هر كشور روبه‌رو مي‌سازد در حالي كه نيازهاي بالقوه آتي ما به نتايج تحقيقاتي با محوريت مهندسي ژنتيك آشكارا نشان مي‌دهد كه هر دو طرف ماجرا يعني دانشمندان و قانونگذاران ضمن بردباري و تعهد بايد براي مشخص كردن كفه سنگين‌تر بودن يا نبودن چنين پروژه‌هايي بكوشند.

مهريار ميرنيا / جام جم
منابع: Discovery/ Bioscience/ Planet Green