Mannen som kan tala med växter

En matkris hotar. Stephen Long vill mätta massorna genom att turboladda växterna vi äter.

Imitten av 1900-talet stod många länder på randen till svält. En växande befolkning skulle dela på den begränsade mängden livsmedel, och konsekvenserna såg ut att bli ödesdigra. Men en ”grön revolution” räddade livet på mer än en miljard människor genom ny bevattningsteknik, hybridfrön samt konstgjorda gödnings- och bekämpningsmedel. Idag står vi inför en liknande kris.

”Enligt FN:s livsmedels- och jordbruksorganisation kommer vi att behöva 70 procent mer mat år 2050, och det klarar vi inte med dagens växtförbättringsmetoder”, säger Stephen Long, chef för projektet RIPE, som vill starta en andra grön revolution genom att utveckla grödor med effektivare fotosyntes.

”Fotosyntesen är processen som omvandlar solljus och koldioxid till växtdelar, så den är i princip grunden för all vår mat. Vi vet att hos många grödor är den här processen inte så effektiv, och nu vet vi tillräckligt om processen för att kunna börja gripa in och förbättra den genetiskt.”

Att fotosyntesen skulle behöva effektiviseras kan kännas ologiskt. Varför skulle inte evolutionen ha optimerat en så viktig process? Men Long påpekar att evolutionens mål är överlevnad och reproduktion, inte skördemaximering.

Dessutom har miljön förändrats sedan den första gröna revolutionen.

”Koldioxid har en central plats i fotosyntesen, och under de senaste 50 åren har koncentrationen av koldioxid i atmosfären ökat med 25 procent. Det är väldigt kort tid för evolutionen att hinna göra anpassningar”, säger Long.

Han och hans team började därför försöka bevisa att fotosyntesen kan effektiviseras. Med finansiering från Bill and Melinda Gates Foundation började de experimentera med tobaksplantan – en växt som är ganska lätt att manipulera. De överförde gener från Arabidopsis thaliana, backtrav, till tobaksplantan för att den lättare skulle kunna göra sig av med värmeenergi. När tre varianter av de manipulerade växterna odlades gav de en skördeavkastning som var 13,5, 19 respektive 20 procent större än för vanliga tobaksplantor.

” Även om vi nu vet i detalj hur fotosyntesen fungerar så är det en komplex process med över 160 olika steg. Första fasen i projektet bestod i att simulera alltihop på en dator. Sedan kunde vi testa miljardtals olika manipulationer för att sålla fram de bästa.”

Dessa imponerande förbättringar kunde dessutom åstadkommas med endast en minimal resursökning. De manipulerade växterna behövde bara 1– 2 procent mer kväve än de omodifierade, och inget extra vatten.

Den stora frågan är om samma förbättringar går att göra med livsmedelsgrödor, och det finns skäl att tro att svaret är ja. Fotosyntesen fungerar på samma sätt hos tobaksplantor som i många matgrödor. Tester planeras nu för att se om skörden av stapelgrödor som ris, ögonbönor och maniok också kan ökas med samma modifieringar. Potentialen är enormt stor, men klockan tickar.

”Om vi lyckas med att utveckla nya lösningar idag dröjer det ungefär 20 år innan de kan bli tillgängliga för bönder i den omfattning som behövs", säger Long. ”Så år 2050 ligger faktiskt inte alls så långt bort i framtiden som man kanske skulle kunna tro.”

”Enligt FN:s livsmedelsoch jordbruksorganisation kommer vi att behöva 70 procent mer mat år 2050. Det klarar vi inte med dagens växtförbättringsmetoder.”