Θα ξαναεξημερώσουμε τα εξημερωμένα είδη;

Το ρύζι χορταίνει τη μισή ανθρωπότητα (Κίνα, Ινδία, Φιλιππίνες, Ινδονησία, Μαλαισία, Ιαπωνία κ.ά.). Συμβάλλοντας στην αύξηση του πληθυσμού και στη σημερινή δημογραφική έκρηξη. Αλλά και στην ανάγκη για διαρκή αύξηση παραγωγής τροφίμων. Στην ικανοποίηση δηλαδή και των 2 δισ. στομάτων που αναμένεται να προστεθούν αύριο.

Αναμενόμενο λοιπόν η βελτίωσή του να αποτελεί διαρκή στόχο βελτιωτών της λεγόμενης πράσινης επανάστασης του νομπελίστα Borlaug με τα κοντοστέλεχα φυτά και τα πολύδυμα γόνιμα αδέλφια-στελέχη στις τελευταίες δεκαετίες και μετέπειτα της επανάστασης των υβριδίων. Αλλά και σήμερα, χάρις στην πρόοδο των γονιδιωματικών λεγόμενων τεχνολογιών, μετά την «ανάγνωση» (αλληλούχιση) τόσο του DNA μεμονωμένων γονιδίων όσο και του συνολικού γονιδιωματικού DNA οργανισμών.

Πληθώρα γονιδιωματικών αναλύσεων και συγκρίσεων μεταξύ, πρώτον, άγριων – εξημερωμένων ειδών και, δεύτερον, εξημερωμένων – σημερινών βελτιωμένων υψηλών αποδόσεων ποικιλιών έδειξε πέντε σημαντικούς χαρακτήρες που, επηρεάζοντας την αρχιτεκτονική του φυτού, έχουν μεγάλη συμβολή, έκαστος, στην απόδοση. Χαρακτήρες όπως: κοντύτερο φυτό, πολλά άλλα πλήρως γόνιμα, δηλαδή με ταξιανθία αδέλφια, μεγάλη ταξιανθία, μεγαλύτερος αριθμός κόκκων / ταξιανθία και μεγαλύτερο βάρος κόκκου. Σήμερα γνωρίζουμε και τα υπεύθυνα γονίδια για αυτούς τους χαρακτήρες.

Στις χιλιετίες προσπαθειών για εξημέρωση του άγριου και στην εκατοντάχρονη επιστημονική προσπάθεια βελτίωσης των σημερινών ποικιλιών (σειρών ή υβριδίων), έμφαση δόθηκε στην «πάση θυσία» αύξηση των αποδόσεων του ρυζιού. Αυτό απαιτούσε η ικανοποίηση του διαρκώς αυξανόμενου πληθυσμού. Βελτιωτές και καλλιεργητές «έτρεχαν» πίσω από το πρόβλημα της δημογραφικής αύξησης. Στις υψηλοαποδοτικές ποικιλίες συσσωρεύονταν σταδιακά τα λιγοστά γονίδια που συνέβαλλαν στις διαρκώς μεγαλύτερες αποδόσεις, επιλέγοντας φαινοτυπικά τους αρχιτεκτονικούς χαρακτήρες που προανέφερα. Αντίθετα, γονίδια που στην άγρια φύση (απουσία γεωργικής φροντίδας) βοηθούσαν στην επιβίωση του ρυζιού έναντι αντιξοοτήτων (έντομα, μύκητες, βακτήρια, ιούς, άλατα, ξηρασία, ζιζάνια κ.ά.) αγνοήθηκαν και χάθηκαν από τις σημερινές ποικιλίες. Τις λειτουργίες τους ανελάμβαναν οι γεωργοί. Αντιμετώπιζαν τις παραπάνω αντιξοότητες αρδεύοντας, λιπαίνοντας, σκαλίζοντας, ψεκάζοντας κ.λπ. Με κόστος βέβαια: οικονομικό, περιβαλλοντικό και καταναλωτικό (του γεωργού συμπεριλαμβανομένου, αφού πρώτος «δοκίμαζε» τους ψεκασμούς φυτοφαρμάκων). Το τρίπτυχο αυτό του προβλήματος εισροών οδηγεί την εντατική γεωργία σε μεγάλα αδιέξοδα.

Στην περίοδο της Βιοτεχνολογίας, επιστήμονες προσπάθησαν με μεθόδους Γενετικής Μηχανικής να «κόψουν» και να «μεταφέρουν» το DNA καθενός από τα πέντε υπεύθυνα, υψηλών αποδόσεων γονίδια, από τις σημερινές ποικιλίες, πίσω, στο άγριο. Δημιουργώντας τα γνωστά μεταλλαγμένα, που πέραν των κοινωνικών αντιρρήσεων, ήταν αδύνατη η διαδοχική μεταφορά πέντε γονιδίων στο ίδιο φυτό. Αλλά και το αντίστροφο, η μεταφορά δηλαδή στις υψηλοαποδοτικές ποικιλίες μεγάλου αριθμού εκατοντάδων άγριων γονιδίων αντοχής (που θα συνέβαλλαν στον περιορισμό των γεωργικών επεμβάσεων και φυσικά του κόστους) ήταν ανέφικτα χρονοβόρα μέσω συμβατικών διασταυρώσεων και επιλογής.

Πρόσφατα, διαβάζοντας το DNA των συγκεκριμένων πέντε γονιδίων υψηλών αποδόσεων και συγκρίνοντάς τα με τις αλληλουχίες αντίστοιχων γονιδίων του άγριου, οι επιστήμονες είδαν για τον χαρακτήρα αδέλφωμα, π.χ., ότι το μονοστέλεχο άγριο ρύζι έχει την αλληλουχία «ΚΑΚΟΣ» στο γονίδιό του, ενώ τα βελτιωμένα την αλληλουχία «ΚΑΛΟΣ». (Για ευκολία έκανα τα γονίδια λέξεις και τα νουκλεοτίδια στο DNA γράμματα.) Προφανώς στη διάρκεια βελτιωτικών προσπαθειών κάποια τυχαία μετάλλαξη σε ένα φυτό άλλαξε το «Κ» της λέξης «ΚΑΚΟΣ» σε «Λ». Το γονίδιο έγινε «ΚΑΛΟΣ» που εκφραζόμενο δίνει πολλά αδέλφια. Απόγονοι του συγκεκριμένου φυτού που αδελφώνουν επελέγησαν από τους βελτιωτές. Το ίδιο συνέβη και στα υπόλοιπα γονίδια υψηλών αποδόσεων. Ξέρουμε και για αυτά το γράμμα που άλλαξαν τυχαίες μεταλλάξεις της φύσης. Οπως δηλαδή το «ΚΑΚΟΣ» έγινε «ΚΑΛΟΣ» για το αδέλφωμα, η «ΚΟΖΑΝΗ» έγινε «ΛΟΖΑΝΗ» για μεγάλη ταξιανθία, το «ΑΥΤΗ» έγινε «ΑΥΓΗ» για μεγάλο κόκκο, κ.ο.κ.

Σήμερα, χάρις στη μέθοδο αναστοιχειοθέτησης ενός γράμματος στην αλληλουχία του DNA (genome editing), οι επιστήμονες δεν χρειάζεται καν να κάνουν μεταφορά και προσθήκη με Γενετική Μηχανική του γονιδιακού DNA «ΚΑΛΟΣ» στο μονοστέλεχο άγριο που έχει το «ΚΑΚΟΣ». Απλά, στο «ΚΑΚΟΣ» του μονοστέλεχου άγριου άλλαξαν το «Κ» σε «Λ» και έγινε «ΚΑΛΟΣ» με πολλά αδέλφια. Μιμούμενοι ουσιαστικά αυτό που τυχαία έφτιαχνε η φύση και αξιοποιούσε η συμβατική βελτίωση. Ετσι, σε λίγους μήνες κινέζοι επιστήμονες μετέτρεψαν το χαμηλοαποδοτικό μεν, αλλά με όλα τα γονίδια της αντοχής άγριο ρύζι σε υψηλοαποδοτικό σαν τις σημερινές ποικιλίες, αλλά και με παρόντα όλα τα πολύτιμα γονίδια αντοχής του άγριου! Δηλαδή υψηλές αποδόσεις για τον γεωργό αλλά χωρίς επεμβάσεις που δημιουργούν μεγάλο οικονομικό, περιβαλλοντικό και καταναλωτικό κόστος. Σε λίγους μήνες δηλαδή ξαναεξημέρωσαν το άγριο ρύζι. Αυτή τη φορά όμως σωστότερα. Πετυχαίνοντας υψηλών αποδόσεων ρύζι αλλά λιγότερο «καλομαθημένο» και εξαρτημένο από γεωργικές φροντίδες!

Ο δρ Αθανάσιος Τσαυτάρης είναι πρώην υπουργός Αγροτικής Ανάπτυξης.