Ученые из Австралии представили новый способ повысить урожаи. Они предлагают позаимствовать у цианобактерий структуры, делающие фотосинтез более эффективным, и внедрить их в сельскохозяйственные растения.
По прогнозам, к 2050 году население Земли превысит 9 млрд человек. Чтобы накормить всех, необходимо найти способ радикально повысить урожаи. Возможные меры — генное редактирование, использование бактерий-симбионтов и новые удобрения.
Ученые из Австралийского национального университета (ANU) предложили альтернативное решение. Им удалось внедрить в клетки растений микроструктуры, способные значительно повысить эффективность фотосинтеза и, как следствие, урожайность. Речь идет о карбоксисомах — белковых структурах диаметром 80-140 нм, сообщает Science Daily. Они присутствуют в клетках цианобактерий и некоторых других микроорганизмов, где улавливают CO2 и переносят его к ферменту RuBisCO. У настоящих растений карбоксисомы отсутствуют, а процесс фотосинтеза не слишком эффективен и занимает в три раза больше времени.
Ученые давно предполагали, что внедрив эти структуры в клетки сельскохозяйственных растений, можно «разогнать» их рост и урожайность — по некоторым оценкам, на 60%.
Однако до сих пор идея оставалась чисто теоретической. Австралийским исследователям потребовалось более пяти лет, чтобы претворить ее в жизнь. Итогом работы стали растения табака с карбоксисомами, внедренными в хлоропласты — органоиды, в которых идет процесс фотосинтеза. Ученые отмечают, что это лишь первый шаг на пути к созданию высокоурожайных растений. Однако он ускорит дальнейшие разработки в этой области.
Изучение фотосинтеза позволяет не только повысить урожаи, но и обеспечить человечество чистой энергией. В этом уверены британские исследователи, создавшие систему полуискусственного фотосинтеза, эффективно разделяющую воду на кислород и водород. Для этого ей необходим только солнечный свет.
