Post Syndicated from Михаил Ангелов original https://www.toest.bg/nauchni-novini-slunchevi-paneli-gmo-kravi/

По-ефективни соларни панели

Погледнато философски, голяма част от енергията, която използваме, е слънчева светлина, съхранена под различни форми. В последните 50–60 години с помощта на соларните панели имаме възможността за прякото ѝ улавяне. С времето технологиите за производството им се усъвършенстват и сегашното поколение е с много по-добра ефективност и по-дълъг експлоатационен период. Увеличаващата се нужда от възобновяеми източници на енергия прави работата по подобряването им по-активна от всякога, като учените залагат на най-различни подходи за постигане на тази цел.

Един от тях е използването на перовскити – това са материали, които имат кристална структура, идентична с тази на минерала перовскит. Особено интересна е възможността за производство на леки и гъвкави панели, ако за основа се използва пластмаса. Друг начин за употребата им е комбинирането със силиций в своеобразен „сандвич“. Това увеличава ефективността на панелите, тъй като различните материали поглъщат слънчеви лъчи с различен спектър. Обикновено се използват два слоя – един от силиций и един от перовскит.

Уви, за разлика от силициевите панели, които може да се използват повече от 20 години, панелите от перовскит не са особено устойчиви на околната среда и обикновено издържат от няколко месеца до няколко години. Нова разработка предлага използването на процес по пасивиране на повърхността на панелите, който повишава тяхната устойчивост и ефективност. Това се постига чрез третиране със сол, която съдържа бром. Употребата ѝ има двойно действие – на повърхността на кристала се образува тънък филм, който премахва микроскопичните несъвършенства в кристалната решетка, правейки я по-устойчива на влиянието на околната среда. Наред с това бромът прониква във вътрешността на материала, което помага за намаляване на енергийните загуби в панела. Така с еднократно третиране се подобряват два от критичните параметри за този тип панели. 

Към момента подходът е приложим за малки изпитателни панели, но учените са сигурни, че той е важна стъпка към масовото им производство. Според тях подходът дава възможност за допълнителна оптимизация, тъй като описаният процес може да се приложи и при други видове перовскити и соли, което означава, че е много вероятно да бъде открита още по-ефективна комбинация.

Това предположение се потвърждава от друг екип, публикувал само няколко дни по-късно подобрен начин за използване на перовскит.

Проблем при създаването на комбинирани панели е загубата на енергия между слоевете, което води до спад в полученото напрежение. За справяне с това в кристала вместо бром е инкорпориран цианид, намаляващ значително загубите в панела. Само по себе си това е добро постижение, но учените са опитали и още нещо – вместо двуслоен те са направили трислоен панел, в който за основа е използвана традиционната комбинация от силиций и перовскит. Върху тях е положен още един слой от новосъздадения перовскит с цианид. Тази комбинация се оказва изключително добра – осигурява ефективност от 27%.

Също както при другата разработка, тепърва предстоят инженерни предизвикателства за въвеждане на процеса в производството на соларни панели, които да се използват от потребителите. Но и двата резултата показват, че все още има голям потенциал за подобряване на съотношението цена/добита енергия и този възобновяем източник тепърва ще ни изненадва.

Сръчкване на Вояджър

Проблемите в комуникацията с „Вояджър 1“ продължават, но от НАСА публикуваха обнадеждаваща новина.

В началото на месеца към сондата е изпратена команда, наречена от екипа „сръчкване“ – тя кара апарата да изпрати паметта на бордовия си компютър. Малко след получаването на командата „Вояджър 1“ е върнал пакет с данни, който, както и в предишните комуникации, е бил разбъркан. Въпреки това инженер от групата за комуникация с далечни апарати (Deep Space Network) е успял да го дешифрира и в него е открито пълно копие на паметта.

В паметта на бордовия компютър са всички данни, с които той оперира – командните инструкции на апарата, информация за моментното му състояние, както и научни данни. Съдържанието на пакета ще бъде сравнено с предишни копия от времето, когато „Вояджър 1“ е функционирал нормално.

Това би могло да подскаже на екипа какво се е объркало, и дава надежда, че освен да разберем какво се е случило с апарата, комуникацията с него ще се поднови и той ще продължи научната си мисия.

Човешки инсулин от крави

Биотехнологичният процес за синтез на човешки инсулин е едно от модерните чудеса на науката. В момента най-често се използват генетично модифицирани дрожди, в които е вмъкната генетичната последователност, кодираща за инсулин. Те се отглеждат в големи биореактори (ферментационни съдове, подобни на използваните за производство на бира), след което протеинът се извлича, пречиства и обработва в зависимост от вида, в който е необходим. 

Интересна иновация предлагат учени от Бразилия и САЩ в съвместна разработка. С помощта на генното инженерство те са създали трансгенна крава, която може да отделя проинсулин (прекурсора, от който се получава биологично активната форма) в млякото си. За целта с помощта на лентивирусен вектор човешкият ген за инсулин е включен в генома на 10 ембриона, които впоследствие са имплантирани и от тях е получена една трансгенна крава. За оптимизация на процеса векторът е конструиран така, че човешкият ген е активен само в млечните жлези на животното. Така естествените му биохимични процеси не се нарушават и трансгенният протеин се отделя само там. Вимето е особено подходящо за подобна трансформация – една от основните му функции е да произвежда големи количества протеини, така че това може да направи процеса много ефективен.

За съжаление, въпреки че животното е успешно модифицирано, добивът от трансгенния протеин е бил нисък. Една от причините е, че опитите за оплождане на кравата са били неуспешни и лактацията е предизвикана хормонално, вследствие на което количеството на полученото мляко е било значително по-малко. Друг фактор е донякъде изненадващата находка, че в млякото има повече инсулин, отколкото проинсулин. Най-вероятно това се дължи на протеази (ензими, разграждащи протеини), които могат да превръщат проинсулина в инсулин. Допълнително усложнение е и откриването на протеази, които разграждат инсулина, като привнасят отрицателен ефект в процеса.

Това прави резултатите интригуващи, но не впечатляващи. Въпреки това разработката показва, че методът работи и има голям потенциал. Ако разграждането на получения инсулин се избегне, например чрез допълнителни модификации или чрез промяна на трансгенния протеин, подобно „биологично производство“ би било изключително ефективно, като премахва нуждата от енергоемки биореактори.

При сходно манипулирани трансгенни мишки количеството проинсулин в млякото е достигнало 8 грама на литър. Ако приемем, че някои породи крави могат да дават над 30 литра мляко на ден, дори при ефективност наполовина от тази при мишките това означава хипотетично производство на над 3 млн. единици инсулин от всяка крава. Така едно малко стадо може да покрива нуждите на стотици хиляди пациенти.

Екологична катализа

Голяма част от реакциите, използвани в химичната и фармацевтичната промишленост са невъзможни без използването на катализатори. Това са вещества или елементи, които в общия случай ускоряват химичните реакции, помагайки да се понижи енергията за активация. Най-често за това се използват благородни метали, като платина, паладий и родий. Начинът им на действие е познат на химиците и те успешно са се наложили като стандарт, но има и редица проблеми. Цената им е много висока, а добивът им е доста енергоемък и замърсява околната среда. Също така употребата им е свързана с отделянето на токсични продукти, които трябва да се обработват по специален начин. Тези недостатъци са стимул да се търси техен заместник, който е по-евтин, енергоефективен и природосъобразен.

Възможна алтернатива е използването на електричество вместо химически катализатор. Вдъхновението за това идва от биологичните катализатори – ензимите, които създават електрически полета в активните си региони. През 2016 г. с помощта на тази технология в наномащаб е катализирана реакцията на Дилс–Алдер, която е широко използвана в органичния синтез. Същият екип в нова публикация описва заместването на меден катализатор в азид-алкиновото циклоприсъединяване. Тази реакция е определена от Бари Шарплес, един от тримата Нобелови лауреати за химия през 2022, като еталон за клик реакция. Освен прилагането му към друг вид реакция, методът е подобрен – мащабът вече не е нано, а се измерва в сантиметри. За целта учените са разработили специална микрофлуидна система, в която протича реакцията.

Освен че има предимства пред конвенционалните катализатори, този подход дава възможност за по-прецизно контролиране на реакциите чрез регулиране на силата и продължителността на електрическите импулси. Това може да послужи за производство на чисти форми на конкретни изомери и би премахнало риска от замърсяване на крайните продукти с частици от катализатори, което е важно за фармацевтичната индустрия.

Колко ваксини са прекалено много?

Имунизационният календар е резултат от множество изследвания. Броят и времето на поставяне на ваксините са строго съобразени с познанията ни за човешката имунна система. Медицината може да отговори на въпроса какво се случва, ако се пренебрегнат препоръките на лекарите и изпаднем в крайност по отношение на ваксинирането. Пример са увеличаващите се случаи на морбили (дребна шарка) в световен мащаб – завръщането на заболяване, обявено от Световната здравна организация за изкоренено в редица държави. По-трудно е да се каже какво става в другия случай – когато се слагат твърде много ваксини. Вероятността някоя етична комисия да позволи изследване на ефекта от многократни ваксинации е пренебрежимо ниска.

Към момента една от водещите хипотези е, че многократните ваксинации могат да доведат до по-слаб имунен отговор. Тя се базира на данни, които сочат, че при хронично излагане на даден патоген Т-клетките на имунната система „се уморяват“ и се наблюдава имунна толерантност, при която организмът не може да се справи ефективно с нападателя. Това е и причината да се води дискусия за честотата на реваксинацията против SARS-CoV-2.

Благодарение на 62-годишен мъж от Германия учените вече имат по-добра представа за ефекта от многократното ваксиниране. Изследователите разбират за случая от новините, след като властите започват разследване за измама срещу мъжа. Те са се усъмнили, след като в рамките на 9 месеца на името му са били регистрирани 130 ваксинации против SARS-CoV-2. Даденото обяснение за „лични подбуди“ явно е убедило разследващите органи, тъй като случаят е прекратен, без да бъдат повдигнати обвинения.

Жителят на Магдебург (наричан HIM в изследването) се е съгласил да бъде тестван, като е съобщил за допълнителни нерегистрирани ваксинации, които вдигат общия брой на 217 дози в рамките на 29 месеца. Оказало се също, че той не е бил особено придирчив – ваксините са от осем различни вида (някои от които бустерни).

В периода от 214-тата до 217-тата му ваксинация учените са изследвали кръв и слюнка от HIM, като получените данни са сравнени с контролна група от 29 души, получили нормалната тристепенна ваксинация. Спрямо тях той има между 5 и 11 пъти по-висока способност да инактивира вируса, но това се дължи на по-голямото количество антитела, а не на завишена активност. Също така е установено, че той отделя антитела и в слюнката си, което не се наблюдава в контролната група. Отчетена е и повишена концентрация на B и T-клетки, но без изменения в способността им за имунен отговор.

Общото заключение от изследването е, че в случая хиперваксинацията срещу SARS-CoV-2 няма негативни ефекти и е повишила количеството антитела, без да има забележим ефект върху общото функциониране на имунната система. От един случай няма как да се направят генерални изводи, но все пак това е интересна и рядка възможност да се наблюдава подобен феномен. Тестовете сочат, че HIM е успял да се предпази от заразяване с вируса, но не е ясно дали това се дължи на многото ваксини.

Авторите завършват статията със следното: „Считаме за важно да отбележим, че не поощряваме хиперваксинацията като стратегия за подобряване на придобития имунитет“.

Post Syndicated from Михаил Ангелов original https://www.toest.bg/nauchni-novini-genetichni-redaktsii-sveteshti-tsvetya/

Европа открехва врата за генетичните редакции

В средата на миналата година в Европа се завъртя на по-високи обороти дебатът за генетичните редакции с помощта на новите геномни техники (НГТ) и в началото на този месец той най-накрая стигна до Европейския парламент. С 307 гласа за (нито един от представител на България), 263 против и 41 въздържали се беше прието предложението да се въведат две категории генетично модифицирани организми. В първата категория ще попадат растенията, при които промените могат да се получат по естествен път в природата или чрез методите на традиционната селекция, и за тях ще отпаднат тежките процедури за регистрация, прилагани в момента. Потребителите ще бъдат осведомявани чрез поставяне на информация върху продуктите, които ги съдържат – промяна в сравнение с първоначалното предложение от 2019 г., в което бе заложено да се обозначават само семената. Също така растенията няма да могат да бъдат сертифицирани като „органични“. Във втората категория ще бъдат оставени растения с по-сложни редакции, както и създадени с предишното поколение методи за генетични манипулации.

Следващата стъпка е предложението да мине през Европейския съвет, където обаче се очаква тежка дискусия за патентите върху растения, получени с помощта на новите методи. От Комисията по околна среда, обществено здраве и безопасност на храните, която гласува положително преди вота в Европарламента, не се дават насоки относно решаването на този въпрос. Намерението е да се направи анализ на пазара и да се оцени влиянието на новите регулации върху биотехнологичните компании и семепроизводителите, както и върху достъпа на фермерите до семена. Резултатите от анализа ще бъдат публикувани през 2026 г.

Депутатите смятат, че патентите върху растенията, получени чрез НГТ, трябва да бъдат забранени, за да се избегнат правни диспути и да се улесни достъпът до тях както на биотехнологичния, така и на земеделския сектор. Също така се изисква отчет за влиянието на новите правила още през 2025 г. За съжаление, не е ясно дали тази забрана може да бъде въведена лесно. В момента всички сортове, получени чрез традиционните методи за селекция (дефинирани като „биологични процеси“), не могат да бъдат патентовани, но генетично манипулираните могат, тъй като са резултат от технологичен процес. Това означава, че за да отпаднат патентите, ще трябва да се променя и съществуващото законодателство в тази област. Към средата на миналата година в Европейското патентно ведомство са били регистрирани около 3100 патента за генетично модифицирани растения. Според организацията успеваемостта за получаване на такъв патент е около 35%, а средната достига почти 60%.

Въпреки заявените намерения на евродепутатите традиционните селекционери, по-малките биотехнологични компании и фермерите изразяват опасения, че сегашната правна рамка за патентите ще им попречи да се възползват от новите регулации и ще позволи на големите компании да завземат сериозни части от пазара. Пример за това е описан в публикация на Politico – голямата биотехнологична компания KWS е получила патент за царевица, която е устойчива на ниски температури и е получена чрез редакция на гени с НГТ. Така KWS има възможността да забрани продажбата на сходен сорт, произведен от малка компания от Нидерландия, която го е създала с помощта на класическа селекция. За момента забрана няма, но освен чисто правно предимство, голямата компания има достъп до повече ресурси и по-лесно производство.

За момента решението на Европейския парламент се приема очаквано от двата лагера, участващи в дискусията – учените и биотехнологичните компании са въодушевени и смятат, че е стъпка в правилната посока, докато природозащитните организации са недоволни. Положителният вот донякъде е неизбежна стъпка за приемането на новите технологии, което, както вече е споменавано, е нужно с оглед на климатичните промени и заплахата Европа да остане извън предстоящата генетична революция.

Генетично манипулирани организми в ръцете на потребителите

Раздвижване в сферата има и отвъд океана, където крайните потребители могат да се сдобият с две нови растения, получени чрез генетични манипулации.

Биолуминесценцията се среща при редица видове от различни групи – бактерии, насекоми, гъби, морски организми, но в природата няма биолуминесциращи растения. За получаването на светлина са нужни два основни компонента – луциферин и ензимът луцифераза. Доскоро за създаването им се използваше бактериен оперон (група от гени, които се експресират заедно, обикновено за нуждите на конкретен процес), но този подход има редица недостатъци, най-важните от които са слаба светлина и токсични междинни продукти.

Иновацията идва от екип руски учени, които разгадават биосинтетичния път в гъбата Neonothopanus nambi в края на 2018 г. Те установяват, че той е тясно свързан с кафеената киселина, намираща се и в растенията, и че за прехвърляне на процеса в тях са нужни само четири гена. Подходът се оказва значително по-ефективен – растенията светят по-ярко, а освен това е безвреден за приемните организми, тъй като се вписва в съществуващи биохимични пътища. Година по-късно учените оповестяват успешното създаване на светещ тютюн, а в началото на годината излиза и публикация, представяща оптимизация, която увеличава силата на светлината до два пъти.

Разработката може да се използва за изучаването на различни биологични процеси като биосензор – светлината може да се индуцира само в определени случаи и така да се проследяват биологични пътища. Работата им има и комерсиален резултат – биолуминесцентна петуния, наречена Светулка (Firefly Petunia) и предлагана от компанията LightBio. След като бе одобрена за продажба и отглеждане в САЩ в края на миналата година, тя вече е достъпна за предварителна поръчка.

Другата иновация е по-практична и е под формата на лилав домат. Тъмнолилавите домати не са новост – с помощта на класическата селекция са създадени редица такива сортове, но при повечето от тях наситеният цвят е само по повърхността, а месестата им част е в оттенък на червеното. Лилавите домати, предлагани от Norfolk Healthy Produce, са изцяло оцветени и са единственият такъв сорт, тъй като технологията за създаването им е патентована.

Научната основа е публикувана през 2008 г. и се базира на вмъкването на два гена от декоративното растение кученце (Antirrhinum majus), които отговарят за синтеза на лилав пигмент – антоциан. С изключение на тези два гена доматите не се различават по нищо от конвенционалните си роднини и сортът дори не е хибриден. Това означава, че от него може да се събират семена, които да се засяват на следващата година, и не е нужно да се купуват нови. Разработката е резултат от сътрудничеството на няколко европейски екипа (от Англия, Италия, Нидерландия и Германия) и е получила европейско финансиране, но към момента семената не са достъпни на нашия пазар поради съществуващите регулации.

Основното предимство на сорта, което се изтъква от авторите, е повишеното ниво на антоциани, които имат антиоксидантна функция. В публикацията си екипът описва и експеримент, целящ да проследи продължителността на живота на мишки, склонни да образуват тумори. Мишките са разделени на три групи. Едните ядат само стандартна храна, другите – стандартна храна и червени домати, а третите – стандартна храна и лилави домати. Между първите две групи няма значима разлика – те живеят средно около 140 дни. Но мишките, в чиято диета са добавени лилавите домати, живеят средно около 180 дни.

Въпреки че данните в изследването изглеждат убедителни, ползата от антоцианите за здравето е тема, по която все още се водят дебати и няма ясен отговор. Окислителните процеси имат важна сигнална роля и са част от процеса на програмирана клетъчна смърт, който е важен за отстраняване на клетки, функциониращи некоректно (например прототуморни). Наред с това новият сорт е 10% от хранителния прием на мишките, което не е пренебрежимо количество, ако се съотнесе към стандартната ни диета. От друга страна, лилавите домати биха допринесли за по-пълноценното хранене на хората, които не приемат достатъчно антоциани.

Въпреки че преките ползи за здравето не са напълно потвърдени, новият сорт е интересен дори само заради вида си и възможността генетично манипулираните растения да станат по-достъпни за потребителите. Климатичната реалност ще бъде изключително изпитание за традиционната селекция и широкото въвеждане на храни – плод на генно инженерство, изглежда неизбежно, поради което, колкото по-бързо се нормализират, толкова по-лесно ще можем да направим стъпката напред.

Грешка в превода

При изстрелването на „Вояджър 1“ през 1977 г. учените от НАСА не подозират, че мисията му ще продължи повече от 40 години. Основната програма е планирана до края на 1980 г., когато той трябва да премине покрай Сатурн и някои от луните му. Благодарение на шеметната си скорост от 17 км/сек в началото на 1998 г. той стана най-отдалечената от Земята космическа сонда, изпреварвайки по-рано изстреляния „Пионер 10“.

През 2012 г. мисията отново попадна в новините, тъй като апаратът стана първият създаден от човека обект, който напуска Слънчевата система. Това беше установено по спадането на нивото на заредени частици от Слънцето (т.нар. слънчев вятър) и покачването на космическите лъчи. Тези данни показват преминаване на хелиопаузата – участък, в който силата на слънчевия вятър и междузвездната среда се изравняват.

През годините с цел пестене на енергия редица от изследователските уреди на сондата бяха изключени, но въпреки това учените все още можеха да комуникират с нея и да получават данни. За съжаление, от няколко месеца съобщенията, които получаваме, са объркани и не могат да бъдат разчетени. 

Според НАСА повредата е в един от бордовите компютри. Една от неговите задачи е да изпраща телеметрия към Земята, което в момента не може да се осъществи, а това прави откриването на проблема изключително трудно, но има редица хипотези какъв може да е той. Една от тях е, че се касае за грешка в паметта на компютъра, която води до объркване на записаните в нея данни; друга възможност е просто да има механична повреда в някоя от частите. По-интересна (но и по-малко вероятна) е възможността за „обръщане на бит“ – това може да бъде причинено от заредена космическа частица, която удря паметта в точно определено място, карайки 0 да премине в 1 или обратното. Допълнителна трудност за установяване на случващото се е и разстоянието до апарата – 22 часа и 34 светлинни минути. За достигането на всяка команда до апарата е необходимо това време и съответно още толкова за получаване на обратната информация. Разбира се, вече е опитан добрият стар трик с рестартирането, но това не е помогнало.

Въпреки че опитите за възстановяване на комуникацията с „Вояджър 1“ продължават, скоро може да се наложи да приемем, че повторна връзка с него няма да има. Добрата новина е, че той има апарат близнак („Вояджър 2“), който също прекоси хелиопаузата, но шест години по-късно, въпреки че е изстрелян с две седмици по-рано от „брат“ си. Причината е в различните орбити, по които се движат двете сонди. Комуникацията с него все още е възможна и това е известно успокоение за учените, които могат да продължат да изучават междузвездното пространство.

По следите на пътешествениците

„Нови хоризонти“ (New Horizons) може да се нарече съвременният последовател на апаратите „Вояджър“. Изстрелян през 2006 г., след 9-годишно пътешествие, преминало покрай Юпитер и Сатурн, той прелита близо до планетата джудже Плутон и луната ѝ Харон, давайки ни първите детайлни снимки на тяхната повърхност. Заснети са и по-малките спътници на Плутон – Стикс, Никс, Керберос и Хидра.

След този успех мисията е удължена и новата цел е изследване на обектите от Пояса на Кайпер – област, сходна с астероидния пояс между Марс и Юпитер, но с много по-големи размери, като повечето обекти в него са от замръзнал метан, амоняк или вода. Там се намират и планети джуджета, сред които е Плутон.

Нови данни, получени от инструмент, броящ и измерващ частиците прах, сочат, че поясът на Кайпер всъщност е много по-обширен. До момента се предполагаше, че той се простира до около 50 AU (AU – астрономически единици, средното разстояние между Земята и Слънцето, или приблизително 150 млн. км). Но изглежда, че той достига 80 AU или дори още по-далеч. За да подкрепят данните, получени от апарата, астрономите използват и телескопски наблюдения, за да търсят обекти, чийто сблъсък може да е причина за образуването на този прах. Сред предложените хипотези е частиците да са от лед, който все още не се е разсеял, или пък този прах да е избутан от слънчевия вятър по-далеч, отколкото се смята за възможно.

Учените са развълнувани от откритието, тъй като това може да доведе до установяването на нова група обекти в Слънчевата система. Към момента мисията е удължена до напускането на Пояса на Кайпер, което се очаква между 2028 и 2029 г. Но най-вероятно научната работа с апарата ще продължи и ще започнат наблюдения на района около хелиопаузата, а може би и след нея. Според данните в момента наличната енергия ще е достатъчна за нормалната му работа за още поне 15 години, така че, ако не стане нещо непредвидено, апаратът ще продължи да ни съобщава какво се случва в периферията на Слънчевата система.

Post Syndicated from Михаил Ангелов original https://www.toest.bg/nauchni-novini-gmo-i-globalno-zatoplyane/

Промяна на ГМО хоризонта

През последните 10–15 години възможностите за редактиране на генома на културните растения се разшириха значително и учените вече имат по-прецизни и по-лесни за употреба инструменти, като ZFNs, TALENs и най-новия CRISPR/Cas9. Тези методи са основата на т.нар. нови геномни техники (НГТ) и бяха в своеобразна сива зона в Европа, защото нямаше пълна яснота дали растенията, получени с тяхна помощ, попадат в категорията на „класическите“ ГМО.

С решение на Съда на Европейския съюз от средата на 2018 г. бе установено, че към новите геномни техники ще се прилага съществуващото законодателство за ГМО. Въпреки че позицията на повечето учени, включително от Европейския орган за безопасност на храните (ЕОБХ), е, че те са по-безопасни от старите методи за генетични манипулации, това решение донякъде не беше изненада поради традиционно консервативния подход на ЕС в тази област.

Но ситуацията може да се промени – след проучване на НГТ Европейската комисия предлага преразглеждане на сегашните регулации и облекчаването им за някои растения. В предложението се въвеждат две категории, в които ще попадат растенията в зависимост от вида, броя и размера на генетичните модификации на генома.

Категория 1 ще покрива растения с промени, които може да се срещнат в природата или да се постигнат с традиционните техники за селекция. Това ограничава потенциалните промени до насочена мутагенеза (промяна на конкретни участъци от ДНК, в повечето случаи с цел инактивиране на гени) и цисгенеза (прехвърляне на генетичен материал от два близкородствени организма).

Преди пускането им на пазара те ще минават през процедура на верификация, но тя ще бъде значително облекчена и ускорена, а след това растенията ще бъдат третирани като получени от конвенционална селекция. Все пак при съществени промени на състава и хранителните им качества ще попадат под регулациите за нови храни в ЕС и ще минават за одобрение през ЕОБХ.

Може би най-спорната част е НГТ произходът да бъде означен само на семената, използвани от земеделците, а всички продукти, които стигат до крайния потребител, да бъдат разглеждани като конвенционални. Все пак тези растения няма да могат да се сертифицират като „органични“, което донякъде ще ги различава. Най-вероятно обект на възражения ще бъде и условието, че отделните страни членки няма да могат да забранят полските опити и отглеждането на тези растения.

В предложението се говори и за проследяемост, но е интересно как ще бъде реализиран този процес, защото за разлика от по-старите методи за намеса в генома, промяната с помощта на НГТ е недоловима.

За останалите растения (категория 2) ще продължат да важат сегашните регулации за ГМО. Тук ще се включват трансгенетичните растения (с вмъкнато ДНК от различни организми), растенията с екстензивни редакции и някои други изключения.

Предложението за промяна идва в динамичен момент в глобален мащаб. От особена важност е въвеждането на нови сортове, които ще са ключови за изхранването ни на фона на настъпващите климатични промени. Друг значим фактор е опасността от изоставане в сферата на генетичните редакции както в научен, така и икономически аспект. Регулациите за този тип генетични редакции са значително по-облекчени в САЩ, Индия, Китай, Великобритания и редица други държави, което прави развитието на иновации в сферата по-лесно и по-изгодно. В документа се споменават също пандемията от COVID-19 и войната в Украйна, разкрили външните зависимости на Европа.

Очаквано, научните среди и биотехнологичните компании приемат новината добре. Според оценката на ЕК промяната в регулациите би спестила милиони евро годишно и така разработването на нови сортове ще стане по-достъпно, а административните разходи ще намалеят. В подкрепа на предложението за облекчаване на регулациите е и организацията EU-SAGE („Устойчиво земеделие чрез генетични редакции в Европа“), в която членуват учени от над 150 европейски института, три от които български.

Редица организации се противопоставят със становището, че промените ще влошат качеството на храната. Има също опасения, че селекцията на нови видове ще бъде консолидирана в ограничен брой биотехнологични гиганти, което ще доведе до по-високи цени на семената, и ще бъде ограничена свободата на фермерите. Събрани са и над 400 000 подписа в петиция, която според организаторите ѝ ще покаже преобладаващото негативно мнение на жителите на ЕС.

В процеса на обсъждане най-вероятно ще настъпят промени в детайлите, но след като бъдат приети от ЕК, новите правила ще трябва да бъдат гласувани и в Европейския парламент, където също се очаква да има разгорещени дебати. Важното е, че дискусията е започнала и има възможност да се стигне до решение, което да е в крак с промените – както климатични, така и научни.

Планетата се затопля

За съжаление, глобалните климатични промени не чакат обсъжданията. В няколко поредни юлски дни бяха счупени температурните рекорди и се очаква 2023-та да е най-горещата година от последните над 200, в които се правят точни измервания. Ако се включат и палеоклиматичните данни, този период може да достигне 120 000 години.

Справка в поддържания от Университета на Мейн Climate Reanalyzer показва, че средната глобална температура е достигнала 17,23°C на 6 юли. Един от рекордите е потвърден и от Европейската услуга за проследяване на климатичните промени, в която се използват данни от спътниците „Коперник“. Учените отбелязват, че това може да е вследствие на времето в Южното полукълбо и потока от необичайно горещ въздух над части от Антарктида, но промените са отчетени и в много други точки на света. В алжирския град Адрар температурата не е паднала под 39,6°C дори и през нощта. А след два смъртни случая в Пекин поради високите температури, в редица градове в Китай бяха отворени бомбоубежищата и бе забранена работата на открито.

Една от основните причини за високите температури е Ел Ниньо – топлата фаза на Южното колебание, чийто интензитет този път е особено висок. Това донякъде беше очаквано заради нехарактерно голямата продължителност на предхождащата студена фаза (Ла Ниня). Тъй като пикът на топлата фаза обикновено е между ноември и януари, се очаква ефектът му да се засили през идните месеци, като не е изключено да продължи и по-дълго от обичайното, както стана и при предхождащата Ла Ниня.

За интензитета на Ел Ниньо е ключова температурата на океанската вода, защото при него само се прехвърля топлина от океана към атмосферата. А океанът се затопля – според данни на Европейската услуга за проследяване на климатичните промени температурата на океана през юни е с 0,91°C над средната за периода 1979–2023 г. и с около 0,5°C по-висока от предишния юнски рекорд, отчетен през 2010 г. Особено топли са североизточните части на Атлантика, където температурите са достигнали 1,36°C над средното.

Поради затоплянето на горните слоеве на океана, изкачването на студената вода от дълбочините се забавя и се образува своеобразна възглавница от топла вода. Така топлината, която океанът е поел през трите години на Ла Ниня, сега се освобождава. Този фронт предизвиква и повече гръмотевични бури, което допълнително затопля атмосферата.

Високите температури са само едно от следствията на глобалните климатични промени. Водният цикъл на планетата също се влияе и променя по опасен начин. Испания е засегната от суша, която може да се окаже рекордна за последния век с 36 последователни месеца с валежи по-ниски от средната стойност. Съчетано с високите температури, това вещае катастрофална година за земеделците. Проблеми има и с питейната вода. Нивото на язовира Sau Reservoir в Каталуния е едва на 7% от капацитета му през април. Това е наложило и премахването на рибата от него, тъй като водата вече е била негодна за живот. На този фон наводнения в Индия засегнаха над половин милион души, като проливните дъждове са довели до преливането на река Беки и евакуацията на около 14 000 души. Наводнения с жертви имаше и в Япония и Турция.

В Канада бушуват опустошителни горски пожари, димът от които покри северните части на САЩ. Изгорели са над 9 млн. хектара – два пъти повече от обработваемите площи в България, а властите предупреждават, че тази година опасният сезон ще е по-продължителен. Мащабите са безпрецедентни и освен че имат унищожителни последици, пожарите ще влошат дългосрочно климата – въглеродните емисии са много по-високи от предходни години, а кумулативната топлина, отделена от огъня до момента, е почти два пъти повече, отколкото за цялата рекордна 2022 година. Най-вероятно ранното начало на сезона на пожарите се дължи на нехарактерните и дълги суши, комбинирани с необичайно високи температури. В началото на юли в северните части на провинция Квебек температурата е достигнала 34°C.

Промените са пагубни за всички обитатели на планетата. Затоплянето на океана, особено когато е рязко, както по време на Ел Ниньо, влияе зле и на обитателите му, и на птиците, които се хранят с тях. Ефектът от това не е незабавен, а може да се наблюдава след един до шест месеца според изследване на американски учени. Обобщени са данни от четири проекта за обследване на плажове, в които обучени доброволци броят мъртвите птици в конкретен участък.

Причините за смъртта на птиците са разнообразни, но повечето са свързани с променящите се екосистеми. Най-честата причина е промяна във видовия състав и размера на популациите в местата, в които те се хранят, водещо до гладна смърт. С промяната на самия океан е очаквано да настъпят промени и в организмите, които го обитават. Според авторите на статията мащабът на тези промени е голям и може да става въпрос за над милион загинали птици в периода 2014–2019 г. По-топлите води са добра среда за развитието на алги, които може да бъдат токсични за животните.

Топлинните вълни имат негативно влияние и върху насекомите. Ако температурата се повиши за три дни по време на възпроизвеждане, броят на потомството намалява двойно, а вероятността от успешно оплождане спада със 75%. Драстично спада и вероятността младите насекоми да оцелеят. Интересното е, че ако периодът на висока температура е малко преди или след периода на интимност, негативното му влияние е почти незначително. Резултатите от това изследване са важни, тъй като насекомите са основна част от хранителните вериги и над 89% от цъфтящите растения се опрашват от тях. В скорошна публикация е изказана хипотезата, че първите цъфтящи растения са били опрашвани от насекоми, а разпространението на полен с вятъра се е появило на по-късен етап.

Учените сигнализират за опасността от климатичните промени от десетилетия, но взетите мерки, изглежда, са твърде късни или недостатъчни. Протоколът от Киото и последващото Парижко споразумение дават рамка на световните правителства за намаляване на емисиите, но не е ясно дали те ще бъдат достатъчни. Планетата има известен буфер, най-вече в Световния океан, за поемане на допълнителна топлина, но той започва да се изчерпва и сме на ръба на събития, които ще бъдат каскадни и необратими. Въпреки че някои са скептични относно антропогенния характер на случващото се, то е факт и пред нас стоят множество проблеми, за които ще трябва да се намери решение.

Заглавно изображение: Язовир Sau Reservoir в Каталуния, заснет на 13 март 2023 г. Нивото на водоема е спаднало драстично оттогава. Снимка: European Union, Copernicus Sentinel-2 imagery