Biotechnológie lesa - veda, či skôr biznis?

Jedným z hlavných problémov súčasnej spoločnosti je rozhodne nedostatok prírodných zdrojov. Počnúc energetickými zásobami ropy a uhlia, cez úrodnú pôdu a zdroje potravy, až po kyslík. K takémuto "nedostatkovému tovaru" možno pripočítať aj lesy - či už ako životné prostredie mnohých rastlinných a živočíšnych druhov, alebo miesto na regeneráciu a rekreáciu človeka, ale hlavne ako "biotovárne", a reálne vzaté až dodnes jediné továrne, na kyslík - nevyhnutnú podmienku existencie života na Zemi. Tieto všetky dôvody však dnešnému človeku zjavne nestačia na to, aby sa o problém ich tzv. "miznutia" zaujímal bližšie. Na to je potrebný "pádnejší" argument, čiže dôvody ekonomické. Našťastie aj s touto oblasťou sú lesy spojené, a tak im možno svitá aspoň iskierka nádeje...

Keďže v súčasnosti je problém s financovaním vedeckých projektov nielen na Slovensku, ale prakticky na celom svete, jednotlivé výskumy už nie sú inšpirované výhradne prirodzenou zvedavosťou človeka a jeho túžbou po poznaní, ale aj možnosťou praktického využitia toho ktorého výskumu, resp. strategickou a finančnou využiteľnosťou. To je pravdepodobne aj jedna z príčin, prečo jedinou doteraz kompletne génovo zmapovanou rastlinou je Arábkovka (Arabidopsis) - v podstate nenáročná rastlinka s hojným výskytom aj v našich zemepisných podmienkach, ktorej genetická výbava pozostáva z piatich párov chromozómov. A tak sa táto nenápadná "burinka" stala modelom pre rastlinné biotechnológie aj napriek mnohým odlišnostiam, zvlášť výrazným najmä pri biotechnológiach lesa, kde nosnou oblasťou je práve drevnatenie, sekundárne hrubnutie.

Strategickými génmi sa v biotechnológiach lesa stávajú "kvantitetívne gény" (QTL - quantitative trait loci), ktoré určujú špecifické vlastnosti dreva. Práve tu sa otvárajú možnosti pre zlepšovanie genetických vlastností - výnos, kvalita a tolerancia na stres. Na túto oblasť biotechnológii bol zameraný workshop "Forest Biotechnology - 2020 Vision" organizovaný Shell International Renewables Ltd (nová spoločnosť zaoberajúca aktivitami firmy Shell zameranými na lesné hospodárstvo a obnoviteľné zdroje energie), ktorý sa konal v januári 1998. Vedci z rôznych oblastí sa snažili zhrnúť dosiahnuté výsledky, s čím bohužiaľ nemali príliš veľa práce, ale hlavne načrtnúť perspektívy a plány do budúcnosti. Dnes predstavujú investície na výskum dreva, papierovej kaše a papierenského priemyslu len 1% z výnosu, čo je oproti 15% vo farmaceutickom priemysle takmer zanedbateľný podiel. Analýzou sa dospelo k tomu, že jedným z hlavných problémov, prečo priemysel nepovažuje výskum v oblasti lesného hospodárstva za atraktívnu záležitosť je aj dlhá generačná doba a v súvislosti s tým je celý výskum zdĺhavejší, citlivejší na krátenie rozpočtov a zdanlivo aj menej rentabilný. Toto sa však bude musieť zmeniť, pretože naša planéta nie je schopná pokrývať našu spotrebu, ktorá dnes predstavuje 1,5 milióna m³ za rok.

Momentálne jedinou biotechnológiou využívanou v tejto oblasti je klonovanie jedincov, čo je pochopiteľne nedostačujúce. Požiadavky zo strany producentov sú jasné:

• skrátenie generačného cyklu (najlepšie tak na 10 rokov, pretože pokiaľ je tento dnes stále v oblasti 60 - 150 rokov, nie je táto oblať zaujímavá pre menšie spoločnosti a farmárov)
• zlepšenie rastových schopností - zvýšenie výnosnosti v prepočte na plochu
• tvar semenáčikov vhodný na sadenie a manipuláciu (rovné kmene, krátke konáre)
• prevencia proti reprodukcii opeľovaním - zdroje a energia sú potom umiestňované do dreva
• lepšie prispôsobienie stresovým podmienkam - s ohľadom na degradujúce "sa" životné prostredie, ale aj na rôzne klimatické podmienky (predovšetkým odolnosť voči chladu a suchu)
• uniformita
• predpoklady na dobrú kvalitu dreva - tieto sú však rôzne v rôznych oblastiach - iné sú pre účely použitia ako pevného paliva, či do papierenského priemyslu

Súčasné trendy vo výskume by mohli ponúknuť predovšetkým zlepšenie kvality dreva a zvýšenie odolnosti voči chorobám, herbicídom a pesticídom. Najrýchlejšou cestou by však bolo zmapovanie genómov, ktoré by značne posunulo vpred oblasť klonovania na základe QTL. Menej náročné by bolo mapovanie napr. eukalyptu, či javora, než napríklad takej borovice (megagenóm cca 200 krát väčší než Arábkovka). Za zmienku snáď stojí zaujímavý údaj, že keby sa postupy dnes používané na výskum genómu človeka aplikovali na Arábkovku, výsledky kompletného sekvenovania by sme mali v priebehu pár týždňov. Toto je však hudba ďalekej budúcnosti, pretože investori sú v tejto oblasti stále veľmi skeptickí. Biológom sa v tejto oblasti stále nedarí presvedčiť o tom, že potenciál je ešte veľký, a výskumom možno dosiahnuť pokrok porovnateľný s pokrokom v oblasti výnosnosti obilia. A tak táto oblasť zostáva stále veľmi silno zviazaná s tradíciami a pôvodnými geografickými podmienkami.

Aj napriek vyššie uvedeným faktom nie sú peniaze jediným dôvodom k dôslednému zvažovaniu investícii a výskumných cieľov. Istým podielom (aj keď objektívne treba priznať, že určite nie rozhodujúcim) sa na tom zúčastňuje aj verejná mienka, resp. obavy širokej, a nielen laickej, obce, ktorá nie je vždy priaznivo naklonená voči takým drastickým zásahom do života prírody, akým rozhodne biotechnológie, a špeciálne genetické manipulácie nesporne sú. V súčastnosti sa vedcom podarilo "vyrobiť" asi 10 000, rôznym spôsobom geneticky upravovaných jedincov (ide najmä o transgénnych a knockoutovaných jedincov), a dodnes sa nevie, čo by to mohlo spôsobiť v genofonde našej planéty. Pokiaľ ide o laboratórne chované zvieratá, môžeme mať relatívne veľkú dôveru v ich izolovanie, čím je zabránené šíreniu ich genómu do voľne žijúcej populácie. Túto istotu však ihneď stratíme pri mohutných uniformných rastlinných spoločenstvách, ktoré sú vysádzané a väčšinou teda aj voľne krížiteľné s prirodzenými rastlinnými druhmi. Ich uniformitou sa znižuje biodiverzita týchto spoločenstiev, čo sa určite začne postupne prejavovať aj na ostatných spoločenstvách, a postupne prepukne v lavínu, ktorú sme si sami spôsobili, ale dokonale nad ňou stratili kontrolu.

Niet sa teda čo diviť, že niektorých ľudí sa zmocňuje panika pri pohľade na to, čo iní považujú za "úžasné výsledky vedeckého výskumu" a vedecký pokrok hodnotia skôr ako únik pred možnosťou naučiť sa žiť v symbióze a zhode s tým všetkým, čo sme ako ľudstvo dostali do daru. Po tom, čo média prinášajú pravidelne správy o dalších úspechoch klonovania, dokonca aj na ľudských embryách, napriek rôznym konvenciam a dokumentom, už skutočne strácam aj tie posledné ilúzie o ľudskosti a súdnosti týchto ľudí, nehovoriac o dôvere voči "taktiež vedcom", ktorí deklarujú dodržiavanie istých zásad, a hneď obratom ruky sa hrdia výsledkami, ktoré dosiahli ich porušením. Ecce Homo!

Otázkou je, či neexistujú prirodzenejšie, a z perspektívneho hľadiska aj účinnejšie metódy ako sa ľudstvo môže vysporiadať so stále narastajúcimi problémami životného prostredia. Je síce pravdou, že dnes sa stále častejšie stretávame s bežnými ľuďmi, ktorí vidia stav životného prostredia, jeho priemyselné znečisťovanie, nedostatok zdrojov energie, narastajúce množstvo odpadu a zvyšovanie konzumného prístupu spoločnosti ako problém, jednako však nie sú schopní sa k nemu zodpovedne postaviť, zvážiť svoje možnosti a v ich medziach niečo urobiť pre zlepšenie súčasnej situácie. Priam ukážkovým prostredím je naša fakulta, ktorá je síce plná odborníkov a ľudí s dostatkom informácii o stave a dokonca i spôsobobe riešenia, napriek tomu nepodporuje praktické enviromentálne správanie (nehovoriac o tom, že by ho mala vyžadovať). Názorným príkladom je náš bufet, v ktorom ani nie je možnosť kúpiť si niečo bez toho, aby vám to naservírovali do plastovej misky s plastovým jednorázovým príborom a nápojom v plastovom pohári (najlepšie minerálkou z plastovej fľaše), prinajlepšom aspoň koláčik musíte mať v plastovom vrecúšku ... Aktivity ako bol napríklad zber papiera nemali dlhé trvanie, a podobný prístup prevažuje aj vo väčšine kancelárii a v laborátóriach - česť výnimkám, ale royhodne nie je zvláštnosťou používanie jednorázových Petriho misiek (samozrejme majú svoje výhody, ale znova je to len náš "takmer nezničiteľný priateľ").

Z toho všetkého vidno, že dosiaľ nie vytvorená adekvátna podpora perspektívnym riešeniam globálnych problémov - ani z pohľadu vedcov snažiacich sa riešiť isté problémy svojimi metódami, ani z pohľadu "zelených". Nie je poskytovaná ani finančná, ani legislatívna záštita, a tak ľudstvo viac - menej stále len stojí na rázcestí, boriac sa s exponenciálne rastúcimi ťažkosťami pri zabezpečovaní stále základnejších podmienok svojej existencie. Ostáva nám len dúfať, že keď sa konečne pohneme niektorým smerom, nebude ešte neskoro...

Použitá literatúra: