Одним из ключевых событий первого дня Саммита стала пленарная сессия «Генофонд». Модератором выступил доктор биологических наук, заведующий лабораторией эволюционной геномики Института общей генетики имени Н. И. Вавилова РАН Евгений Рогаев.
Трое ученых говорили о генетической полноте популяций, как естественных, так и искусственных, – каждый со своего угла зрения. Российский зоолог, вице-президент РАН Андрей Адрианов оценил биоразнообразие Мирового океана как питательный и важный для изучения и сохранения ресурс для будущих поколений. Доктор биологических наук, ведущий сотрудник исследовательского центра Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН Олег Трапезов рассказал о загадках эволюции и о том, какие генетические процессы превращают диких зверей в домашних. Елена Хлесткина, директор Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова выступила с докладом «Генбанк XXI века и умное растениеводство». Представляем выдержки из выступлений ученых.
Глубины Мирового океана, подводные роботы и полезные ископаемые (Андрей Адрианов)
– За пределами Земли уже побывало более полумиллиона человек, а в самом глубоком месте Мирового океана – всего несколько. Что скрывается в водном пространстве площадью 361 260 000 квадратных километров? Считается, что при двух миллионах живых организмов на планете около полутора миллионов приходится на подводный мир, но по факту даже больше – точное число мы не знаем. Очевидно одно – подавляющее число новых видов находятся именно в океане, и, разумеется, они мало изучены: исследовать глубины океана труднее и опасней, чем околоземное и земное пространство.
На сегодняшний день учеными неплохо изучены поверхностные воды Мирового океана, особенно те зоны, где мы ловим рыбу, неплохо освоены рифы. Но исследование океанских глубин без специальных робототехнических средств невозможно. В арсенале ученых уже есть некоторые реальные технические разработки, которые могут собирать полезную информацию, опускаясь до глубин в шесть и более километров.
Сегодня перед учеными стоит еще одна проблема: сохранение глубоководных экосистем и глубоководных биоресурсов в районах добычи полезных ископаемых. Этому вопросу уделяется особое внимание: в Мировом океане уже насчитывается 15 тысяч охраняемых морских акваторий (ОМА). Также страны, ратифицировавшие конвенцию ООН о биологическом разнообразии к 2020 году должны выделить для ОМА не менее 10% морских вод под своей юрисдикцией.
Загадка эволюции и доместикация (Олег Трапезов)
– Загадка эволюции человека неразрывно связана с колоссальным возрастанием объема мозга. Первый Homo sapiens уже располагал чрезвычайно сложным мозгом, как бы предвидя будущие задачи, которые встанут перед ним на много тысячелетий позже. Раньше для выживания в конкурентной среде с другими животными было более чем достаточно разума неандертальца, не говоря уже о кроманьонце. И от самого древнего представителя человеческого вида до нашего родоначальника кроманьонца объем мозга увеличился с 450-650 грамм не на много. То есть за все время существования земной цивилизации мозг почти не изменился и современный человек не стал способнее своих далеких предков.
Дикий, не только животный, но и растительный мир является ареной нескончаемых экспериментов по одомашниванию. Если капнуть глубоко в историю, то так называемая доместикация началась около 15 тысячелетий назад, когда понятия «эксперимент» не было и в помине. Тогда, не обладая даже приличным запасом слов, человечество приступило к величайшему биологическому опыту – процессу исторического преобразования животных и растений из диких в домашние. Именно тогда, на самых начальных этапах этого процесса, произошли ключевые изменения, которые дали мощный импульс всей дальнейшей эволюции одомашнивания. За все это время человек создал такое количество форм, на которое природе потребовалось бы 40-50 млн лет, – более 6200 пород различных видов животных. А число сортов основных культур: пшеницы, риса, кукурузы, бананов, хлопчатника, – оценивается в сотни и даже тысячи по отдельным видам.
Генбанк XXI века, умное растениеводство и персонализированное питание (Елена Хлесткина)
– В коллекции Всероссийского института генетических ресурсов растений имени Н.И. Вавилова (генный банк) хранятся уникальные образцы семян множества сельскохозяйственных растений, которые собирались больше 100 лет. Благодаря им, ученые создали 80% сортов используемой сейчас пшеницы, свыше 200 сортов ржи, овса, ячменя, включая все российские короткостебельные сорта, устойчивые к полеганию, позволившие повысить урожайность зерновых культур в два-три раза и значительно увеличить валовые сборы зерна. Культура картофеля заняла всероссийский ареал, приобрела признаки скороспелости, устойчивости к болезням, а ее урожайность увеличилась в три-четыре раза. Ареал возделывания кукурузы на зерно продвинулся от Черноморского побережья на 1800 километров на север и на 8000 километров на восток.
Генный банк обеспечивает сортами отечественные селекционные программы и научно-исследовательские проекты. Только с начала 2019 года безвозмездно в научно-исследовательские центры и университеты России передано более 3500 образцов разных культур по 122 заявкам из 47 российских государственных научных организаций.
Что такое умная селекция? Это отрасль сельского хозяйства, занимающаяся созданием новых сортов культурных растений с целью повысить урожайность культур вне зависимости от климатических условий с использованием новейших генетических технологий, датчиков и робототехнических систем.
Сегодня есть много методик диагностики влияния пищевых компонентов на функционирование генов в ответ на прием того или иного препарата. Разнообразие ответов организма на них позволяет персонализировать лечение и питание. В недалеком будущем можно будет говорить и о персонализированной селекции растений, то есть ученые смогут создавать специальные сорта сельхозпродукции с заданными потребительскими свойствами для людей, имеющих предрасположенности к тем или иным заболеваниям.
