10 plantas revolucionárias do futuro, entenda

Os avanços na bioengenharia tornaram teoricamente possível fazer praticamente qualquer coisa com as plantas. Na verdade, muitas das plantas que temos hoje já foram modificadas de forma irreconhecível em relação ao que costumavam ser. As cenouras eram originalmente raízes brancas e esqueléticas; os pêssegos eram salgados e do tamanho de uma cereja; as melancias eram pequenas e amargas; e berinjelas pareciam ovos.

Nosso mundo – ou pelo menos nossos supermercados e jardins – seria diferente sem a modificação genética. No entanto, as culturas GM também trazem desvantagens significativas e, apesar de toda a promessa de nos ajudar a sair de nossas confusões, fica claro como elas nos trazem mais.

Ainda assim, aqui estão algumas das maneiras mais inventivas e audaciosas pelas quais os humanos não vão deixar tudo em paz.

10. Pothos super purificador de ar

Típico dos humanos, nossa abordagem de consumo excessivo de combustível para purificar o ar com purificadores de ar elétricos apenas agrava o problema. Para fornecer uma alternativa, a empresa francesa Neoplants modificou geneticamente uma planta pothos (hera do diabo) até as raízes para reciclar poluentes transportados pelo ar. Eles o chamam de Neo P1 e, aparentemente, é “capaz de fazer o trabalho de purificação do ar de até 30 plantas.”

As plantas são naturalmente melhores em absorver e metabolizar compostos orgânicos voláteis (VOCs), mas o Neo P1 foi ajustado para se destacar – visando especificamente VOCs internos como benzeno, etilenoglicol, formaldeído e tolueno. Nada é desperdiçado; os compostos são quebrado e reciclado na água, açúcares e aminoácidos que o Neo P1 precisa para crescer, junto com o oxigênio para liberar no ar. Para aumentar sua eficácia, as raízes da planta também possuem genes de bactérias extremófilas (bactérias que evoluíram para sobreviver em ambientes inóspitos alimentando-se de toxinas).

Como o nome de sua primeira planta indica, a Neoplants espera criar mais plantas purificadoras de ar no futuro. Eles também consideram seu trabalho útil na “luta” contra as mudanças climáticas.

9. Culturas fixadoras de nitrogênio

Com ou sem razão, somos obcecados por proteínas dietéticas. E as leguminosas (feijão, leguminosas, amendoim) estão entre as melhores fontes vegetais de todas – devido não apenas à quantidade de proteína que possuem, mas também à forma como a produzem.

A proteína requer nitrogênio, cuja biodisponibilidade (ou seja, o suprimento para uso pelos organismos) é limitada – daí sua adição de fertilizante. Ao contrário da maioria das plantas, no entanto, as leguminosas o colhem diretamente do ar. Isso é chamado de ‘fixação de nitrogênio’. A modificação genética de outras culturas básicas para fazer o mesmo revolucionaria a agricultura em todo o mundo, especialmente nos países pobres, eliminando a necessidade de fertilizantes caros que pioram o clima.

Os críticos dizem que levará muito tempo, porém, e apontam o problemas existentes de culturas GM – como ervas daninhas tolerantes a herbicidas. E obviamente existem outras maneiras mais diretas de aliviar a pobreza global.

8. Tabaco de cocaína

Este é um divisor de águas de uma forma indireta. Não espere ver seu revendedor local oferecendo um novo tipo especial de tabaco branco brilhante. Os pesquisadores estavam interessados ​​em modificar plantas geneticamente para produzir cocaína para estudar sua evolução como pesticida e suas possíveis aplicações na medicina.

A produção de cocaína nas plantas de coca há muito é um mistério, em parte devido ao trabalho intensivo que é cultivar coca em laboratório. A resposta encontrada pelos cientistas na China foi reconstruir geneticamente, no genoma de uma planta de tabaco, o caminho bioquímico pelo qual a cocaína é produzida. Algumas partes da cadeia deixaram a planta do fumo para surgir sozinha, e o resultado foi folhas de tabaco contendo cocaína. As implicações para encontrar novos medicamentos são significativos.

Segundo os pesquisadores, a quantidade de cocaína produzida não era suficiente para torná-la um empreendimento viável no mercado negro e, de qualquer forma, o processo é muito técnico para o laboratório de drogas clandestino comum. No entanto, os próprios pesquisadores estão trabalhando nisso, esperando aumentar a produção da planta do tabaco.

7. Repolho com veneno de escorpião

A modificação genética e os pesticidas são duas das nossas contribuições mais tóxicas como espécie. Então, por que não combiná-los em um? Em uma tentativa de consolidar o dano que causamos, os cientistas pegaram o gene do veneno de caudas de escorpiões mortais, o projetaram para matar apenas insetos e o colocaram em um repolho. O que poderia dar errado?

Embora os primeiros testes tenham confirmado nenhuma toxicidade para os seres humanos, o conceito está cheio de problemas. Por um lado, o estudo testou células humanas de câncer de mama in vitro, não células humanas saudáveis ​​in vivo. Além disso, o próprio repolho pode ser prejudicado. A modificação genética pode escapar e infectar espécimes não-transgênicos. E, como acontece com os pesticidas existentes, pode desestabilizar ecossistemas inteiros.

A FDA tem um longo histórico de ignorando tais questões ao aprovar OGMs, embora – mesmo quando eles não contribuem com nada. Nesse caso, uma vez que o efeito do pesticida do repolho venenoso depende dos insetos que realmente o comem, é provável que os agricultores também usem sprays de pesticidas apenas para manter os insetos afastados. Em outras palavras, os consumidores receberiam o dobro de toxinas.

6. Carvalho endosporo

Os carvalhos são, para a mente científica, intoleravelmente ineficientes. Eles não apenas produzem muito mais bolotas do que nunca, mas também desperdiçam milhões de células ao perderem suas folhas a cada outono. E se, em vez de apodrecerem no chão, essas células se transformassem em milhões de esporos, espalhados pelo vento, cada um capaz de clonar sua fonte. Esta seria uma estratégia evolutiva superior, e não há, aparentemente, “nenhum princípio biológico … proibindo … [reproduction] por esporos e sementes.” E, ao contrário das bolotas, os endosporos podem permanecer viáveis ​​por milhões de anos.

Mais uma vez, porém, há problemas sérios. Os carvalhos de endosporos são uma coisa, mas e o knotweed de endosporos? A menos que essa modificação genética específica seja estritamente limitada a “plantas benéficas” (e mesmo assim), “superervas daninhas podem invadir a Terra”.

Como sempre, só porque vemos uma lacuna no mercado, por assim dizer, não significa que devemos explorá-la. Afinal, as árvores também seriam mais eficientes se evoluíssem para “andar” mais rápido do que já fazem, e se aprendi a caçar com gases venenosos ou picos. Simplesmente não é o tipo de mundo que a maioria de nós deseja.

5. Frutas e vegetais supernutritivos

A modificação genética de plantas para fornecer mais valor nutricional não é novidade. Nós já temos batata com proteína, milho e arroz; linhaça com maiores teores de ômega-3 e -6; tomates com antioxidantes snapdragon; e alface com mais ferro digestível. Há também cenouras que aumentam nossa absorção de cálcio e a chamada “banana dourada”, uma fruta australiana que combina a banana comum com uma variedade de laranja da Papua-Nova Guiné rica em provitamina A. Normalmente, no entanto, a interferência humana é a razão para o baixo consumo de cálcio. nutrição em primeiro lugar. Portanto, estamos céticos.

Cientistas que esperam revolucionar nossas colheitas até 2028 confiam na edição superprecisa do gene CRISPR-Cas9. O as possibilidades são muitas (e estúpido): feijão com gosto de nuggets de frango; cenouras com gosto de batata frita; batatas com hambúrgueres no meio; e sementes de girassol do tamanho de pequenos ovos para serem comidas como maçãs.

Algumas das ideias menos infantis incluem amendoim hipoalergênico e lentilhas com tanta proteína quanto carne. Mas todos eles levantam questões sobre quanto controle os humanos deveriam ter sobre a natureza, especialmente considerando a bagunça que fizemos.

4. Choupos comedores de poluição

A fitorremediação é o processo pelo qual algumas plantas limpam a poluição – extraindo contaminantes através de suas raízes, decompondo-os em subprodutos inofensivos e usando-os ou liberando-os no ar. É outra maneira pela qual as plantas foram pressionadas a funcionar, desfazendo o dano que causamos. Mas, dizem os cientistas, eles não o fazem bem o suficiente. Eles são muito lentos.

A solução tem sido modificar geneticamente os choupos para quebrar o tricloroetileno (TCE) com mais eficiência. O TCE é o contaminante mais comum das águas subterrâneas encontrado nos locais mais poluídos da América. Antes promovido pela indústria farmacêutica como anestésico, agora é um conhecido carcinógeno que perdura por muito tempo no ar, água e solo onde quer que seja usado. E, dado o seu uso contínuo em muitos produtos de limpeza domésticaé um problema que só piora.

A pesquisa em fitorremediação geneticamente modificada é promissora, no entanto. Enquanto os choupos não modificados removiam apenas três por cento do TCE de uma solução, os choupos reforçados com enzimas adicionais de fígados de coelho removiam até 91 por cento. Eles também se saíram melhor, não murchando como de costume, mas crescendo de forma mais robusta. E não é apenas TCE que eles podem lidar, mas um conjunto de outros produtos químicos, incluindo cloreto de vinila (usado para fazer plásticos) e benzeno (um poluente do petróleo transportado pelo ar).

3. Vacina de banana

O custo (artificialmente inflado) das vacinas significa que o Terceiro Mundo muitas vezes não as recebe e as crianças continuam morrendo de doenças facilmente evitáveis ​​- como diarréia. Uma solução encontrada pelos cientistas é modificar geneticamente as plantações para incluir as vacinas em seu genoma.

Uma prova inicial de conceito entregou com sucesso antígenos de hepatite B a ratos a partir de batatas especialmente modificadas. No entanto, como as batatas não são consumidas cruas, a pesquisa mudou para as bananas. Eles não são apenas baratos, mas também são uma cultura bem estabelecida em países “em desenvolvimento”. E apenas 10 hectares de plantação de banana-vacina seriam suficientes, dizem eles, para vacinar todas as crianças no México com menos de cinco anos.

No entanto, administrar adequadamente uma banana vacinada não é tão simples quanto descascar a casca e comê-la. O plano é fazer um purê da fruta e engarrafá-la (10 doses por garrafa) para garantir que cada paciente receba a dose certa. Outras culturas que os cientistas experimentaram incluem alface, cenoura e tabaco.

2. As árvores inteligentes da DARPA

Em 2017, a Agência de Projetos de Pesquisa Avançada de Defesa (DARPA) faça uma ligação de propostas para seu programa Advanced Plant Technologies (APT). Eles estão especificamente interessados ​​em modificar plantas geneticamente para “coletar informações” sobre, por exemplo, patógenos ambientais e radiação. Detectando a presença de qualquer coisa para a qual foram projetadas, as “plantas sentinelas” “relatariam” por meio de “mecanismos de resposta discretos”, como mudanças sutis na cor das folhas.

Ao contrário do hardware sofisticado, as plantas oferecem discrição, fácil distribuição e independência de energia. E o conceito já foi comprovado. Em 2011, os pesquisadores projetaram com sucesso um Planta de detecção de TNT, cujas folhas perderiam o verde na presença (no solo ou no ar) de moléculas de TNT. E todas as plantas respondem naturalmente ao seu ambiente por meio de uma dinâmica de entrada/saída comparável à dos computadores. Como cães farejadores de bombas, é apenas uma questão de treinar mecanismos naturais para melhor servir os militares.

No entanto, a DARPA quer levar as coisas além, além da simples biocomputação de ligar/desligar para uma detecção mais sutil e relatórios detalhados e confiáveis. Eles até expressaram interesse em plantas de engenharia para pegar sinais eletromagnéticos.

1. Árvore Dyson

Você provavelmente já ouviu falar da esfera de Dyson. Proposto pelo físico Freeman Dyson, é uma estrutura hipotética construída para envolver uma estrela e capturar sua energia. Menos conhecida é a árvore Dyson. Geneticamente projetada para o espaço, com grossa casca de vidro para permitir a entrada da luz solar e impedir a fuga de calor, esta planta hipotética seria semeada em um cometa e criaria sua própria atmosfera. Em teoria, poderia sustentar todo um ecossistema – pelo menos por um tempo – com o interior do cometa escavado para os habitantes e o gelo e carbono do cometa fornecendo tudo o que a “nave frondosa” precisa.

Se parece ficção científica, é porque é. Mas não está além do reino das possibilidades. Plantas como o lírio vodu e a flor de carniça geram seu próprio calor; na verdade, o repolho-gambá gera até 60 graus Fahrenheit, o que é suficiente para derreter o solo congelado ao seu redor.

Também não faltam cometas. O cinturão de Kuiper depois de Netuno, que tem trilhões de cometas, poderia ser semeado com árvores Dyson suficientes para se tornar um planeta cósmico. “arquipélago de cidades-estado”. Um cometa da árvore Dyson do tamanho de Manhattan poderia sustentar milhões de humanos sozinho. E, com pouca gravidade, não só seria fácil pular entre os cometas, mas as estruturas em cada um poderiam ser mais altas do que na Terra.

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