Банки семян — страховой полис для мирового продовольствия

Примерное время чтения: 8 мин.

Войны, разрушения, катаклизмы на разных континентах заставили население планеты задуматься о способах защиты на случай глобальной катастрофы — создании, так называемых, хранилищ, способных восстановить, по крайней мере, растительный мир Земли.

Миссия семенохранилища — обеспечить сохранность всего биоразнообразия семян на случай каких-либо потерь в других хранилищах. Особую важность оно приобретало, если оригинальный экземпляр терялся по причине неправильного менеджмента, различных инцидентов, ошибок хранения или катастрофы.

Существует несколько способов долговременного сохранения генетических растительных ресурсов. Наиболее удобная для хранения часть растений — семена, которые содержат уникальный набор генов. Поэтому в первую очередь речь идет о семенных банках, где образцы хранятся в течение десятилетий. Создание такого «генетического запаса», особенно в отношении генов, значимых для селекции, — наиболее рациональный путь сохранения биоразнообразия в практических целях.

Современные хранилища генетических ресурсов растений, призванные обеспечить оптимальные условия для долговременного сохранения жизнеспособности семян, являются, по сути, большими холодильными установками. Их содержание весьма затратно из-за больших расходов на электроэнергию, обслуживание холодильных установок и регулярные пересевы семян. Например, стоимость хранения около одного миллиона образцов в хранилищах Национальной системы генетических ресурсов США (15 тысяч образцов — в жидком азоте, остальные — при –18 °С) составляет ежегодно около 100 млн долларов. Но, несмотря на высокую затратную часть, в 2010 году в мире функционировало 1750 генобанков растений, в которых хранилось более семи миллионов образцов.

Первый в мире банк семян был организован одним из величайших учёных XX века Николаем Ивановичем Вавиловым, который с 1908 года кропотливо собирал коллекцию семян культурных растений в ходе многочисленных экспедиций, охвативших большинство континентов. 13 июня 1921 года по предложению советского селекционера-растениевода Петра Лисицына был подписан декрет «О семеноводстве», в соответствии с которым был создан Госсортсемфонд. С 1920-х годов фонд развивался как государственный резерв на случай нехватки посевного материала. В 1930-х годах при Всесоюзном институте растениеводства образовался семенной банк, в который вошла уникальная коллекция генетических ресурсов семян Н.И. Вавилова. Фонд пережил блокаду Ленинграда в 1941-1944 годах и гибель в лагере самого Вавилова в 1943 году.

Альтернативой холодильным установкам являются криохранилища, расположенные в толще многолетнемерзлых грунтов со стабильными температурами не выше –4 °С, которые обладают большой температурной инерционностью. Использование естественного холода для создания необходимых отрицательных температур совместно с системой оптимизации температурно-влажностных и газовых условий может обеспечить сверхдлительное (десятки и сотни лет) хранение семян.

В России в 1978 году в шахте Института мерзлотоведения появилась первая в мире опытная лаборатория — криохранилище семян, находящееся в многолетней мерзлоте Якутии. Место было выбрано не случайно, поскольку Якутия обладает наиболее устойчивой вечной мерзлотой и является самым холодным местом Северного полушария. Изначально туда были помещены 11 тысяч семян бобовых растений из коллекции Института растениеводства. По истечении четверти века учёными были проверены все важнейшие свойства семян: генетические, посевные и физиологические.

Результат проверки показал, что за 33 года семена сохранили высокую всхожесть (на уровне 90-100%) и хорошие морфологические характеристики, а уровень хромосомных нарушений не превышал 1-2%. После ряда экспериментов было определено, что наиболее разумно хранить семена при температуре –10°C. В этом случае их биологические свойства будут максимально сохранены. При температурах ниже –13°C в молекуле ДНК семян растений начинаются процессы разрушения.

После Второй мировой войны аналогичные проекты были запущены и в других странах мира. В 1980 году в Великобритании был открыто хранилища семян, которое благодаря получению грантов и премий в 2001 году получило статус международной площадки, а в 1979 году страны Скандинавии создали общий семенной банк — Nordic GeneBank. В 1984 году для его хранения была выбрана одна из заброшенных шахт на Шпицбергене. В 1989 году начались консультации между правительством Норвегии, Продовольственной и сельскохозяйственной организацией ООН (Food and Agriculture Organization, FAO, ФАО) и Международным советом генетического разнообразия растений о создании на базе GeneBank международного хранилища. Однако тогда проект реализовать не удалось из-за разногласий о принципах его финансирования. Вновь к этой идее вернулись в 2004 году.

Источник: https://www.fao.org

19 июня 2006 года начались работы по возведению Всемирного хранилища семян. В январе 2008 года в него переместили семена из GeneBank. 26 февраля 2008 года правительство Норвегии на архипелаге Шпицберген в Северном Ледовитом океане представило его официальное открытие.

Хранилище находится в шпицбергенском посёлке Лонгйирбюен в зоне вечной мерзлоты (расстояние до Северного полюса — 1309 км), семена хранятся в безопасных и контролируемых условиях (при –18℃), которые обеспечивают их доступность в будущем, особенно в случае стихийных бедствий или техногенных катастроф. Общая площадь хранилища — около 1 тыс. кв. м, находится на 120-метровой глубине и на высоте 130 метров над уровнем моря, что гарантирует ему сохранность при прямом попадании ядерной бомбы или при повышении уровня моря в результате глобального потепления. Банк оборудован взрывобезопасными дверьми и шлюзовыми камерами. Сохранность материалов обеспечивают холодильные установки, способные работать на местном угле, а также вечная мерзлота. В него ведет горизонтальный тоннель. Проще говоря, Всемирное хранилище семян на Шпицбергене — это лучший страховой полис для мирового продовольственного снабжения.

В настоящее время глобальное хранилище семян Шпицбергена содержит крупнейшую в мире глобальную резервную коллекцию образцов семян пищевых и кормовых культур, представляющих более шести тысяч видов растений, а общее количество образцов семян превысило 1,1 миллиона. У каждой страны в хранилище своя секция, работать в ней можно только по официальному разрешению органов власти государства-«вкладчика». По последним данным, вкладчиками хранилища являются 85 стран.

Семена помещаются в четырёхслойные герметичные пакеты, затем пакеты упаковываются в контейнеры, которые поднимают на высокие полки хранилища. Семенохранилище по своей работе напоминает банковскую ячейку, собственником содержимого которой является вкладчик, а самого здания — банк. Соответственно, собственниками присланных экземпляров являются генобанки, а самого хранилища — скандинавское правительство.

Крайне важно, что какое-либо перемещение геноресурсов отсутствует как таковое, речь идёт лишь о хранении, которое имеет официальное название «чёрный ящик». Экземпляры семян хранилища являются копиями экспонатов, хранящихся в мировых генобанках. Чтобы получить образцы семян, необходимо запросить конкретный подвид из соответствующего оригинального генобанка. Экземпляры, хранящиеся в локальных генобанках, как правило, находятся в условно открытом доступе согласно договору по биогенетическим ресурсам для пищевых и агрокультур, подписанному 148 странами.

Со слов экспертов ООН, Глобальное семенное хранилище Шпицбергена является окончательным страховым полисом для мировых запасов продовольствия.