ほぼ10年間、ノルウェーのスバールバルシード銀行の研究者は、世界中から種子のサンプルを収集して保管し、北極圏の山の側面に400フィート刻まれた金庫に注意深く保存しています。 その後、2015年10月のある日、前例のないことが起こりました。研究者は種を取り出し始め、38, 000個の種を含む138個のブラックボックスを鉄とコンクリートの金庫から出して、ドアを通って世界に戻しました。
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スバールバルシードバンクは、おそらく、シードバンクまたは遺伝子バンクの最も有名な例です。干ばつ、病気、戦争などの壊滅的な出来事が発生した場合に、主要な作物種を再配置できるように、生物多様性を保護する場所です。 最初のスバールバル撤退では、その大惨事は人為的なものでした-シリア内戦中に反乱軍がアレッポで別の種子バンクを引き継ぐ前に、種子はスバールバルに送られました。 穀物、小麦、大麦、ソラマメ、レンズ豆、ひよこ豆の混合物であるスバールバル諸島から取り除かれた種子は、レバノンとモロッコに約3, 000マイル送られ、そこで科学者はアレッポで始まった研究を続けます。 研究者は、彼らのプロジェクトが、気候変動や病気に最終的に耐えることができるこれらの作物のより丈夫な新しい系統の開発に役立つことを望んでいます。
アレッポと世界中のこれらの種に取り組んでいる研究者は幸運でした。 彼らは、遺伝子バンク以外の場所に種子の複製が存在することを確認することができ、撤退する必要があるときに必要な種子を迅速かつ効果的に特定することができました。 世界中の何百もの遺伝子銀行、特に地域または国レベルで運営されている遺伝子銀行にとって、これは容易に当てはまらないでしょう。
遺伝子銀行はしばしば生物多様性の最後の防衛線と考えられています-たとえ最悪の事態が起こったとしても、世界がトウモロコシのような重要な作物や遺伝物質の重要な貯蔵庫にアクセスできることを保証するためのバックアップがあるという安心感、乾燥した気候で特によく成長する小麦の株のように。 しかし、実際には、遺伝子銀行は、生物多様性の重要な部分の欠落から、不確実な資金調達のための遺伝子銀行間のコミュニケーションの欠如まで、多くの問題に直面しています。
保存では、特定の植物、動物、または遺伝情報を保存する2つの主要な方法があります。問題のサンプルがその生態系内で保存されるin situ保存(自然または人工 )とex situ保存です。サンプルは、そのエコシステム外で保存されます。 シードバンク、または遺伝子バンクは、生息域外保存の主要な方法の1つです。家畜、野生の両方の作物からの種子、挿し木、または重要な遺伝物質を、将来の研究のために保存、カタログ化、保存する場所です。
コロンビアのCIAT遺伝子銀行の豆。 (Neil Palmer、CIAT(BY CC-SA))遺伝子バンクは、非常に古いアイデアに結び付けられた比較的新しい概念です。つまり、科学的調査のために特定の空間で関心のある植物を収集します。 彼らはその起源を植物園にまでさかのぼります。植物園は、もともと16世紀には薬用植物の学術研究のリポジトリとして機能していました。 その後、ヨーロッパ帝国主義が世界中に拡大したため、科学者とコレクターは、エキゾチックな場所から英国のキュー王立植物園などの庭園に植物を持ち帰りました。 科学に使用されることに加えて、これらの植物は、コーヒー、ココア、パーム油などの作物の急成長する商業貿易の基礎としての役割を果たしました。
ヨーロッパのコレクターが植物園を遠くの土地からの作物でますます満たすにつれて、庭園の科学的基盤は優先度が低くなりました。 代わりに、ブリーダーは、貴重な形質を植物の品種に導入するためにアクセスできる植物の遺伝物質のコレクションを作成し始めました。 その後、1960年代と70年代に、この遺伝的多様性を組織的かつ体系的な方法で、つまり遺伝子銀行で収集するというアイデアが生まれました。
現在、世界中に約1, 750の遺伝子バンクがあり、700万個以上の種子、挿し木、または遺伝物質のサンプルが保存されています。 ノルウェー政府と地域組織NordGenの支援を受けて、Crop Trustによって管理されているSvalbardのような大規模な国際遺伝子銀行があります。 そして、遠隔地では小さな予算で運営されている地域の遺伝子銀行があります。 どちらも生物多様性を維持するために重要ですが、小規模な遺伝子銀行では、遺伝物質の取得、保存、普及に伴う困難を克服するのは困難です。 スバールバル諸島のような国際的な遺伝子銀行は、作物信託のような組織や、長期的な研究者と資金の比較的安定したスタッフを維持するのに役立つ基金の助けをしばしば得ます。
「遺伝子銀行は人為的構造物です」と、コロラド州フォートコリンズにある米国農務省の遺伝資源保存センターの植物遺伝資源の研究リーダーであるクリスティーナ・ウォルターズは言います。 「それらは、私たち人間が提供するインフラストラクチャ、そして私たち人間が彼らに適用する想像力と同じくらい良いだけです。 遺伝子銀行は、図書館が文献を作成する以上に生物多様性を作成しません。」
遺伝子バンクに欠けていることが多い生物多様性の主要な部分の1つは、野生の近縁作物です。トウモロコシや小麦などの主食用作物の非家畜化されたが関連する系統です。 Crop Trustが実施した最近の研究では、世界で最も重要な主要作物の81種に関連する1, 076の野生の親類を調査しました。 研究者は、それらの野生の親類の70パーセントが世界の遺伝子銀行に十分に表されていないことを発見しました。 おそらくもっと懸念しているのは、それらの野生野生作物の29パーセント(約313種)が遺伝子バンクにまったく含まれていないことです。
何よりも問題なのは、野生の近縁作物が理想的とは言えない条件で成長し、比較的低湿度または極端に高い場所で成長することが多いためです。 気候変動は降水パターンと地球の気温を変化させるので、作物にとって最も重要な特性が何であるかを言うのは困難です。そのため、商業的成長にはあまり期待されていなかった特性を保存することが重要です。
「人類のことを考えてみてください。20年前にエボラについて何も知りませんでした。エボラのワクチンが必要になるとは思いもしませんでした」と、Crop Trustの遺伝子銀行プログラムコーディネーター、Charlotte Lusty氏は言います。 「畑の植物でも同じです。 畑でトウモロコシや小麦を栽培しているのなら、何が必要なのか、どんな病気が来るのかわからず、そのワクチンは遺伝子銀行から来るのです。」
スバールバル諸島の種子保管庫には、100万以上の異なる種子が充填されていますが、それらを冷蔵保管することは、保管庫の機能の一部にすぎません。 (Dag Endresen [CC BY 3.0(http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)]、ウィキメディアコモンズ経由)遺伝子の多様性の重要な部分が欠落していることに加えて、遺伝子銀行は、特に国家および地域レベルで、プロジェクトが長期的な任務を遂行できることを保証するために必要な種類の一貫した資金をしばしば欠いている。 遺伝子銀行は、保管のために植物の遺伝物質を収集するだけではありません。世界中の研究者や育種家にサンプルを準備して出荷することを含む遺伝子銀行の日々の作業の多くです。 遺伝子バンクのディレクターは、遺伝物質が保管されている冷蔵室を見せびらかすことがよくありますが、これらの領域は、実際にコレクションを維持するという課題と比較して、かなり低メンテナンスで低コストです。
「それをするのは大きな投資ではありません」とラスティは種を集めて保存することについて語っています。 「困難は、それらを監視し、それらが実行可能なままであることを確認し、それらの種を配布することです。」
たとえば、ベネズエラのような国を考えてみましょう。ベネズエラは、少なくとも部分的には全国的に停電が発生している経済危機の真っin中にあります。 これらの停電が発生すると、その国の遺伝子銀行(そのうちいくつかは保有しています)には、種子が保存に最適な温度に保たれることを保証するのに必要な電力がありません。 停電が数日続くと、これらのコレクションは世界に完全に失われる可能性があります。
「国立遺伝子銀行に関して言えば、非常に困難な状況にあります。 これらのコレクションの重要性と価値を認識する必要があるのは政府です。」とラスティは言います。
地域および国の遺伝子銀行に関連する課題は、Crop Trustや世界中の11の遺伝子銀行を管理する世界的な農業研究コンソーシアムのような組織が、遺伝子銀行が島自体に。 クロップトラストは長年にわたり、研究とスタッフへの長期投資に必要な種類の一貫した資金をジーンバンクが確保するのに役立つ基金を募集するキャンペーンを行ってきました。 Lusty氏によると、この寄付は現在、毎年500万〜600万ドルを遺伝子銀行が利用できるほど十分に大きく、中規模の遺伝子銀行が運営に年間約100万ドルを必要とすることを考えると、十分とは言えません。
「悲しいことに、政府は一般に、これらの遺伝子銀行の背後に必要な種類のリソースを置いて、このレベルで作業できるようにすることはありません。そのため、作物トラストのようなものが少なくともこれらの国際的な支援をすることが不可欠です遺伝子銀行」とラスティは言う。
完全なシステムでは、国際、国内、および地域の遺伝子銀行がすべて連携して機能し、最小限の重複で最大限の遺伝的多様性を維持するように働きます。 つまり、地域の遺伝子銀行は、その特定の地域に固有の種の収集に主に焦点を当て、より大きな国際的な遺伝子銀行がこれらのコレクションのバックアップとして機能することを意味します。
そして、システムは、少なくとも時々はそのように機能します。 しかし、世界の遺伝子銀行をさらに効率的に運営するために、Lustyのような専門家は、遺伝子銀行が、あらゆるレベルで、お互いの持っているものと必要なものを明確に伝えることがますます重要になっていると言います。 このタイプの通信経路が存在することを確認するために、Crop Trustは、参加する遺伝子銀行の一種のオープンソースカタログとして機能する、Genesysと呼ばれるオンラインツールのセットアップを2008年に支援しました。 しかし、Genesysは不完全なままであり、Crop Trustの従業員がデータベースに含めるために作業しているコレクションが欠落しています。 4月、ブラジルの全国農業研究機関であるEMBRAPAは、コレクションをGenesysに追加すると発表しました。これは、Crop Trustの継続的なデータベース拡張にとって大きな勝利でした。
最終的に、遺伝子銀行を「終末の金庫」としてイメージすることは、克服すべき最大の課題かもしれません。 遺伝子銀行を最終手段の静的で終末論的なプログラムと考えることにより、ウォルターズのような研究者は、食料安全保障を確保する上で遺伝子銀行が果たす日々の役割が最終的には失われるのではないかと心配しています。
「人々は、図書館のように遺伝子バンクを積極的に使用しているとは本当に考えていません」と彼女は言います。 「[USDA's] National Plant Germplasm Systemは、年間250, 000の登録を配布しています。 遺伝子銀行は倉庫にあるかのように考えられます。まるで種子を袋に入れて、冷凍庫に入れるだけの運動のようです。 しかし、遺伝子バンクの遺伝資源の有用性とアクセス可能性は大きな話です。」