Ved å endre genene i planter slik at de
skifter farge, kan AI-styrte lukeroboter få hjelp til å identifisere ugress.
Det er en rask oppsummering av en idé som
Michael Broberg Palmgren fra Københavns Universitet og hans to kolleger nettopp
har publisert i tidsskriftet Trends In Plant Science.
– Hvis det fungerer, kan man bli kvitt
ugresset uten å sprøyte med kjemikalier og uten å rive opp ugresset manuelt,
for ugress og matplanter ser ofte ganske like ut, sier Michael Broberg
Palmgren, professor ved Institut for Plante- og Miljøvidenskab.
Løsningen på fremtidens ugressproblemer
kan derfor være en kombinasjon av genmanipulering og lukeroboter som fjerner
alt annet enn den ønskede varianten.
Det mener i hvert fall forskerne som har
presentert tankene sine i en såkalt scientific opinion-artikkel, der det er rom
for ville ideer og tankeeksperimenter.
Men hvorfor er det relevant å endre genene
matplantene?
Hvorfor vi ønsker å bli kvitt ugress
Livet er en konkurranse om overlevelse,
også for planter. Ville planter er optimalisert for overlevelse, og alt vi gjør
med dem, vil mest sannsynlig svekke dem på en eller annen måte.
– Dyrkede panter bruker ekstra mye energi
på å lage mat som vi kan spise, mens ville planter bare bruker akkurat nok til
å overleve. De trenger ikke å noe overskudd, forklarer Michael Broberg
Palmgren.
Hvis vår foredlede hvete og den ville
hveten vokser side om side på åkeren, vil den ville hveten ha større sjanse til
å overleve fordi den ikke trenger å bruke energi på å dyrke for eksempel
kjempestore frø. For at vår egen dyrkede hvete skal overleve, må vi trekke den
ville hveten – og alt annet «ugress» – opp og ut av konkurransen.
Fra ugress til avling
Det handler om fremtidens avlinger.
De vi har i dag, er ikke motstandsdyktige
mot klimaendringene, forklarer Michael Broberg Palmgren.
Han forsker på nye planter som kan takle
tørke, salt og andre forhold som følger med klimaendringene.
Det finnes planter som trives i de fleste
miljøer. Så kanskje maten vår skal finnes blant de ville og hardføre plantene
som tidligere ble betraktet som ugress?
– I naturen finnes det for eksempel en
slektning av hvete som kalles hvetegress. Den trenger ikke sås på nytt år etter
år, for den har dype røtter som kan ta opp næring selv i tørre somre, sier
Palmgren.
Hvis vi velger å dyrke hvetegress, vil en
naturlig del av prosessen være å endre plantens gener.
– Vi kan gi hvetegresset større frø og
hindre at det mister kornet som vi bruker til mat, akkurat som hveten vi har i
dag, forklarer Palmgren.
Det som tidligere var ugress, eller i det
minste ville planter, er nå skreddersydde, men hardføre, matplanter.
Problemet er å skille mellom flerårig
hvete og andre gressarter som vokser vilt.
Det er her vi kommer til den andre delen
av forskernes tankeeksperiment.
Liten mutasjon med stor effekt
Det er nemlig mulig å endre plantegener
slik det blir enklere for roboter å kjenne dem igjen. Man kan for eksempel
endre plantens farge, form eller struktur.
Det høres kanskje meningsløst ut, men
ifølge Michael Broberg Palmgren er det ingen fare for blått eller sjokkrosa
hvetemel.
– Det kan være noe så enkelt som å gi
stilken en rødlig farge eller endre mengden dun. Det er ikke noe vi som
forbrukere vil legge merke til, sier han.
– Vi vil gjerne ha tilbakemeldinger på
ideen før vi begynner å utvikle den videre. Som med alt annet kan det høres
veldig bra ut i teorien, men så dukker det opp problemer som man ikke hadde
tenkt på.
Tanker fra to agronomer
Vi har spurt Birte Boelt og Rasmus Nyholm
Jørgensen fra Aarhus Universitet om planene. Begge to forsker på agroøkologi.
Birte Boelt, som er professor ved Aarhus
Universitet, er tilhenger av å hente inn flere ville planter.
– Jeg er helt sikker på at vi må gå
tilbake til ville slektninger for å finne de egenskapene vi trenger i
fremtiden, sier hun.
– Siden klimaet og vekstforholdene endrer
seg, er det spennende å introdusere nye egenskaper i planter eller gjøre nye
arter dyrkbare, sier hun, men påpeker at det er langt igjen før vi får se
hvetegressmel i butikkhyllene.
De nye artene må nemlig først gjennom en
godkjenningsprosess.
Det kan være bedre å ta inn gener fra
ville slektninger til de plantene vi bruker i da.
– Det kan være ville hvetetyper som har
egenskaper som vi kan bruke til å forbedre hveten vår. Mange forskere er for
eksempel på jakt etter sykdomsresistens, sier Boelt.
Rasmus Nyholm Jørgensen, agronom og
seniorkonsulent ved Aarhus Universitet, ser muligheter i å gjøre plantene «mer
fristende for nytteinsektene», slik at de foretrekker å hjelpe dem i stedet for
ugresset.
– Det ville være spennende å jobbe med å
få matplantene til å samarbeide bedre med naturen, sier han.
Hva betyr mutasjoner?
Hvis ordet «mutasjon» får deg til å tenke
på X-Men, bør du kanskje senke forventningene (eller frykten) litt.
Når det skjer en endring i et gen i for
eksempel en plante, kalles det en mutasjon. Rødkål er rød fordi en mutasjon har
gitt den en annen farge.
Og selv om det i landbruket er mennesker
som forårsaker mutasjoner, er det ifølge Michael Broberg Palmgren fortsatt
endringer som like gjerne kunne ha skjedd i naturen.
– Man kan dele genetiske endringer inn i
to kategorier; den ene der man tar gener fra en art og overfører dem til en
annen, og den andre der man endrer plantens egne gener, slik det skjer med
mutasjoner i evolusjonen. Det er sistnevnte vi har å gjøre med her.
Kan det oppstå krysninger ved et uhell?
Spørsmålet om det er fornuftig å gi planter blå, røde eller lilla farger, slik at robotene kan skille dem fra
ugresset.
Her er de to forskerne mer skeptiske.
Det er for eksempel vanskelig å hindre at
dyrkede og ikke-dyrkede planter pollinerer hverandre, forklarer Rasmus Nyholm
Jørgensen:
– Hvordan kan du sikre at genene i den ene
ikke smitter over på den andre? Da får ugresset en farget stilk og så er
du like langt.
– Da må man finne en måte å sterilisere
matplantene på, slik at den ikke kan reprodusere seg, men det kan være
upraktiske for bøndene, påpeker Jørgensen.
Lukeroboter kan være blinde for egenskaper
Ifølge Jørgensen er det allerede en
rivende utvikling av lukeroboter. Hindringen er at robotene bare kan fjerne det de kan gjenkjenne.
– Det hender ofte at man ikke kan se de
egenskapene som avgjør om en plante er et ugress. Det kan for eksempel være en
snegle som soler seg på den fargede stilken. Da greier ikke roboten å kjenne igjen planten.
Jørgensen er tilhenger av såkalt
presisjonssåing, der maskinene vet nøyaktig hvor en plante er sådd og fjerner
alt rundt den.
– Men hvis det av en eller annen grunn
ikke vokser noe på det stedet, får ugresset en sjanse til å vokse. På denne
måten finnes det ingen metode som er 100 prosent perfekt.
Referanse:
Pedro M.P. Correia, Michael Palmgren mfl.: De novo domestication:
what about the weeds?. Trends in Plant Science, 2024. (Sammendrag) DOI:
10.1016/j.tplants.2024.03.001
© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no. Les originalsaken på videnskab.dk her.
