A mund të ndihmojë IA për sigurimin e ushqimit?

Banane rezistente ndaj ndryshimeve të klimës, oriz që kërkon pak ujë, apo patate që përballojnë sëmundjet apo insektet. Prodhimi i ushqimit e rëndon shumë ambientin. Përveç kësaj rënia e prodhimit për shkak të stuhive të mëdha, thatësirave dhe valëve të të nxehtit për shkak të ndryshimit të klimës i bën të domosdoshme në të ardhmen bimë që të jenë edhe më produktive për të siguruar ushqime për popullsinë e tokës që është në rritje dhe në gjendje të përballojnë kushtet ekstreme të klimës

Prandaj, siç e tregon një raport i Institutit Botëror të Burimeve, World Resources Institute (WRI), shoqëria jonë është vënë para një dileme. Njeriut i duhet të prodhojë ushqim për popullsinë e botës, pa përdorur burime të tjera ose toka të tjera. "Për të ushqyer njerëzit mjaftueshëm, në vitin 2050 ne do të duhet të prodhojmë 50 përqind më shumë ushqime se sa prodhojmë tani", thotë Janet Ranganathan, eksperte e ushqimit në institutin e sipërpërmendur WRI dhe bashkëautore e raportit.

Pjesa më e madhe e sipërfaqes bujqësore të botës përdoret për prodhimin e mishit, domethënë për kultivimin e ushqimit për kafshët. Ne do të ishim në gjendje të prodhonim ushqime për të gjithë njerëzit dhe të prodhonim në mënyrë të qëndrueshme, nëse kjo sipërfaqe toke dhe burimet e tjera do të përdoreshin për prodhimin e ushqimitme bazë bimore dhe sikur të gjithë njerëzit e botës të ishin vegjetarianë. Por kjo nuk shihet të ndodhë.

Por, nëse ne mbetemi tek sasia e prodhuar tani dhe vazhdojmë kështu, atëherë e vetmja mundësi për të mbuluar nevojat e së ardhmes do të jetë zgjerimi më i madh shumë i sipërfaqeve bujqësore. 

"Dhe kjo do të thotë që do të na duhet të shkëputemi përfundimisht nga sistemet ekologjike natyrore që kanë mbetur,” thotë Ranganathan më tej.

A ka lloje orizi që e durojnë thatësirën?

Për të penguar këtë gjë shkencëtarët duan që me ndihmën e Inteligjencës Artificiale dhe të shartimeve gjenetike, CRISPR-CAS9, të zhvillojnë superkultura që janë rezistente ndaj ndryshimeve të klimës, sjellin më shumë prodhim dhe kanë nevojë për më pak burime për t'u kultivuar. Për këtë gjë, ata ndryshojnë gjenet e bimës me metodën e quajtur shartim gjenetik.

Për shembull për orizin. Kudo, qoftë në Itali, Kinë apo Pakistan, thatësirat ekstreme në pjesë të mëdha të botës shkaktojnë humbje të mëdha të prodhimit të orizit. Kjo përbën problem për orizin, që është një bimë me etje të madhe dhe që noton zakonisht në ujë. Një lloj i ri orizi mund të ndihmojë për këtë gjë. Orizi i ri quhet IR64, prodhohet kryesisht në jugun e globit, mes të tjerash në Indi, Indonezi, Mauretani, Mozambik, Vietnam dhe zonën e Sahelit në Afrikën Perëndimore, por shitet në gjithë botën.

Nëpërmjet ndryshimit të gjenit të orizit është arritur që bima të kthehet në bimë rezistente ndaj thatësirës. Në javë të caktuara, bimës mëmë i duhet 40 përqind më pak ujë se më parë. Dhe ndërkohë që bima e orizit të mëparshëm thahet mbas një jave po të mos ketë ujë, gjysma e bimës së ndryshuar gjenetikisht vazhdon të jetojë.

Shartimi gjenetik: Revolucion apo rrezik?

Korrigjimi gjenetik ndryshon krejtësisht nga teknika tradicionale gjenetike. Ai bazohet në një proces natyror. Por i bën mutacionet më pak arbitrare, thotë Detlef Weigel, biolog i shoqatës Max-Plank.

Pjesës më të madhe të produkteve të manipuluara gjenetikisht, kafshëve dhe bimëve i futet një gjen artificial ose gjeni i një organizmi tjetër. Përshembull pambuku rezistent ndaj insekteve ose misri përmbajnë një gjen që e ka origjinën nga një baktere.

Në vend që të përdorin ADN të huaj, korrigjimi gjenetik mund të ndryshojë kodin gjenetik të një organizmi me anë të ADN-së së vet. Me anë të enzimave speciale që funksionojnë si një lloj gërshëre, ne mund të shuajmë gjenet e bimës, t'i këmbejmë ose t'i përsërisim. Do të duheshin dhjetra breza, derisa ky gjen i vetëm të transmetohej nga kryqëzimi natyror."

"Dhe shpesh nuk hyn më në punë, sepse zgjat shumë kohë. Prandaj korrigjimi gjenetik është shumë efektiv sepse njeriu hyn vetëm tek ky gjen, e ndryshon dhe Voila!", shpjegon Weigel. 

Ndërkohë që kryqëzimi mund të kërkojë më shumë se dhjetë vjet deri sa të merret rezultati i dëshiruar, korrigjimi gjenetik kërkon vetëm disa muaj dhe faza provimit kërkon vetëm pak vjet.

Rrezik dhe ekzagjerim – a janë ide e mirë "bananet e mençura"?

Dhe kjo nuk ndodh vetëm me orizin që përballon thatësirën. Disa studime tregojnë se si mund të rritet me 70 përqind prodhimi i domateve. Të tjerë mundohen të rrisin bishtaja soje në tokë shterpë dhe të kripur, ose të ulin emëtimin e metanit nga orizi. Kurse shkencëtarët kenianë zhvillojnë "bananen e mençur”, siç e quajnë ata. Ata kanë arritur të aktivizojnë në laborator një gjen që forcon sistemin imunitar të bimës së bananes për të luftuar në mënyrë parandaluese një virus, që bëhet aktiv kur ka thatësirë.

Megjithatë shkëlqimi sipërfaqësor i një metode sikur është pa rreziqe dhe e sigurt, nuk është i vërtetë. Shumë bimë ndodhen ende në fazë studimore dhe gjendja e të dhënave është shumë e dobët. Ky është një eksperiment i rrezikshëm me natyrën, kritikojnë kundërshtarët e kërkimeve gjenetike.

Disa ekspertë tregojnë për rastet ku ndryshimet gjenetike kanë ndodhur pa qenë të synuara, ose për raste kur informacionet gjenetike janë shuar më tepër se kanë qenë në plan.

Po ashtu gjenet që kontribuojnë për rritjen e prodhimit në periudha të caktuara thatësire, shkaktojnë rënie të prodhimit në vitet me lagështirë. Dhe meqenëse për këtë karakteristikë marrin pjesë një numër i madh gjenesh, shpesh nuk mjafton vetëm aktivizimi ose çaktivizimi i një apo dy gjeneve.

A mund të ndihmojë inteligjenca artificiale?

Sa më pak të jetë përmirësuar më parë një kulturë, aq më e lehtë përmirësohet tani. Prandaj potenciali më i madh për zhvillimin me CRISPR ndodhet tek llojet e vjetra, që nuk janë kultivuar dhe shumuar deri tani në mënyrë industriale. Për shembull meli apo gruri einkorn - triticum monoccum një varietet primitiv i grurit - janë nga natyra më rezistente ndaj ndryshimeve të klimës, por kërkimet ndodhen ende në fillimet e tyre.

"Ne mund t'i sjellim këto bimë në gjendje që të jenë më agronomike dhe kështu mund të diversifikojmë ushqimin tonë,” shpjegon William Pelton, drejtor ekzekutiv në Phytoform, një kompani e llojit start -up. 

Me anë të inteligjencës artificiale, Phytoform përpiqet të dallojë edhe më shumë mundësi përmirësimi në gjene. Algoritmet e tyre mund të përpunojnë brenda pak kohe të dhëna për të cilat njeriut do i duheshin vite të tëra. Teknika ka mbërritur deri aty saqë sot disa algoritme i kuptojnë të dhënat e ADN-së shumë më mirë se njeriu.

"Inteligjenca artificiale mund të dallojë cilat segmente përsëriten tek AND-ja, në mënyrë që të nxirret rëndësia e tyre,” thotë Pelton. " Dhe kjo do të thotë që jo vetëm të kuptojë AND-në por edhe të propozojë ndryshimet që mund të bëhen për të ndikuar në rezultatin e marrë.”

Phytoform është duke punuar aktualisht me pataten, e cila nxihet kur lëndohet. Në këtë mënyrë do të hidhen poshtë më pak patate të hëngshme. Po ashtu ata janë duke punuar me lupinat. Një kulturë që përdoret prej mijëra vjetësh, por mezi gjendet sot në treg.

Lupinet janë të pasura me proteina dhe shumë ushqyese dhe mund të përdoren në vend të mishit. Algoritmet e Phytoform duhet të gjejnë tani si rritet prodhimi i kësaj bime dhe si të zgjidhen problemet e kualitetit. Kjo firmë shpreson që brenda dy – tre vjetësh të nxjerrë në treg bimët e para të kultivuara.

Bota përgatitet për shartimet gjenetike

Në gjithë botën kanë filluar kërkimet me bimët e korrigjuara gjenetikisht. Në vitin 2011 kanë qenë regjistruar vetëm disa patenta, por në vitin 2019 numri i patentave të regjistruara arriti gati 2000. Pjesa më e madhe e tyre janë për firma private ose institucione publike që merren me kërkime.

SHBA, Kina por edhe firma multinacinale investojnë shumë në teknologjitë mbi bazën e të cilave deri në fund të kësaj dekade mund të zhvillohet një treg shumëmiliardësh. Në BE kulturat e korrigjuara gjenetikisht vlerësohen si të modifikuara gjenetikisht, prandaj ndodhen nën rregullime ligjore të forta. Megjithatë diskutime janë duke u bërë nëse cilësimi si të ndryshuara me teknologjinë gjenetike është i përshtatshëm. Njerëzit që janë pro shartimeve gjenetike thonë se është më shumë një metodë e re shartimi se sa manipulim klasik gjenetik.

Në SHBA, Kinë dhe shumë vende të Amerikës Latine bimët e korrigjuara gjenetikisht nuk cilësohen si të ndryshuara gjenetikisht dhe nuk kontrollohen si të tilla, dhe ky sektor do të nxjerrë vitin e ardhshëm në treg një numër bimësh. Edhe India ka vendosur këtë vit që të nxisë përparimet e saj. Sado e zhvilluar të jetë kjo metodë, kultivimi konvencional do të vazhdojë të luajë rol të rëndësishëm. Por as njëra edhe tjetra metodë nuk do të jetë në gjendje të kompesojë ngarkesën e madhe të sistemeve tona ekologjike. Edhe nëse japin kontribut për sigurimin e ushqimit.