Меню

Банк семян на земле



Готовимся к апокалипсису: банк всех семян Земли на Шпицбергене

Советский ученый-генетик Н. Вавилов первым осознал необходимость создать мировой банк семян растений, которые произрастают на Земле.

Сейчас стоимость его коллекции составляет более триллиона долларов!

Вавилов и его коллеги собирали коллекцию с 1923 по 1940 гг. Советская власть финансировала боле 180 экспедиций в различные регионы нашей страны и в 65 зарубежных стран. К 1940 году в этой коллекции было более 250 образцов растений.

Ныне четверть растений из коллекций считаются вымершими…

Вслед за СССР важность такого «банка растений» осознали и многие другие страны. А в 2006 году такой банк был создан под патронажем Организации Объединенных Наций.

Находится этот «банк семян» на о. Шпицберген в специально оборудованной пещере на глубине 120 метров.

Система этого «банка» устроена так, что способна сохранить семена в случае любых (или почти любых) катаклизмов. Если на планете произойдет апокалипсис (падение огромного метеорита, глобальная ядерная война и т.д.) , и вымрут культурные растения, дающие пропитание человеческой расе, отсюда можно будет взять образцы семян, что «начать всё заново»!

Данное место для семенного «банка» было выбрано, конечно же, не случайно. Тут минимальная тектоническая активность и мерзлота. А в случае выхода оборудования из строя, семена еще длительно время будут храниться в безопасности без специального обслуживания.

Дай бог, человечеству они не понадобятся!

Дзен-канал STUDINTER . У нас интересно! Подписывайтесь!

Источник

Банк семян почвы

Банк семян почвы является естественным хранением семян , часто спящих, в почве большинство экосистем . [1] Изучение почвенных семенных банков началось в 1859 году, когда Чарльз Дарвин наблюдал за появлением всходов, используя образцы почвы со дна озера. Первая научная статья по этому поводу была опубликована в 1882 году и сообщала о наличии семян на разной глубине почвы. [2] Банки семян сорняков интенсивно изучаются в сельскохозяйственных науках из-за их важного экономического воздействия; другие области, интересующиеся почвенными семенными фондами, включают восстановление лесов и экологию восстановления..

СОДЕРЖАНИЕ

Фон [ править ]

Многие таксоны были классифицированы в соответствии с продолжительностью жизни их семян в почвенном банке семян. Семена переходных видов остаются жизнеспособными в почвенном банке семян только до следующей возможности прорасти , тогда как семена устойчивых видов могут сохраняться дольше, чем при следующей возможности, часто намного дольше, чем один год. Виды с семенами, которые остаются жизнеспособными в почве более пяти лет, образуют долгосрочный устойчивый банк семян, в то время как виды, семена которых обычно прорастают или погибают в течение одного-пяти лет, называются краткосрочными устойчивыми. Типичным долгоживущим видом является Chenopodium album.(Ягнята); его семена обычно сохраняют всхожесть в почве до 40 лет, а в редких случаях — до 1600 лет. [3] Вид, который вообще не формирует почвенный банк семян (за исключением засушливого сезона между созреванием и первыми осенними дождями), — это Agrostemma githago (Corncockle), которая ранее была широко распространенным злаковым сорняком.

Долговечность семян [ править ]

Продолжительность жизни семян очень непостоянна и зависит от многих факторов; немногие виды превышают 100 лет. [4] В типичных почвах долговечность семян может колебаться от почти нуля (прорастание сразу после попадания в почву или даже раньше) до нескольких сотен лет. Одними из самых старых все еще жизнеспособных семян были семена лотоса ( Nelumbo nucifera ), найденные в почве пруда; Возраст этих семян был определен углеродным датированием примерно 1200 лет назад. [5]

Одно из самых продолжительных испытаний жизнеспособности семян почвы было начато в Мичигане в 1879 году Джеймсом Билом . В ходе эксперимента было закопано 20 бутылок с 50 семенами 21 вида. Каждые пять лет извлекали бутыль от каждого вида и проращивали на подносе со стерилизованной почвой, который хранился в камере для выращивания. Позже, после того как ответственность за управление экспериментом была делегирована смотрителям, период между извлечениями стал длиннее. В 1980 году, более чем через 100 лет после начала испытаний, прорастали семена только трех видов: коровяка ( Verbascum blattaria ), коровяка обыкновенного ( Verbascum thapsus ) и мальвы обыкновенной (Malva neglecta ). [6]

Читайте также:  Как развести сульфат магния для полива комнатных растений

Экологическое значение [ править ]

Банки семян почвы играют важную роль в естественной среде многих экосистем. Например, быстрое восстановление растительности на участках, нарушенных лесными пожарами, катастрофической погодой, сельскохозяйственными работами и заготовкой древесины, в значительной степени связано с семенным фондом почвы. Лесные экосистемы и водно-болотные угодья содержат ряд специализированных видов растений, образующих устойчивые семенные банки почвы.

До появления гербицидов, являвшихся хорошим примером устойчивых видов банка семян, Papaver rhoeas иногда был настолько распространен на сельскохозяйственных полях в Европе, что его можно было принять за культуру.

Отсутствие банка семян почвы препятствует установлению растительности во время первичной сукцессии , в то время как наличие хорошо укомплектованного банка семян почвы позволяет быстро развивать богатые видами экосистемы во время вторичной сукцессии .

Плотность и разнообразие населения [ править ]

Смертность семян в почве является одним из ключевых факторов устойчивости и колебаний плотности популяций растений, особенно однолетних. Исследования генетической структуры популяций Androsace septentrionalis в семенном банке по сравнению с таковыми у уже существующих растений показали, что разнообразие внутри популяций выше под землей, чем над землей.

Есть признаки того, что мутации более важны для видов, образующих устойчивый банк семян, по сравнению с видами, имеющими только временные семена. Увеличение видового богатства растительного сообщества за счет богатого видами и богатого почвенного семенного фонда известно как эффект накопления .

Виды Striga (witchweed) , как известно , чтобы оставить некоторые из самых высоких плотностей семян в почве по сравнению с другими растениями родов ; это главный фактор, который способствует их инвазивному потенциалу. [7] Каждое растение способно дать от 90 000 до 450 000 семян, хотя большинство из этих семян нежизнеспособны. [8] Было подсчитано, что только два ведьминых сорняков дадут достаточно семян, необходимых для пополнения банка семян после сезонных потерь. [9]

Связанные экосистемные процессы [ править ]

Термин « банк почвенных диаспор» может использоваться для обозначения нецветковых растений, таких как папоротники и мохообразные .

Помимо семян, у многолетних растений есть вегетативные отростки, облегчающие формирование новых растений, миграцию в новую почву или восстановление после гибели верхушки. Эти пропагулы собирательно называются «банком почвенных почек» и включают спящие и придаточные почки на столонах , корневищах и луковицах . [1]

Взаимосвязь между почвенным семенным фондом и надземной растительностью [ править ]

Банк семян почвы является важным источником размножения для восстановления растительности [10] и восстановления богатой видами растений [11], поскольку они дают воспоминания о прошлой растительности и представляют структуру будущего населения. [12] Почвенные семенные банки не сильно различались по общей плотности семян или видовому разнообразию [13], и между видовым составом семенного банка и составом надземной растительности была небольшая связь. [14] Эти два факта могут привести к выводу, что видовой состав надземной растительности и почвенного вала может различаться. [15] Кроме того, ключевым моментом является взаимосвязь между почвенным семенным фондом и исходным потенциалом для измерения потенциала восстановления растительного покрова. [16] [17] В местах обитания, находящихся под угрозой исчезновения, таких как илистые равнины, редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды могут присутствовать в высокой плотности в почвенном банке семян и выживать от 50 лет до столетия. [18]

Источник

Ингредиенты будущего: зачем человечество построило огромное и поразительно красивое хранилище семян на Шпицбергене

Согласитесь, еда принимала в эволюции человечества колоссально активное участие. Легендарная фраза Марии-Антуанетты про пирожные, которые крестьяне должны есть, раз нет хлеба, например, подлила много масла в огонь Французской революции. Какие продукты сделали больше всего для формирования современного мира, а главное — как им это удалось? На этот вопрос отвечает в своей новой книге «Съедобная история человечества. Еда как она есть — от жертвоприношения до консервной банки» Том Стендейдж, журналист и автор бестселлеров New York Times. Он исследует всемирную историю через призму еды. BURO. поддерживает такой подход и публикует финал этой книги.

Читайте также:  Обеззараживание семян перца перед посадкой

Нет праздника, который бы не закончился.

На отдаленном острове за полярным кругом, в семи сотнях миль от Северного полюса, неуместный бетонный клин выступает из снега на склоне горы. Сталь, зеркала и призмы, построенные на его внешней поверхности, отражают полярный свет во время летних месяцев, заставляя это сооружение сиять, как драгоценный камень. В темноте зимы оно светится жутковатым белым, зеленым и бирюзовым светом, исходящим от двухсот оптических волокон и дающим возможность видеть его на расстоянии многих миль вокруг. За его тяжелыми стальными дверями — выдолбленный в скале железобетонный тоннель, находящийся на глубине 125 метров (410 футов). За другими дверями и двумя шлюзами — три сводчатых тоннеля, каждый длиной 27 метров, высотой 6 метров и шириной 10 метров (89, 20 и 33 фута соответственно). Эти тоннели хранят не золото, не произведения искусства, не секретные чертежи или высокотехнологичное оружие. Они хранят что-то гораздо более ценное — то, что, возможно, является величайшим сокровищем человечества. Хранилище заполнено миллиардами семян.

Всемирное семенохранилище на норвежском острове Шпицберген является крупнейшим в мире и самым безопасным хранилищем семян. Семена хранятся в серых четырехслойных конвертах из полиэтилена и алюминия, упакованных в запечатанные контейнеры и уложенных на полки в трех хранилищах. Каждый конверт содержит в среднем пятьсот семян, а общая емкость хранилища составляет 4,5 млн конвертов, или более 2 млрд семян. Это намного больше, чем в любом другом существующем семенном банке. Когда первое хранилище будет заполнено наполовину, Всемирное семенохранилище станет крупнейшей в мире коллекцией семян. Тщательно продуманная конструкция и расположение хранилища должны сделать его самой безопасной коллекцией в мире. Пока в мире насчитывается около 1 400 семенных банков, но многие из них уязвимы в случае войн, стихийных бедствий или отсутствия надежного финансирования.

В 2001 году талибы уничтожили семенной банк в Афганистане, в котором хранились древние виды грецкого ореха, миндаля, персика и других фруктов. В 2003 году во время американского вторжения в Ирак банк семян в Абу-Грейбе был разрушен мародерами, и редкие сорта пшеницы, чечевицы и нута были утеряны. Большая часть коллекции в Национальном банке семян на Филиппинах была потеряна в 2006 году, когда он был затоплен во время тайфуна. Латиноамериканский банк семян почти потерял свою коллекцию картофеля, когда его холодильники сломались. А банк семян Малави — это просто морозильная камера в углу деревянной хижины.

Помимо физических опасностей финансирование многих семенных банков ненадежно. Семенной банк Кении был почти потерян, потому что его администраторы не могли платить за электричество. Шпицберген, который будет служить резервной копией для всех этих национальных банков семян, был придуман для того, чтобы минимизировать как антропогенные, так и природные риски. Его текущие расходы оплачиваются норвежским правительством, которое также оплатило и его строительство.

Помимо того что оно построено в одном из самых отдаленных мест на земле, хранилище на Шпицбергене плотно закрыто стальными дверями и кодовыми замками. Кроме того, оно контролируется из Швеции по видеосвязи и защищается детекторами движения. (Белые медведи также обеспечивают сдерживание возможных злоумышленников: людям в регионе рекомендуют иметь с собой винтовки всякий раз, когда они выходят за пределы населенного пункта.) Хранилище, встроенное в геологически устойчивую гору, имеет низкий уровень фонового излучения. И все это на высоте 130 метров (426 футов) над уровнем моря, так что банк семян останется нетронутым даже при самых пессимистичных сценариях повышения уровня моря в будущем. Система охлаждения хранилища базируется на угле, добываемом на месте; семена хранятся при температуре –18°С (–0,3° по Фаренгейту). Даже если система охлаждения выйдет из строя, расположение хранилища глубоко под вечной мерзлотой гарантирует температуру не выше –3,5°С (25,7° по Фаренгейту), что достаточно для того, чтобы защитить большинство семян на много лет. Несколько семян из каждого образца время от времени забирают и высаживают, чтобы собрать потом свежие семена. (Некоторые семена, такие как семена салата, могут храниться около 50 лет.) Таким образом, тысячи сортов семян могут «жить» почти бесконечно.

Читайте также:  Влияние луны на посевы

Назначение хранилища на Шпицбергене — предоставление страхового полиса против краткосрочных и долгосрочных угроз. Краткосрочные угрозы — это разрушение всемирного сельского хозяйства в процессе климатических изменений, что, вероятно, будет следующим этапом влияния продуктов питания на ход прогресса человечества. Во многих странах климатические изменения могут быть выражены тем, что самые прохладные годы в конце XXI века будут теплее самых жарких лет ХХ века. И условия, в которых были выведены современные распространенные сорта растений, больше не будут соблюдаться.

Уильям Клайн, эксперт по экономическим последствиям глобального потепления из Центра глобального развития в Вашингтоне, прогнозирует, что изменение климата приведет к сокращению сельскохозяйственного производства на 10–25% к 2080 году в развивающихся странах, если не предпринять упреждающих шагов. В некоторых случаях воздействие может быть куда более драматичным: производство продуктов питания в Индии может упасть на 30–40%. Объем сельскохозяйственной продукции в некоторых развитых странах, обычно с более низкими средними температурами, напротив, может незначительно увеличиться. Наихудший сценарий — войны за еду, так как глобальные сдвиги в сельскохозяйственном производстве могут привести к широко распространенным засухам и нехватке продовольствия и спровоцировать конфликты из-за доступа к сельскохозяйственным землям и воде.

Более оптимистичный сценарий заключается в том, что сельское хозяйство может адаптироваться к изменениям климата, которые в некоторой степени неизбежны, даже если человечеству удастся резко сократить выбросы парниковых газов в течение XXI века. К примеру, ранее богатые сельскохозяйственные земли могут стать слишком засушливыми для сельского хозяйства, а ранее холодные, влажные участки — более подходящими для него, и тогда понадобятся семена с новыми характеристиками. Вот тогда-то придет время семенного банка Шпицбергена. Распространение высокопродуктивных сортов семян вслед за «зеленой революцией» означает, что многие традиционные сорта сельскохозяйственных культур больше не сеют, и тогда их теряют. Например, из 7 100 видов яблок, которые выращивались в Америке в XIX веке, 6 800 уже вымерли. Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН считает, что около 75% сортов сельскохозяйственных культур потеряно в течение ХХ века, а дальше сорта исчезают из расчета один сорт в день.

При этом традиционные сорта очень часто дают более низкие урожаи, чем современные, но вместе они представляют собой ценный генетический ресурс, который должен быть сохранен для использования в будущем.

Рассмотрим случай с сортом пшеницы, известным как PI 178383. Американский ботаник Джек Харлан назвал его «безнадежно бесполезной пшеницей», когда нашел образец этого растения в Турции в 1948 году. Растение плохо переживало холодные зимы, имело длинный, слабый стебель, который легко ложился и был восприимчив к болезни, названной ржавчиной. Но в 1963 году, когда селекционеры искали способ создания американской пшеницы, устойчивой к другой болезни, называемой желтой ржавчиной, предположительно, бесполезная турецкая пшеница оказалась бесценной. Испытания показали, что она была невосприимчива к четырем видам желтой ржавчины и 47 другим заболеваниям пшеницы.

Она была скрещена с местными сортами, и сегодня почти вся пшеница, выращиваемая на тихоокеанском Северо-Западе США, происходит от нее. Во время поездок по сбору семян, в которых он передвигался часто только на осле, Харлан собрал бесценный генетический материал. Короче говоря, нет никакого способа определить, какие сорта окажутся полезными в будущем из-за их устойчивости к засухе, сопротивляемости болезням или вредителям. Логично, что нужно сохранить как можно больше семян и как можно надежнее. Это именно то, для чего предназначен объект на Шпицбергене. Он также обеспечивает страховку от долгосрочной угрозы. Когда-нибудь ядерная война, астероид, прилетевший на землю, или какое-то другое глобальное бедствие приведет к необходимости восстановить человеческую цивилизацию с нуля, с самого глубокого основания — с сельского хозяйства.

Источник