Pesquisadores dizem que fizeram modificações genéticas em plantas para melhorar a eficiência da fotossíntese, aumentando sua produtividade.
Durante décadas, os cientistas procuraram uma possibilidade tentadora de aumentar a oferta de alimentos e aliviar a fome dos mais pobres do mundo, melhorando a fotossíntese, o processo biológico das plantas que sustenta quase toda a vida na Terra.
Agora, os pesquisadores dizem que usaram modificações genéticas para melhorar a eficiência da fotossíntese e aumentaram significativamente a produtividade de uma cultura alimentar, a soja. Isso dá uma ideia do potencial desses métodos para um dia colocar mais comida nas mesas, já que as mudanças climáticas e outras ameaças dificultam a alimentação das populações vulneráveis do mundo.
Os cientistas testaram suas modificações genéticas em plantas de soja cultivadas em um único local por apenas duas temporadas. Eles reconhecem que são necessários mais testes para ver se os resultados se repetem em diferentes ambientes e condições climáticas. Seus métodos também terão que ser aprovados pelos reguladores do governo antes que as culturas assim processadas cheguem aos campos agrícolas.
E a soja – grande parte da qual é cultivada para alimentar o gado, não os humanos – é apenas o começo. No longo prazo, os pesquisadores esperam aumentar a produção de alimentos básicos como arroz, feijão e mandioca.
Mas, como o mundo precisará aumentar muito a produção de alimentos para atender à demanda nas próximas décadas, as descobertas sugerem que esse ajuste genético é promissor para atender a essas necessidades, disse Amanda P. de Souza, cientista agrícola da Universidade de Illinois Urbana. – Champaign e principal autor de um novo estudo que descreve os resultados, publicado quinta-feira na revista Science.
“Há um longo caminho a percorrer antes de chegarmos lá”, disse Souza. Mas “este é o momento” de trabalhar em direção ao maior número possível de novas soluções, disse ele.
A capacidade da humanidade de se alimentar está sob pressão, pois as sociedades usam a terra e os recursos hídricos de maneiras insustentáveis. As mudanças climáticas causadas pelo homem ameaçam exacerbar o problema, com o aumento das secas e tempestades causando mais interrupções no abastecimento de alimentos. A produção de alimentos é um dos principais motores do aquecimento global, inclusive por meio do desmatamento de áreas florestais para cultivos e pastagens.
Sem grandes mudanças na agricultura, as metas dos governos para mitigar as mudanças climáticas estão em perigo, alertam os cientistas. No entanto, lidar com a desnutrição e a fome no curto prazo pode exigir o uso de mais terra e outros recursos, o que pode acentuar o aquecimento.
É por isso que os avanços científicos que podem nos ajudar a produzir mais alimentos sem usar mais terra, seja melhorando a fotossíntese ou de outra forma, são tão promissores.
“A civilização humana está em um ponto em que temos que obter muito mais com menos”, disse Daniel Nepstad, diretor executivo do grupo de pesquisa Earth Innovation Institute.
A nova pesquisa em Illinois se concentra em um mecanismo nas plantas que as protege dos danos causados pelo sol. Quando as plantas estão sob luz solar intensa, elas geralmente recebem mais energia luminosa do que podem usar para a fotossíntese. Esse mecanismo não fotoquímico os ajuda a liberar inofensivamente o excesso de energia como calor. Mas uma vez que a planta é sombreada novamente, ela não para muito rapidamente, o que significa que a planta desperdiça tempo e energia preciosos que poderiam ser usados para produzir carboidratos.
As transformações genéticas dos pesquisadores ajudam as plantas a se ajustarem mais rapidamente à sombra. Em plantas multicamadas como arroz, trigo, milho e soja, essa agilidade extra poderia teoricamente aumentar a fotossíntese nas camadas intermediárias das folhas, que oscilam constantemente entre a luz do sol e a sombra durante o dia.
O trabalho foi financiado pela Fundação Bill e Melinda Gates; a Foundation for Food and Agriculture Research, uma organização sem fins lucrativos em Washington, DC, que recebe dinheiro do governo, da indústria e de fontes acadêmicas; e o Escritório de Desenvolvimento da Commonwealth.
Em 2016, outro autor do estudo, Stephen P. Long, que também está na Universidade de Illinois Urbana-Champaign, mostrou que essas modificações aumentaram o crescimento das plantas de tabaco em até 20%. Mas tais descobertas encontraram ceticismo. Alguns cientistas sugeriram que as modificações podem ter impulsionado o desempenho das culturas não por melhorar a fotossíntese, mas por afetar os níveis hormonais. Outros pesquisadores argumentaram que, se um processo tão fundamental quanto a fotossíntese pudesse ser aperfeiçoado, certamente a seleção natural já o teria feito.
Long disse que considera isso um mal-entendido da evolução. As plantas evoluíram para se reproduzir, disse ele, não para ser o máximo eficiente na produção de sementes maiores ou outras partes de interesse para humanos famintos.
“A evolução é sobre genes passando para a próxima geração”, disse ele. “E a produtividade é apenas uma pequena parte disso.”
O próximo passo para ele e seus colegas foi experimentar transformações genéticas em uma cultura alimentar. Quando eles cultivaram soja geneticamente modificada em uma fazenda da Universidade de Illinois em Urbana em 2020, o rendimento por hectare em cinco de suas oito variedades de plantas modificadas foi 24,5% maior, em média, do que nas plantas normais de soja cultivadas. Comparar.
(As outras três variedades também tiveram rendimentos mais altos, embora as diferenças não fossem estatisticamente significativas.) As sementes das plantas modificadas eram igualmente ricas em proteínas em comparação com as plantas não modificadas.
Os resultados de uma segunda safra em 2021 foram menos conclusivos. Uma tempestade fez com que as folhas das plantas caíssem umas sobre as outras, deixando as folhas inferiores permanentemente sombreadas.
Thomas R. Sinclair, um cientista agrícola da Universidade Estadual da Carolina do Norte que não esteve envolvido no novo estudo, disse que precisaria ver dados de testes de mais anos e mais locais para se convencer de que esses métodos são eficazes. Sinclair escreveu com ceticismo sobre essa linha de pesquisa, argumentando que a única maneira comprovada de aumentar o rendimento das colheitas é ajudar as plantas a absorver mais nutrientes, como nitrogênio, o principal ingrediente de muitos fertilizantes.
Long disse que sua equipe espera realizar cinco anos de testes. Ele também planeja experimentar as mesmas modificações em soja tropical e testá-las em Porto Rico. Um dos objetivos da equipe é garantir que as sementes de maior rendimento estejam disponíveis para os agricultores do mundo em desenvolvimento.
Fonte: The New York Times
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