S praprotjo proti globalnemu segrevanju

V dneh, ko vročina ne popušča, je vsaka senca dobrodošla, tudi senca praproti. S praprotjo se je poleg tega vsaj teoretično mogoče hladiti – podobno, kot to že stoletja s palmovimi listi počnejo v Indiji. Po nedavno končani raziskavi na ameriški univerzi Cornell pa utegne praprot igrati ključno vlogo v ustavljanju globalnega segrevanja.

Ne katerakoli praprot, pač pa miniaturna različica Azolla filiculoides, ki ni nič večja od človeškega nohta. Na našem planetu je uspevala na morski gladini pred 50 milijoni let na območju Arktičnega oceana, ko je bila Zemlja bistveno bolj topla. Mala Azolla filiculoides se je takrat pojavljala in širila kot v nekakšnih preprogah in se prehranjevala z ogljikovim dioksidom iz ozračja. Ko se je po milijonih let ozračje ohladilo in je nastopila ledena doba, pa se je praprot ohranila ujeta v led, ki obdaja Arktiko. Na plano so jo iz arktičnih ledenih globin v zadnjih letih izvrtali raziskovalci.

Cvetela skoraj milijon let

Paleobiologi so jo vzeli pod drobnogled in ugotovili, da je bilo njeno cvetenje na morski gladini tako uspešno, da je trajalo kar 800 tisoč let. Tako dobro in dolgo je uspevala, ker je izredno učinkovito črpala ogljikov dioksid iz ozračja. Po oceni paleobiologov je v obdobju velikega cvetenja, ki so ga poimenovali azolla event, iz ozračja posrkala okoli 10 bilijonov ton ogljikovega dioksida. To je več kot dvestokrat toliko, kolikor ga vsako leto spustimo v zrak ljudje s svojimi dejavnostmi.

Med dolgim obdobjem cvetenja azolle so se temperature na našem planetu drastično znižale, kar je paleobotanike napeljalo k domnevi, da je neznatna praprot odigrala ključno vlogo pri prehodu Zemlje iz vročega planeta v današnjo fazo z zmernimi temperaturami, je v sporočilu za javnost navedel evolucijski biolog Fay Wei Li. Domneva je spodbudila vprašanje, ali ne bi neznatna azolla zmogla znova odigrati vloge pri zmanjševanju segrevanja Zemlje.

Na to vprašanje znanstveniki do zdaj niso mogli odgovoriti, saj niso poznali genetike praproti. V omenjeni raziskavi pa je okoli 40 znanstvenikom pod vodstvom Fay Wei Lija z univerze Cornell in Kathleen M. Pryer z univerze Duke uspelo razvozlati genetiko te rastline. Rezultate sekvenciranja celotnega genoma so objavili v julijski številki revije Nature Plants hkrati z razkritim genomom praproti iz vrste Salvinia cucullata. Azolla filiculoides in Salvinia cucullata sta prvi praproti z razvozlanim genomom.

Obetavni neškodljivi pesticid

Apetit po ogljikovem dioksidu pa ni edino, kar odlikuje to malo praprot. Med njenim sekvenciranjem so odkrili tudi specifično beljakovino, ki odbija mrčes. Beljakovina se je očitno iz bakterije prilagodila genomu praproti, menijo raziskovalci in poudarjajo, da so se biologi že dolgo spraševali, zakaj se mrčes na splošno izogiba praproti.

Odkritje vira odpornosti proti mrčesu utegne močno vplivati na kmetijstvo, sta prepričana Li in Pryerjeva. Vse več vrst pesticidov namreč postaja spornih zaradi škodljivih vplivov na zdravje. Pesticid na osnovi proteina iz praproti pa bi bil verjetno brez teh škodljivih vplivov in bi pomenil velik preboj v boju s škodljivci.

Prednost fjordovske oblike

Zakladnica uporabnosti azolle s tem še ni izčrpana; posebno kvaliteto ji daje tudi oblika. V globoke »useke« v njenih lističih se ugnezdijo cianobakterije, modrozelene alge, ki iz ozračja črpajo dušik in ga predelujejo v gnojilo. Praprot gosti bakterijo s sladkim gorivom, ob tem pa ji bakterija pomaga ustvarjati lastno gnojilo. To ni novo odkritje – za sam proces azijski kmetje, še posebej na Kitajskem in v Vietnamu, že dolgo vedo. Več kot tisoč let že uporabljajo azollo kot gnojilo na riževih poljih. V članku v reviji Nature Plants je Li s sodelavci zdaj razkril genetiko, ki omogoča to simbiozo med cianobakterijo in praprotjo.

»Prvi podatki o genomu praproti znanstvenikom odpirajo pot do boljšega razumevanja delovanja genov te rastline,« pojasnjuje Li. »Zdaj jo lahko proučujemo kot obetavno gnojilo in po vsej verjetnosti tudi kot čistilko ogljikovega dioksida iz ozračja.«