דרך מוזרה מעט לעזור לפאונה ולצומח להסתגל לבעיה המחמירה את בני האדם היא לשנות את ה- DNA שלך כדי להפוך אותם עמידים יותר להתחממות כדור הארץ. זה בדיוק מה שחוקרים מאוניברסיטת פלורידה עושים עם פרות.
בעלי חיים אלה מועילים מאוד לאנושות, ולכן מסתבר שחשוב מאוד להבטיח שהם ימשיכו להתקיים.
כשם שבתוך אותו סוג, בין אם בעל חיים או צמח, יכול להיות מגוון גדול של מינים, כך גם לגבי פרות. לכן, צוות חוקרים, כולל פרופסור רלוקה מטסקו מהמחלקה למדעי בעלי החיים של UF/IFAS במכון למדעי המזון והחקלאות של אוניברסיטת פלורידה, חוקר את פרה של ברנגוס, שהוא הסובלני ביותר לחום. זהו צלב בין זנים אנגוס וברהמן.
לשם כך הם קיבלו מענק פדרלי לשלוש שנים תמורת 733 דולר. בעזרתו הם יוכלו להתחקות אחר מקטעי ה- DNA של שני הזנים, שיעזרו להם לדעת אילו אזורים ב- DNA חשובים לוויסות טמפרטורת הגוף של החיהלדברי מטסקו.
כ -40% מפרות הבקר בעולם נמצאות בארצות הברית. על מנת להשיג בעלי חיים המותאמים טוב יותר לתנאי מחייה חמים ויש בהם גם בשר איכותי יותר, כך החוקרים הם רוצים לחקור בטווח הארוך באמצעות כלים גנומיים כיצד לגרום להם להיות בעלי סובלנות רבה יותר למתח חום. זה הופך לבסיסי אם ניקח בחשבון את זה לגידול בעלי חיים יש השפעה משמעותית על הסביבה וזה גם מפתח בנושאים כמו להפחית את צריכת הבשר.
זהו ללא ספק מחקר, שלדבריו של מטסקו, "מציע גישה חדשה ועוצמתית להתמודדות עם אתגרי שינויי האקלים ופיתוח בעלי חיים חכמים ופרודוקטיביים". אבל מה אתה חושב על המניפולציה הגנטית של בעלי חיים? כדי להעמיק בנושא, ניתן להתייעץ מה זה CRISPR.
אם אתה רוצה לדעת יותר, לחץ כאן.
גורמים ללחץ חום בבקר
אחת הבעיות שעומדות בפני חקלאים בייצור חלב היא העובדה שפרות סובלות מלחץ הקשור לחום כשהן נחשפות לטמפרטורות גבוהות לתקופות ממושכות. זה לא רק מקטין את ייצור החלב של בעלי חיים אלה, אך גם משפיע לרעה על רווחתם ופוריותם. יתרה מזאת, לאור ההתחממות הגלובלית, בעיה זו צפויה להחמיר בעתיד ככל שהטמפרטורות העולמיות יעלו.
עומס תרמי הוא גורם חיוני בהגבלת ייצור חלבון מן החי ו משפיע לרעה על הבריאות ורווחת בעלי החיים באזורים טרופיים וסובטרופיים. בסביבות חמות, בעלי חיים נוטים יותר להראות עמידות נמוכה יותר למחלות. לכן, יש צורך לפתח אסטרטגיות המשפרות את חוסנן של פרות מול תנאים קשים אלו.
אסטרטגיות לשינוי גנטי של פרות
כדי להתמודד עם האתגר של לחץ חום, מדענים החלו לחקור שיטות פחות אורתודוקסיות, כלומר שינוי גנטי באמצעות קריספר-Cas9, כלי המאפשר לשנות את ה-DNA של אורגניזמים בצורה מדויקת. באמצעות טכניקה זו, חוקרים מבקשים להפוך את החיות הללו ל"פרות-על" העמידות לטמפרטורות גבוהות.
אחת האסטרטגיות המשמשות היא לשנות את צבע הפרווה של בקר, בהתבסס על הרעיון שפיגמנט בצבע בהיר יותר סופג פחות חום מאשר הפיגמנטים הכהים יותר. לשם כך, נעשה שימוש ב-CRISPR לשינוי גן הקשור לפיגמנטציה הנקרא PMEL. הליך זה בוצע על עוברי פרה במעבדה, והניבו בעלי חיים בעלי צבע כסף, אופייני לחלק מהדגימות, בניגוד לצבע השחור או החום הכהה האופייני.
ראוי להזכיר שעוברים שעברו שינוי אלו שובטו והושתלו במספר אמהות בקר. עם זאת, מאחר והליך השיבוט מסוכן מאוד ועלול לייצר מומים מולדים, בשתי הלידות המוצלחות הילודים מתו זמן קצר לאחר מכן. סוג זה של תוצאות קשור להשפעות של התחממות כדור הארץ והקשר שלה עם בריאות סביבתית.
לבסוף, אסטרטגיה נוספת שבה משתמשים מדענים תהיה, באמצעות הנדסה גנטית, לייצר פרות בעלות פרווה קצרה ועדינה יותר שיכולה לפזר חום מהר יותר. זה, בשילוב עם ההצלחה הפוטנציאלית של שינוי צבע, ייצור את "פרות-העל" הללו המסוגלות להפחית טמפרטורות גבוהות.
השפעת בעלי חיים על שינויי האקלים
גידול בעלי חיים לא רק מתמודד עם אתגרים בייצור ורווחת בעלי חיים, אלא גם בעל השפעה משמעותית על הסביבה באמצעות פליטת גזי חממה. ההערכה היא שחקלאות בעלי חיים אחראית לכ-14% מכלל פליטות גזי החממה. מצד שני, כ-40% מפוטנציאל ההתחממות הגלובלית של בעלי חיים מתרחש בצורה של מתאן, גז שנוצר במהלך העיכול בבעלי גירה.
מצב זה מעלה דילמה חשובה: האם מומלץ לבצע שינויים גנטיים בבעלי חיים למטרות אנושיות? האם מחובתנו לשנות גנטית בעלי חיים כדי שיוכלו לעמוד כראוי בשינויי האקלים שאנו עצמנו גרמנו? סוגיה אתית זו היא בסיסית כאשר בוחנים את המניפולציה הגנטית של בעלי חיים, במיוחד בהתחשב בכך פליטת מתאן עשוי להשפיע על ההישגים שהושגו במאבק בשינויי האקלים.
פיתוח פרות דל מתאן
גישה מבטיחה לצמצום ההשפעה הסביבתית של בעלי חיים היא ברירה גנטית לגידול פרות שפולטות פחות מתאן. מחקרים מסוימים הראו שבקרב בעלי חיים באותו גודל ובעלי תזונה זהה, יכולים להיות שינויים בייצור מתאן של 30% עד 40%. עובדה זו מעידה על כך ניתן לפתח צאצאים דלי מתאן, ובכך להציע פתרון בר קיימא שיועיל הן ליצרנים והן לסביבה.
במובן זה, השימוש בטכנולוגיית DNA ובחירת אנשים בעלי מאפיינים גנטיים נוחים עשויים להיות המפתח להפחתת פליטת מתאן. גישה זו גם מוסיפה ל שיטות עבודה מומלצות בהאכלה וניהול בעלי חיים, הכוללות הקפדה על בריאות ואכלה של בעלי חיים, ובכך מזעור פליטות לכל קילו בשר או ליטר חלב. פרקטיקות אלו חיוניות כאשר בוחנים את ההשפעה של גידול בעלי חיים על הסביבה.
תפקיד התזונה בייצור מתאן
להאכלה יש גם תפקיד מכריע בייצור מתאן על ידי בעלי חיים. ידוע שסוגי מזון מסוימים יכולים לשנות את ייצור הגז, והכללת תוספים מסוימים בתזונה יכולה להפחית את פליטת מתאן. חלק מהיצרנים החלו לשלב אצות במזון הפרות שלהם, מכיוון שחלק מהמינים הוכחו כמפחיתים את פליטת המתאן ביותר מ-30%.
האצות האדומות Asparagopsis taxiformis, למשל, הראה תוצאות מבטיחות במחקרים האחרונים. עם זאת, גישה זו יצרה גם ויכוח לגבי הבטיחות והקיימות שלה, מה שהצריך המשך מחקר, במיוחד בהקשר שבו שינויי האקלים משפיעים על ייצור המזון.
יוזמות אחרות להפחתת מתאן מבעלי חיים
בנוסף לשינוי גנטי ולתזונה, קיימות יוזמות נוספות להפחתת פליטת מתאן מבעלי חיים. גישה אחת כוללת את השימוש ב חיסונים מה שיכול לעזור לשלוט באוכלוסיית המיקרואורגניזמים ברחם האחראים לייצור מתאן. למרות שגישה זו עדיין בשלבי פיתוח, יש לה פוטנציאל להציע פתרון בר קיימא לבעיה.
חוקרים עובדים גם על תוספי מזון מה שיכול לשנות את הפלורה החיידקית ברחם של מעלי גירה, מה שעלול להתורגם לייצור מתאן נמוך יותר. פעולה זו יכולה לא רק להועיל לסביבה, אלא גם לשפר את יעילות ייצור החלב והבשר, שהוא חיוני במאבק בשינויי האקלים.
סיכויים עתידיים במניפולציה גנטית של פרות
להנדסה גנטית, בשילוב עם שיטות חקלאות והאכלה ברי קיימא, יש פוטנציאל להפוך את תעשיית בעלי החיים למודל אחראי יותר הן לאיכות הסביבה והן לבריאות בעלי החיים. העבודה על שינוי גנטי של פרות כדי להגביר את עמידות החום שלהן ולהפחית את ייצור המתאן שלהן לא רק שואפת לשפר את התפוקה של בעלי החיים אלא גם להבטיח ייצור מזון באקלים משתנה. בסופו של דבר, המטרה היא להבטיח אספקת מזון בר קיימא ובר קיימא לדורות הבאים.
