Por quase uma década, pesquisadores do Banco de Sementes de Svalbard, na Noruega, coletaram e armazenaram amostras de sementes de todo o mundo, preservando-as meticulosamente em uma abóbada escavada a 400 pés do lado de uma montanha no Círculo Polar Ártico. Então, um dia em outubro de 2015, algo sem precedentes aconteceu: os pesquisadores começaram a retirar as sementes, enrolando 138 caixas pretas contendo 38.000 sementes do cofre de aço e concreto, através de suas portas e de volta ao mundo.
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O Banco de Sementes de Svalbard é talvez o exemplo mais famoso de um banco de sementes, um lugar destinado a conservar a biodiversidade para que, no caso de um evento catastrófico como seca, doença ou guerra, espécies-chave possam ser repovoadas. Para a primeira retirada de Svalbard, essa catástrofe foi feita pelo homem - as sementes foram enviadas para Svalbard antes que os rebeldes assumissem outro banco de sementes em Aleppo durante a Guerra Civil Síria. As sementes retiradas de Svalbard - uma mistura de cereais, trigo, cevada, favas, lentilhas e grão-de-bico - foram enviadas para 3.000 quilômetros até o Líbano e Marrocos, onde os cientistas continuarão as pesquisas que começaram em Aleppo. Os pesquisadores esperam que seus projetos ajudem a desenvolver novas e mais resistentes variedades dessas culturas que poderiam resistir às mudanças climáticas ou às doenças.
Os pesquisadores que trabalham nessas sementes, tanto em Aleppo quanto no mundo, tiveram sorte. Eles foram capazes de garantir que as duplicatas de suas sementes existissem em algum outro lugar que não o seu banco genético, e puderam identificar rápida e eficazmente as sementes de que precisavam quando tiveram que fazer uma retirada. Para centenas de bancos de genes em todo o mundo - especialmente aqueles que operam em nível regional ou nacional - isso poderia facilmente não ter sido o caso.
Bancos de genes são frequentemente considerados como uma última linha de defesa para a biodiversidade - uma garantia de que, mesmo que o pior aconteça, existem backups para garantir que o mundo ainda possa ter acesso a culturas cruciais como milho ou importantes reservas de material genético. como uma variedade de trigo que cresce particularmente bem em climas secos. Na realidade, no entanto, os bancos de genes enfrentam uma série de problemas, desde a falta de peças-chave da biodiversidade até a falta de comunicação entre os bancos de genes e o financiamento incerto.
Na conservação, existem dois métodos primários de preservação de uma planta, animal ou peça genética específica: conservação in situ, onde a amostra em questão é preservada dentro de seu ecossistema (seja natural ou feito pelo homem) e conservação ex situ, onde a amostra é preservada fora do seu ecossistema. Bancos de sementes, ou bancos de genes, são um dos principais métodos de conservação ex situ - um lugar onde sementes, estacas ou material genético importante de culturas, domesticadas e silvestres, são armazenados, catalogados e preservados para pesquisas futuras.
Feijão no banco genético do CIAT na Colômbia. (Neil Palmer, CIAT (BY CC-SA)) Os bancos de genes são um conceito relativamente novo, ligado a uma idéia muito antiga: coletar plantas de interesse em um espaço particular no interesse da investigação científica. Eles remontam suas raízes aos jardins botânicos, que originalmente serviam como repositórios para o estudo acadêmico de plantas medicinais já no século XVI. Mais tarde, à medida que o imperialismo europeu se expandia pelo mundo, cientistas e colecionadores devolveriam plantas de locais exóticos a jardins como o Royal Botanic Garden, Kew, na Inglaterra. Além de serem usados para a ciência, essas plantas serviram como base para o florescente comércio comercial de culturas como café, cacau e óleo de palma.
À medida que os colecionadores europeus enchiam cada vez mais os jardins botânicos com colheitas de locais distantes, os alicerces científicos dos jardins tornaram-se menos prioritários. Em seu lugar, os criadores começaram a criar coleções de material genético de plantas que poderiam ser acessadas para ajudar a introduzir traços valiosos em raças de plantas. Então, nas décadas de 1960 e 1970, nasceu a idéia de coletar essa diversidade genética de maneira organizada e sistemática - nos bancos de genes.
Hoje, existem cerca de 1.750 bancos de genes em todo o mundo, preservando mais de 7 milhões de amostras de sementes, mudas ou material genético. Existem enormes bancos de genes internacionais, como o Svalbard, que é administrado pelo Crop Trust, com a ajuda do governo da Noruega e da organização regional NordGen. E existem bancos de genes regionais, que operam com orçamentos pequenos em áreas remotas. Ambos são cruciais para preservar a biodiversidade, mas para bancos de genes menores, as dificuldades associadas à aquisição, armazenamento e disseminação do material genético podem ser difíceis de superar. Os bancos internacionais de genes, como Svalbard, geralmente contam com a ajuda de organizações como o Crop Trust e dotações que os ajudam a manter uma equipe relativamente estável de pesquisadores e financiamento de longo prazo - luxos que bancos de genes nacionais e regionais podem às vezes não ter.
"Os bancos de genes são uma construção antropogênica", diz Christina Walters, líder em pesquisa de germoplasma de plantas do Centro Nacional de Preservação de Recursos Genéticos do USDA, localizado em Fort Collins, Colorado. “Eles são tão bons quanto a infraestrutura que nós humanos fornecemos, e também a imaginação que nós humanos aplicamos a eles. Bancos de genes não criam biodiversidade mais do que bibliotecas criam literatura. ”
Uma parte importante da biodiversidade que os bancos de genes estão perdendo frequentemente são os parentes silvestres das culturas - as variedades não-domesticadas, mas relacionadas, de culturas alimentares básicas, como o milho e o trigo. Um estudo recente conduzido pela Crop Trust analisou 1.076 parentes silvestres relacionados a 81 espécies de algumas das culturas básicas mais importantes do mundo. Os pesquisadores descobriram que 70% desses parentes silvestres estão insuficientemente representados nos bancos genéticos do mundo. Talvez mais preocupante, eles descobriram que 29% desses parentes silvestres em cultivo - cerca de 313 espécies - não estão representados nos bancos de genes.
Isso é um problema, principalmente porque os parentes silvestres das lavouras muitas vezes evoluíram para crescer em condições abaixo do ideal, prosperando em locais onde a umidade é relativamente baixa ou a altitude extremamente alta. Como as mudanças climáticas mudam os padrões de precipitação e a temperatura global, é difícil dizer quais características se tornarão mais importantes para as culturas, e é por isso que preservar características - mesmo aquelas que anteriormente não mostravam muita promessa de crescimento comercial - é crucial.
"Pense na raça humana: não sabíamos nada sobre o Ebola 20 anos atrás, e não tínhamos ideia de que precisaríamos de uma vacina para o ebola", diz Charlotte Lusty, coordenadora de programas do banco genético do Crop Trust. “É o mesmo para uma planta em um campo. Se você cultiva milho ou trigo em um campo, não faz ideia do que vai precisar ou de qual doença virá, e essa vacina virá de um banco genético ”.
O viveiro de sementes de Svalbard é preenchido com mais de um milhão de sementes distintas, mas mantê-las no armazenamento a frio é apenas uma parte do que a abóbada faz. (Dag Endresen [CC BY 3.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/3.0)], via Wikimedia Commons) Além de perder partes cruciais da diversidade genética, os bancos de genes, especialmente em nível nacional e regional, muitas vezes carecem do tipo de financiamento consistente necessário para garantir que os projetos possam realizar suas missões de longo prazo. Um banco genético é muito mais do que coletar material genético vegetal para armazenamento - grande parte do trabalho diário de bancos genéticos envolvendo a preparação e o envio de amostras para pesquisadores e criadores em todo o mundo. Os diretores de bancos de genes geralmente gostam de exibir as salas de armazenamento a frio, onde o material genético é armazenado - mas essas áreas costumam ser de baixa manutenção e baixo custo, em comparação com o desafio de realmente manter as coleções.
"Não é um investimento enorme fazer isso", diz Lusty sobre coletar e armazenar sementes. "A dificuldade está em monitorá-los, garantindo que eles permaneçam viáveis e distribuindo essas sementes."
Tomemos, por exemplo, um país como a Venezuela, que está no meio de uma crise econômica que se manifestou, pelo menos em parte, com o apagão em todo o país. Quando esses apagões ocorrem, os bancos de genes do país - dos quais existem vários - não têm a energia necessária para garantir que as sementes permaneçam em uma temperatura ideal para a preservação. Dentro de alguns dias de um apagão prolongado, essas coleções poderiam ser completamente perdidas para o mundo.
“Quando se trata de bancos nacionais de genes, estamos em uma situação muito difícil. É muito o governo que precisa reconhecer a importância e o valor dessas coleções ”, diz Lusty.
Os desafios associados aos bancos de genes regionais e nacionais são uma grande parte do motivo pelo qual organizações como a Crop Trust e o CGIAR, um consórcio global de pesquisa agrícola que administra 11 bancos de genes em todo o mundo, estão tão focados em garantir que nenhum banco genético seja um ilha em si mesma. O The Crop Trust fez campanhas durante anos para levantar uma dotação que pode ser usada para ajudar os bancos de genes a garantir o tipo de financiamento consistente necessário para fazer investimentos de longo prazo em pesquisa e equipe. De acordo com Lusty, a dotação atualmente é grande o suficiente para disponibilizar entre 5 e 6 milhões de dólares a bancos de genes a cada ano - o que, considerando que um banco genético de tamanho médio precisa de cerca de US $ 1 milhão por ano para operar, está longe de ser suficiente.
“Infelizmente, os governos geralmente não colocam o tipo de recursos de que precisam atrás desses bancos de genes para poderem trabalhar a esse nível, e é por isso que é essencial que algo como o Crop Trust apóie pelo menos essas organizações internacionais. bancos de genes ”, diz Lusty.
Em um sistema perfeito, bancos de genes internacionais, nacionais e regionais funcionariam todos em conjunto, trabalhando para preservar a maior quantidade de diversidade genética com a menor quantidade de duplicação. Isso significa que os bancos regionais de genes se concentrariam principalmente na coleta de espécies nativas daquela área em particular, com grandes bancos genéticos internacionais servindo de back-ups para essas coleções.
E o sistema funciona assim, pelo menos em parte do tempo. Mas para ajudar os bancos genéticos do mundo a funcionar com mais eficiência, especialistas como Lusty dizem que é cada vez mais importante para os bancos de genes, em todos os níveis, ter uma maneira clara de comunicar o que eles têm - e o que precisam - uns com os outros. Para garantir esse tipo de caminho de comunicação, o Crop Trust ajudou a criar uma ferramenta online conhecida como Genesys, em 2008, que funciona como uma espécie de catálogo de código aberto para bancos de genes participantes. Mas o Genesys permanece incompleto, com coleções ausentes que os funcionários do Crop Trust estão trabalhando para incluir no banco de dados. Em abril, a EMBRAPA anunciou que adicionaria suas coleções à Genesys, o que foi uma grande vitória para a contínua expansão do banco de dados da Crop Trust.
Em última análise, a imagem de um banco genético como um “cofre do Juízo Final” pode ser o maior desafio a ser superado. Pensando nos bancos de genes como programas estáticos e apocalípticos de última instância, pesquisadores como Walters temem que o papel cotidiano que os bancos genéticos desempenham na garantia da segurança alimentar acabe sendo perdido para o público.
“As pessoas realmente não consideram bancos de genes como ativamente usados - como uma biblioteca”, diz ela. “O Sistema Nacional de Germoplasma de Plantas [do USDA] distribui 250.000 acessos por ano. As pessoas pensam nos bancos de genes como se fossem um depósito, como se fosse apenas um exercício de colocar sementes em sacos e colocar sacos no congelador. Mas a utilidade e a acessibilidade dos recursos genéticos no banco de genes é a grande história ”.
