టమాటా భారత్‌లో 2050 నాటికి కనుమరుగైపోతుందా లేక మరో ఆహార విప్లవానికి దారి చూపిస్తుందా?

వ్యవసాయ రంగంలో, ముఖ్యంగా టమాటా సాగులో వస్తున్న మార్పులు ఏంటి? ఈ మార్పులతో భారత్ సహా పలు దేశాల్లో ప్రస్తుతం మనం చూస్తున్న రకం టమాటాలు కనుమరుగు కానున్నాయా? పరిశోధనలు ఏం చెబుతున్నాయి? సైన్స్ జర్నలిస్టు మార్తా జరాస్కా అందిస్తున్న ప్రత్యేక కథనం..

తొలిచూపులో ఈ మొక్కలు ఆఫీసు గదుల మూలల్లో, యూనివర్సిటీ లేబరేటరీల్లోని కిటికీల్లో కనిపించే మొక్కల్లాగానే కనిపించాయి. కానీ ఈ టమాటా మొక్క చాలా భిన్నమైనది. దీనిని మొదటిసారి 2018లో యూనివర్సిటీ ఆఫ్ మినెసొటాలో పెంచారు.

గుబురుగా ఉండే ఈ మొక్క ఆకులు, చిన్నని ఎర్రటి పండ్లు.. పెరూ, ఈక్వెడార్‌లలో పెరిగే.. సొలానమ్ పింపైనెలిఫోలియమ్ (రెడ్ కరెంట్ టమాటా) అనే ఒక అడవి జాతి టమాటాలో కనిపిస్తాయి. కాస్త దగ్గరగా పరిశీలిస్తే ఈ మొక్క విశిష్టత మరింత స్పష్టంగా కనిపించింది.

అడవి టమాటాతో పోలిస్తే ఈ మొక్క మరింత చిన్నది. కొమ్మలు కూడా తక్కువ. కానీ పండ్లు ఎక్కువగా ఉన్నాయి. దీని పండ్లు కూడా మరింత ముదురు రంగులో ఉన్నాయి. అంటే.. కేన్సర్, హృద్రోగాల ముప్పును తగ్గిస్తుందని భావించే లైకోపీన్ అనే యాంటీఆక్సిడెంట్ ఇందులో ఎక్కువగా ఉన్నట్లు ఈ ముదురు రంగు చెప్తోంది.

నిజానికి.. జెనిటిసిస్ట్ టోమస్ సెర్మాక్, ఆయన సహోద్యోగులు క్రిస్పర్ జీన్ ఎడిటింగ్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి ఈ మొక్కను సృష్టించారు.

జన్యు పదార్థానికి ‘కట్ అండ్ పేస్ట్’ టూల్ లాగా పనిచేసే క్రిస్పర్ జీన్ ఎడిటింగ్‌ టెక్నాలజీ నోబెల్ బహుమతి గెలుచుకున్న విషయం తెలిసిందే.

ఈ టెక్నిక్ ఇప్పుడు వ్యవసాయాన్ని విప్లవాత్మకంగా మార్చేస్తోంది. భవిష్యత్ పంటలను రూపొందించటానికి దోహదపడుతోంది.

సులభంగా సాగు చేయగలిగే, పోషకాలతో నిండిన, రుచికరమైన టొమాటో మొక్కను.. అది కూడా వాతావరణ మార్పును మరింతగా తట్టుకోగలిగే మొక్కను తయారు చేయాలని సెర్మాక్ నడుంకట్టారు.

‘‘అన్ని రకాలా ఒత్తిళ్లకూ – వేడి, చలి, ఉప్పు, కరవులతో పాటు అన్ని రకాల చీడపీడలనూ తట్టుకోగలిగే మొక్క కావాలి’’ అంటారాయన.

వాతావరణ మార్పు అనేది చాలా మొక్కలకు సమస్యాత్మకమే. టమాటాకు ఇది మినహాయింపేమీ లేదు. టమాటాలు వేడిని తట్టుకోవు. 18 డిగ్రీల నుంచి 25 డిగ్రీల సెంటీగ్రేడ్ల ఉష్ణోగ్రతల మధ్య బాగా పెరుగుతాయి. ఈ ఉష్ణోగ్రతలు పెరిగినా, తగ్గినా పరిస్థితులు దిగజారుతాయి. పుప్పొడి సరిగా ఏర్పడదు. పూలు సరిగా పిందెలుగా మారవు. ఇక వేడి 35 సెంటీగ్రేడ్లు దాటితే దిగుబడి తగ్గడం మొదలవుతుంది.

21వ శతాబ్దం మధ్యనాటికి.. కాలిఫోర్నియాలో టమాటాల సాగు చేసే భూముల్లో దాదాపు 66 శాతం ప్రాంతాలలో వాతావరణం అననుకూలంగా మారుతుందని ఓ అధ్యయనం చెప్తోంది.

అలాగే 2050 నాటికి ఇండియా, ఇండొనేసియా, బ్రెజిల్, సబ్-సహారన్ ఆఫ్రికాల్లో టమాటాల సాగుకు అనువైన వాతావరణం ఉండబోదని ఇతర అధ్యయనాలు సూచిస్తున్నాయి.

సగటు ఉష్ణోగ్రతలు పెరుగుతుండటంతో.. ఇంతకుముందు చాలా చలిగా ఉండే ప్రాంతాలు టమాటా సాగుకు అనువుగా మారవచ్చు. కానీ ఇతర విపరీత వాతావరణ పరిస్థితులను కూడా పరిగణనలోకి తీసుకోవాల్సి ఉంటుందని ఇటలీలో పరిశీలనలు సూచిస్తున్నాయి.

ఉత్తర ఇటలీలో 2019 సాగు సీజన్‌లో వడగండ్లు, గాలివానలు, అసాధారణంగా అధిక వర్షపాతంతో పాటు.. విపరీతమైన మంచు, విపరీతమైన వేడి పరిస్థితులు ఏర్పడ్డాయి. అప్పుడు టమాటా పంట దిగుబడి తగ్గిపోయింది.

ఇక.. నీటి కొరత, చీడపీడలు వంటి సమస్యలు ఉండే ఉన్నాయి. ఇదంతా చాలా ఆందోళనకరంగా మారింది. ముఖ్యంగా.. ప్రపంచంలో అతి పెద్ద ఉద్యాన పంట టమాటాయే.

మానవాళి ఏటా 18.2 కోట్ల టన్నుల టమాటాలు పండిస్తోంది. గత 15 ఏళ్లలో ప్రపంచంలో టమాటా ఉత్పత్తి 30 శాతానికి పైగా పెరిగింది.

టమాటాలను జన్యుస్థాయిలో మార్పులు చేయడం సులభమని శాస్త్రవేత్తలు చెబుతున్నారు. ‘‘ఇతర మొక్కలతో పోలిస్తే టమాటాల జన్యు మార్పిడి వంటి పరిశోధనలకు ఎక్కువ నిధులు సమకూరుతున్నాయి’’ అని న్యూయార్క్‌లోని కార్నెల్ యూనివర్సిటీ ప్లాంట్ జెనెటిసిస్ట్‌ జోయ్స్ వాన్ ఎక్ చెప్పారు.

మొత్తంగా, క్రిస్పర్ వంటి సరికొత్త సాంకేతిక పరిజ్ఞానాలను ఉపయోగించుకుని మొక్కలను భవిష్యత్ వాతావరణాలను తట్టుకునేలా రూపొందించే పరిశోధనలకు టమాటా సరిగ్గా సరిపోతుంది.

క్రిస్పర్ అనేది ఒక మాలిక్యులర్ టూల్‌బాక్స్. శాస్త్రవేత్తలు బ్యాక్టీరియా నుంచి దీనిని రూపొందించారు.

క్రిస్పర్ టెక్నాలజీని 2013 నుంచి మొక్కల్లో ఉపయోగిస్తున్నారు. దీనిద్వారా.. మొక్కల్లో తాము కోరుకునే లక్షణాలను రాబట్టుకోవటానికి వాటి జన్యుపటాన్ని అత్యంత కచ్చితంగా మార్చటానికి పరిశోధకులకు వీలు కలుగుతోంది. జన్యువులను చొప్పించటం, తొలగించటం, లక్షిత మ్యుటేషన్లు సృష్టించటం చేయవచ్చు. జంతువుల్లో కూడా క్రిస్పర్ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తున్నారు.

మార్చాల్సిన సరైన జన్యువును కనుగొనటం ఈ పరిశోధనలో మొదటి మెట్టు. ‘‘వాతావరణ ఒత్తిళ్లను తట్టుకోవటానికి సంబంధించిన జన్యువులను గుర్తించాల్సి ఉంటుంది’’ అని నెదర్లాండ్స్‌లోని వాగెనింన్జెన్ యూనివర్సిటీలో ప్లాంట్ జెనెటిసిస్ట్ రిచర్డ్ విస్సర్ చెప్పారు.

టమాటాలు సహా మొక్కలను సాగు చేయటం వల్ల.. వాటి జన్యు వైవిధ్యం భారీగా నష్టపోయింది. ఆధునిక వాణిజ్య పంటలు వేగంగా పెరుగుతాయి, దిగుబడులు సులభంగా వస్తాయి. కానీ జన్యుపరంగా చూస్తే.. అవి మొత్తం ఒకటే రకంగా ఉంటాయి. ప్రపంచ వ్యవసాయం మొత్తంలో.. సోయాబీన్, వరి, గోధుమ, మొక్కజొన్న – ఈ నాలుగు ఏకజాతి పంటలే అధికంగా ఉన్నాయి. ప్రపంచ వ్యవసాయ భూమిలో సగం పైగా ప్రాంతాన్ని ఈ నాలుగు పంటలే ఆక్రమించుకుని ఉన్నాయి.

కానీ వీటి అడవి రకాల్లో జన్యు వైవిధ్య సంపద చాలా సమృద్దిగా ఉంది. వీటిలో తమకు కావలసిన లక్షణాల కోసం పరిశోధకులు ఈ జన్యు సంపదను అధ్యయనం చేస్తున్నారు. ఆ లక్షణాలను తెచ్చి వాణిజ్య పంటల్లో ప్రవేశపెట్టటం లక్ష్యం.

చిలీలోని అటాకామా ఎడారిలో అత్యంత కష్టమైన వాతావరణంలో.. దాదాపు 11,000 అడుగుల ఎత్తులో పెరిగే అడవి టమాటా మొక్క సొలానమ్ సిటియెన్స్‌ మీద 2021లో పరిశోధనలు చేశారు. నీటి ఎద్దడిని తట్టుకునే కొన్ని జన్యువులను ఈ మొక్కలో గుర్తించారు. అందులో YUCCA7 ఒకటి.

అలాగే 2020లో చైనా, అమెరికా శాస్త్రవేత్తలు 369 రకాల టమాటా మొక్కలపై పరిశోధనలు చేశారు.

విపరీత వాతావరణాలను తట్టుకోగలిగే ఇలాంటి జన్యువులను గుర్తించిన తర్వాత.. క్రిస్పర్ టెక్నాలజీని ఉపయోగించి, ఇతర అవాంఛిత జన్యువులను తొలగించి, కొత్త జన్యువులను చేర్చుతారు.

అయితే.. సెర్మాక్ వంటి శాస్త్రవేత్తలు మరింత ముందుకు మూలాల వరకూ వెళుతున్నారు. అడవి మొక్క జాతులను నేరుగా సాగు చేయగలగటానికి వీరు క్రిస్పర్ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తున్నారు. గతంలో వేల సంవత్సరాలు పట్టిన పనిని వీరు ఒకే తరంలో, మరింత కచ్చితత్వంతో సాధిస్తున్నారు.

ఈ విధంగా రెడ్ కరెంట్ టమాటా (సొలానమ్ పింపైనెలిఫోలియమ్) ఆధారంగా యూనివర్సిటీ ఆఫ్ మినెసొటాలో సెర్మాక్, ఆయన సహచరులు 2018లో తమ కొత్త టమాటా మొక్కను రూపొందించారు. ఆ అడవి మొక్కలోని ఐదు జన్యువులను వీరు టార్గెట్ చేశారు. వివిధ వాతావరణ ఒత్తిళ్లను తట్టుకోవటంతో పాటు ఆధునిక వాణిజ్య సాగుకు అనువుగా ఉండేలా రూపొందించటం వీరి లక్ష్యం. ఇలా రూపొందించిన కొత్త మొక్కలో.. దాని మూలమైన అడవి మొక్క కన్నా పెద్ద పండ్లు కాస్తున్నాయి.

‘‘పండు పరిమాణం, బరువు దాదాపు రెట్టింపు పెరిగింది’’ అని సెర్మాక్ చెప్పారు. అయినప్పటికీ ఆయన కోరుకుంటున్న లక్షణాలు పూర్తిగా రాలేదు. అందుకోసం మరింత కృషి చేయాల్సి ఉంటుంది. ‘‘అదనపు జన్యువులను చేర్చటం ద్వారా.. ఈ పండు పరిమాణాన్ని మరింత పెంచవచ్చు. పంట దిగుబడిని మరింత పెంచవచ్చు. రుచిని పెంచటానికి చక్కెర మోతాదునూ పెంచవచ్చు. యాంటీఆక్సిడెంట్లు, వైటమిన్-సి, ఇతర పోషకాల శాతాన్నీ పెంచవచ్చు’’ అని ఆయన చెప్తున్నారు. వివిధ రకాల వాతావరణ ఒత్తిళ్లు, చీడపీడలను తట్టుకోగలిగే సామర్థ్యాన్ని కూడా ఇలాగే పెంచవచ్చు.

ఈ మొక్కలు, పంటలు ఆహార భద్రతను పెంపొందించటంలో చాలా పెద్ద పాత్ర పోషించగలవు.

గ్రౌండ్‌చెర్రీ అనే ఓ అడవి టమాటా మొక్కకు తియ్యని బెర్రీలు కాస్తాయి. దీనిని ఇటీవల క్రిస్పర్ టెక్నాలజీ సాయంతో పెంచారు. ఆఫ్రికాలో పెరిగే పలు రకాల ఆహార మొక్కలను క్రిస్పర్ టెక్నాలజీ సాయంతో ప్రపంచం మొత్తానికీ విస్తరించవచ్చు. అరటి పండ్లు, ద్రాక్ష పండ్లు మొదలుకుని వరి, దోసకాయల వరకూ అనేక రకాల మొక్కలను మెరుగుపరచటానికి క్రిస్పర్ టెక్నాలజీని ఉపయోగిస్తున్నారు.

క్రిస్పర్ జీన్-ఎడిటింగ్ అనేది.. వేగంగా పెరిగిపోతున్న మానవ జనాభాకు ఆహారం అందించటం కోసం రెండో హరిత విప్లవానికి నాంది పలికిందని కొందరు శాస్త్రవేత్తలు విశ్వసిస్తున్నారు. అయితే.. ఈ సాంకేతిక పరిజ్ఞానం ఏదో మంత్ర జలం వంటిది కాదని.. దీనికి ఇంకా సాంకేతిక అవరోధాలు ఉన్నాయని విస్సర్ చెప్తున్నారు. ఇక నియంత్రణ, సామాజిక ఆమోదం కూడా ఒక సమస్యే.

క్రిస్పర్ జన్యు సవరణ మొక్కల్లో.. సంప్రదాయ జన్యు సవరణ మొక్కల్లోలాగా విభిన్న జాతుల డీఎన్ఏ ఉండదు. ఎందుకంటే.. క్రిస్పర్ టెక్నాలజీలో ఒక జాతి డీఎన్‌ఏలో కొన్ని జన్యువులను తొలగించటం, అదే జాతికి చెందిన ఓ భిన్నమైన రకం నుంచి కొన్ని జన్యువులను తీసుకొచ్చి చేర్చటం మాత్రమే ఉంటుంది.

అయితే.. క్రిస్పర్ జన్యు సవరణ ఆహార ఉత్పత్తుల ఆమోదంపై ప్రస్తుత అధ్యయనాల్లో మిశ్రమ స్పందన కనిపిస్తోంది. అమెరికా, కెనడా, బెల్జియం, ఫ్రాన్స్, ఆస్ట్రేలియాల్లో జరిపిన సర్వేల్లో.. క్రిస్పర్ సవరణ ఆహారాన్ని, జన్యు సవరణ ఆహారాన్ని జనం ఒకే రకంగా చూస్తున్నట్లు తేలింది. అయితే.. 2020లో కెనడాలో నిర్వహించిన అధ్యయనం ప్రకారం.. క్రిస్పర్ సవరణ ఆహారాన్ని ఆమోదించటానికి వినియోగదారుల్లో సంసిద్ధత పెరిగింది.

ఇవి కూడా చదవండి:

(బీబీసీ తెలుగును ఫేస్‌బుక్, ఇన్‌స్టాగ్రామ్‌, ట్విటర్‌లో ఫాలో అవ్వండి. యూట్యూబ్‌లో సబ్‌స్క్రైబ్ చేయండి.)