Poslední pojistka světa: Jak fungují rostlinné banky a kolik vzorků schraňují?

Bída, kruté zimy, sucho a mizerná úroda – takové kulisy rámovaly dětství Nikolaje Vavilova, který s mladším bratrem Sergejem vyrůstal koncem 19. století v carském Rusku. Dokonce ani synové z obchodnické rodiny se tehdy neměli dobře: Celou zemi sužovala nouze a trvalý nedostatek jídla vyústil v zavedení přídělového systému na potraviny. Hladomor v letech 1891–1892 nepřežilo na 400 tisíc Rusů. Nikolajovi bylo tenkrát pět let, a právě tato zkušenost jej nasměrovala k pozdější kariéře vědce. 

Vzpomínky na hlad

Už při studiích na Státní zemědělské univerzitě v Moskvě začal přemýšlet, proč rozlehlá carská pole neposkytují dostatečné výnosy, aby uživila celé impérium. A uvědomil si zásadní věc: Zemědělci pěstují převážně nové, vysoce šlechtěné odrůdy, které ovšem neodolají nepříznivým podmínkám, jež mohou nečekaně nastat. Zřejmě jako první také přišel na to, že za mizením plodin stojí jejich nízká genetická rozmanitost. Jen několik desítek let poté, co Johann Gregor Mendel odhalil zákony dědičnosti, prezentoval Vavilov zcela revoluční myšlenku – že křížením divokých a domestikovaných druhů by mohly vzniknout odolnější rostliny. 

A uvažoval dál: Pokud chtějí lidé zabránit vypuknutí podobných hladomorů, musejí jednat globálně. Ve 20. letech 20. století tak coby ředitel leningradského Institutu rostlinné výroby procestoval celou planetu s jediným cílem: získat od lokálních zemědělců vzorky semen, ořechů či hlíz co nejpůvodnějších druhů. Celkem podnikl 115 cest, navštívil 64 zemí na pěti kontinentech a shromáždil 380 tisíc vzorků. Ze své domovské laboratoře postupně řídil na 25 tisíc zemědělců po celém Sovětském svazu, kteří pěstovali plodiny z dodaných semen, doplňovali sbírky a sháněli nový materiál. Aniž to Nikolaj Ivanovič tušil, vytvořil první semennou banku na světě.

Časovaná bomba

Genetická variabilita pěstovaných plodin je nenahraditelná a může představovat klíč k bohaté úrodě. Jednotlivé odrůdy si přitom mohou nechat pěstitelé patentovat a „vynálezce“ geneticky modifikovaného semene má nárok na získání ochranné známky. Podle deset let starého výzkumu britské charitativní organizace Oxfam ovládají 60 % trhu s osivy pouze čtyři nadnárodní společnosti. V důsledku toho po celé planetě postupně převládají majoritní genetické varianty na úkor těch méně pěstovaných. 

Z více než 20 tisíc druhů jedlých rostlin se dnes ve velkém pěstuje jen 1 %. Člověk přitom v průběhu dějin kultivoval a konzumoval až šest tisíc druhů, zatímco nyní tři čtvrtiny globální zemědělské produkce zajišťuje pouze dvanáct plodin. Drastické snížení biodiverzity na polích (od počátku 20. století údajně nenávratně zmizelo 90 % původních divokých odrůd) však představuje časovanou bombu: Masově rozšířené druhy se mohou do budoucna ukázat jako málo odolné vůči rizikům souvisejícím s klimatickou změnou či s dosud neznámými škůdci. A bez zdrojů vytrvalejších genetických alternativ by hrozil rozsáhlý hladomor. Rostlinné banky tedy záhy vznikly všude po světě. 

Nedobytná pevnost

Dnes tak funguje na 1 700 podobných „skladišť“ a jedno z největších se od roku 2008 nachází na souostroví Špicberky, kde jeho výstavbu financovalo norské ministerstvo zemědělství. Na lokalitu za severním polárním kruhem padla volba proto, že patří mezi nejodlehlejší místa planety, kam však stále směřují pravidelné lety. Hlavní roli při výběru ovšem hrály klimatické podmínky: Skladovací haly Špicberského globálního úložiště semen neboli Svalbard Global Seed Vault chrání přes sto metrů silný pískovcový masiv, v jehož nitru panuje stálá teplota tři stupně pod bodem mrazu. Znehodnocení biologického materiálu tedy nehrozí ani při výpadku elektrických generátorů, které zajišťují trvalých minus 18 stupňů, což se optimálně hodí pro dlouhodobé skladování. Nízká teplota a minimální vlhkost snižují metabolickou aktivitu, a semena tak zůstanou životaschopná až několik staletí. 

Díky stabilitě podloží nepředstavuje riziko ani případné zemětřesení. A v hypotetickém scénáři roztání všech okolních ledovců zajišťuje bezpečí nadmořská výška 130 metrů, takže se úložiště neocitne pod vodou – tedy alespoň teoreticky: Pověst nedobytné pevnosti utrpěla značnou trhlinu v roce 2017, kdy do hlavní přístupové chodby zatekla voda po jarním tání a pracovníci skladiště museli stavbu urychleně opravit.

Tajemné boxy

Špicberská banka pojme úctyhodných 4,5 milionu vzorků po 500 semenech, přičemž se jich tam dosud shromáždilo bezmála 1,2 milionu – jednotlivé druhy rostlin se však často duplikují. Spektrum každopádně pokrývá všechny kontinenty a téměř každou zemi: Na místě bychom našli vzácné divoké odrůdy i zcela běžné plodiny jako rýži, kukuřici či pšenici. Norské zákony nicméně neumožňují v bance skladovat semena geneticky upravených rostlin. 

Využít zařízení na Špicberkách může kdokoliv, a to zdarma. Současný počet „klientů“ se blíží stovce, přičemž jde většinou o vědecké instituce a genové banky z celého světa – včetně Výzkumného ústavu rostlinné výroby v pražské Ruzyni. Cenný obsah se zapečetí do speciálních obalů z třívrstvé fólie, umístí se do krabic a uloží do regálů. S materiálem přitom mohou zacházet pouze dotyční majitelé, podobně jako ve skutečné bance: Z právního hlediska zůstává jeho vlastníkem ten, kdo jej do úložiště umístil, a z uvedeného důvodu obsah jednotlivých boxů nikdo nekontroluje. 

Hra světel

Trvalé zaměstnance byste však v severské bance hledali marně. Její brány se otevírají prakticky pouze ve chvíli, kdy je třeba uskladnit nový materiál, což nastává jen velmi vzácně. Zatím naposledy k tomu došlo v únoru 2022, kdy své vzorky poprvé v historii doručili také indiáni Čerokíové: Na Špicberkách uložili semena rostlin typických pro centrální Spojené státy, které tam prospívaly ještě před příchodem evropských kolonizátorů. 

Běžný návštěvník sice nemá šanci se do útrob komplexu dostat, ale může jej obdivovat zvenčí. Většina jeho zhruba kilometrové plochy spočívá ve skále, vstup však tvoří ohromující architektonické dílo. Zdobí ho instalace norské umělkyně Dyveke Sanne sestávající z leštěných ocelových trojúhelníků, jež rozptylují světlo reflektorů instalovaných uvnitř. Ve spartánsky holé krajině tak banka funguje téměř jako maják. Zvědavci se na světelnou hru často přijíždějí podívat na kole, nebo dokonce přicházejí pěšky – letiště i turistický kemp totiž leží asi jen kilometr daleko a zároveň necelé tři kilometry od městečka Longyearbyen s tisícem obyvatel, jež kdysi žilo z těžby uhlí.

Banka samotná však rozhodně opuštěná není. Jen kousek od ní vzniklo v roce 2019 technické zázemí z dílny architektonického studia Snøhetta, sloužící k uskladnění techniky citlivé na chlad i jako dočasné útočiště před drsným počasím pro oficiální návštěvy. Díky rostoucímu počtu běžných zájemců pak norská vláda uvolnila finance na stavbu turistického centra: Má se jednat o masivní betonovou budovu tvarem i barvou připomínající cukrový „včelí úl“, tak dobře známý z českých vánočních stolů. Hotovo mělo být už vloni, zatím se ale stále staví. 

Londýnská pokladnice

Ačkoliv se může špicberská banka jevit jako obr, vůbec nejrozsáhlejší sbírku semen na světě schraňuje Královská botanická zahrada v Kew na západě Londýna, kde od roku 1996 funguje projekt Millennium Seed Bank (MSB). Zatímco norská instituce cílí především na rostliny užitečné pro člověka, MSB reprezentuje pokladnici všeho, co na Zemi roste. Za necelých třicet let existence se v jejích podzemních trezorech shromáždilo na 40 tisíc unikátních vzorků, pocházejících z 97 států a všech sedmi kontinentů – což podle vědců pokrývá asi 15 % veškerého rostlinstva.

TIP: Postapokalyptická společnost bude mít k dispozici semena rostlin i digitální data

Celkový počet uskladněných semen již přesáhl dvě miliardy, přičemž hlavní podíl připadá na rostliny z extrémních či ohrožených lokalit – jde zejména o flóru z 36 tzv. hotspotů biodiverzity. Díky iniciativě se již minimálně jeden druh podařilo zachránit před vymizením: V roce 2005 se z volné přírody ztratil mračňák Abutilon pitcairnense, vyskytující se výhradně na Pitcairnových ostrovech v Pacifiku. Semena uchovaná v britském úložišti však do budoucna dávají reálnou naději na jeho opětovné vysazení. Mezi cíle projektu MSB, jenž zaměstnává na osm desítek lidí, patří shromáždit alespoň 75 tisíc druhů semen – tedy genetický materiál asi čtvrtiny známých druhů flóry.