Адамзат қарасының артуы жер ресурсының кемуіне алып келмек. Бүгінгі таңда әлемде 1 млрд-қа тарта адам ашқұрсақ өмір сүреді, яғни, тоя тамақ ішпейді. Ғалымдар бұл проблеманы шешу үшін аграрлық салада түрлі технологияларды енгізіп жатыр. Соның ішінде, ауыл шаруашылық өнімдерінің өнімділігін арттыруға бағыттылған тәжірибелер жүргізілуде. Мәселен, фотосинтез тәсілі. Бұл турасында кезінде, дәлірегі, осыдан бір ай шамасы – 27 күн бұрын «Жылына қосымша 200 млн адамға азық тауып беретін жаңалық» деген тақырыппен хабар таратқан екенбіз. Алдымен айтар ойымыз кеңінен түсінікті болуы үшін аталмыш жаңалықтың мәтінін беріп отырмыз.

Иллинойс университетінің биологтары фотосинтез процесі барысында ауыл шаруашылық өсімдіктерінің өнімділігін табиғаттағы жабайы түріне қарағанда 40 пайызға тежейтін ақауды тапты. Бұл табиғи ақауды жою арқылы ауыл шаруашылық өсімдіктерінің өнімділігі 40 пайызға артқан. Ғалымдардың есебінше, аталмыш жаңалық өз кезегінде әлем бойынша жылына тағы 200 млн адамды асырауға жетеді. Ауыл шаруашылық егістігін ұлғайтпай-ақ, яғни, қосымша жер жыртып, тұқым сеппей-ақ,  өсімдіктің өнімділігін арттыру есебінен осынша адамды азықпен қамтамасыз етуге болады екен. Жердің құнарлылығы төмендегенін әрі адамзат қарасының молаюын, жаһандық жылынудан келетін залалды, экологиялық басқа да кері факторларды ескерсек, бұл жаңалықтың маңызы зор. Бұл жайында ScienceAlert ақпарат көзі хабар таратты. Фотосинтез — күн сәулесі мен көмірқышқыл газын өсімдіктің өсуі мен жетілу үшін қоректік нәрге айналдыруға мүмкіндік беретін химиялық реакция. Фотосинтез кезінде күріш, арпа, соя, т.б. өсімдіктеріндегі RuBisCO ферменті 20% жағдайда оттегіні көмірқышқыл газы ретінде жаңсақ қабылдап, осының кесірінен өсімдіктің бойында гликолят пен аммиак секілді улы заттар жиналып қалады. Бұл улы заттардан құтылу үшін өсімдіктер өмірлік энергиясын, яғни, былайша айтқанда, толықанды өсіп-жетілуіне жұмсалуы тиіс күш-қуатын сарп етіп, зая кетіруіне тура келеді. Осылайша өсуі мен жетілуі кенжелеп, өнімділігін едәуір жоғалтады.

Уикипедия — ашық энциклопедиясынан алынған мәлімет

Фотосинтез – (гр.фотос - жарық және синтез) - жасыл жапырақ органоидтері, яғни хлоропласт арқылы Күн сәулесі энергиясының химиялық байланыс энергиясына айналу процесі.Фотосинтез нәтижесінде жер жүзіндегі өсімдіктер жыл сайын 100 млрд т-дан астам органикалық заттар түзеді (мұның жартысынан көбін теңіз, мұхит өсімдіктері түзеді) және бұлкезде олар 200 млрд-тай СО₂ сіңіреді, оттегін бөледі.

Фотосинтезді алғаш зерттеушілер Швейцария ғалымдары Ж.Сенебье, Н.Соссюр және неміс химигі Ю.Майер болды. 19 ғасырдың 2-жартысында К.А.Тимирязев күн сәулесі энергиясы фотосинтез процесінде хлорофилл арқылы сіңірілетінін анықтады. 20 ғасырдың басында фотосинтездің физиологиясы мен экологиясына арналған маңызды зерттеулер жүргізіледі (В.В.Сапожников, С.П.Костычев, В.Н.Любименко, А.А.Ничипорович т.б.). 20 ғасырдың орта кезінен бастап фотосинтезді зерттеуде жаңа әдістер (газ анализі, радиоизотопты әдіс спектроскопмя. Электрондық микроскоп т.б.) дамыды.

Жоғары сатыдағы жасыл өсімдіктер, балдырлар (көп жасушалы жасыл, қоңыр, қызыл, сондай-ақ бір жасушалы эвглена, динофлагеллят, диатом балдырлар) фотосинтезінде сутек доноры және шығарылатын оттек көзі су, ал сутек атомның негізгі акцепторы және көміртек көзі – көмірқышқыл газ. Фотосинтезге тек СО₂ мен Н₂О пайдаланылса углевод түзіледі. Фотосинтез процесіне өсімдік углевод түзумен қатар құрамында азоты және күкірті бар аминқышқылдарын, белок, молекуласы құрамында азот болатын хлорофилл де түзеді. Бұл жағдайда көмірқышқыл газбен қатар сутек атомының акцепторы және азот, күкірт көзі нитрат және сульфат болады. Фотосинтездеуші бактериялар молекула оттекті пайдаланбайды, оны бөліп шығармайды (бұлардың көбі анаэробтар). Бұл бактериялар су орнына донор ретінде электрондарды не органикалық емес қосылыстарды (күкіртті сутек, тиосульфат, газ тәрізді сутекті) немесе органикалық заттарды (сүт қышқылы, изопропил спиртін) пайдаланады. 

Хлоропласттар

Фотосинтез аппаратының негізі – жасуша ішіндегі органелла-хлоропластар (көк жапырақ жасушасында 20-100 болады). Балдырлардың көпшілігінде фотосинтездік аппарат – жасуша ішіндегі арнайы органелла-хроматофорлар, ал фотосинтездеуші бактериялар мен көк-жасыл балдырларда тилакоидтер. өсімдік фотосинтез процесінің негізі – тотығу-тотықсыздану. Мұнда квант энергиясы әсерінен 4 электрон мен протон су дәрежесінен (оның тотығуы) углевод дәрежесіне дейін көтеріледі. (СО₂-ның тотықсыздануы). Сөйтіп углеводтар фотосинтезі былай өтеді: СО₂+Н₂О С(Н₂О)+О₂+120 ккал/моль яғни СО₂-ның бір молекуласының углевод дәрежесіне дейін тотықсыздануының бос энергиясы 120 ккал/моль болады. Демек, өсімдік фотосинтезі кезінде кем дегенде 3 квант («қызыл» кванттар энергиясы 40 ккал/моль) сіңірілуі қажет. әр түрлі жағдайда жасалған тәжірибе СО₂-ның әр молекуласының тотықсыздануына 8–10 квант қажет екенін көрсетті. Көмірқышқыл газ да, су да, жарықты тікелей сіңірмейді, бұл қосылыстардың квантпен байланысқа түсуін хлоропласт не хроматофор структурасындағы хлорофилл а қамтамасыз етеді. Фотосинтездің биосферадағы маңызы да үлкен. Жер жүзіндеге, мысалы, көміртек, суттек, оттек, сондай-ақ N, S, P, Mg, Ca т.б. элементтер айналымы процесіне қатысы бар. Жер қалыптасқаннан бері фотосинтез нәтижесінде маңызды элементтер мен заттар бірнеше мың рет толық цикл айналымынан өткен. өсімдік өнімін арттырудың бір жолы - өсімдіктің фотосинтездік әрекетін үдету. Бұл үшін жапырақ көлемін үлкейту, жапырақ тіршілігін ұзарту, егістіктегі өсімдік жиілігін реттеу керек. СО₂, ауа, су, топырақтағықоректік элементтер жеткілікті болуы қажет. Фотосинтез аппаратының активтілігі жапырақтың анатомиялық құрылысына, фермент жүйесі активтілігіне, көміртек метабализмі типіне байланысты болады. өсімдік селекциясының, яғни СО₂ ассимиляциясы тез жүретін өсімдік сорттарын шығарудыңда үлкен маңызы бар.

Бұдан бөлек, осыдан екі ай бұрын сайтымыздың жаңалықтар бетінде «Күріш революциясы» атты тақырыпта мақала жариялағанбыз. Сілтемесі: http://islam.kz/kk/news/alem/kurish-revolyutsiyasy-11122/#gsc.tab=0

Таяу болашақта қалыпты жағдайға айналуы мүмкін азық-түлік тапшылығының одан ары етек алмауы үшін ғалымдар аштықтың алдын алуға көмектесетін оңтайлы шешімді атады – адамзат тұтынатын тағам рационын түбегейлі өзгерту. «Адамзаттың тағам тұтыну мәдениеті денсаулық пен қоршаған ортаға әсері секілді факторлармен тығыз байланысты. Ол үшін осы заманғы рационға өзгеріс енгізу қажет»,- деп жазылған Lancet медициналық мерзімді басылымда. Болашақта, яғни, 2050 жылға қарай саны 10 млрд-қа жететін адамды асырауға олардың тамақтану әрі тағам таңдау мәдениетін өзгертпейінше қол жеткізе алмаймыз. Жаһандық жылыну ет пен қант өнімдерінің екі есе кемуіне алып келмек, ал жаңғақты, жеміс-жидектің өзге түрлерін тұтыну осыған байланысты артатын болады. «Біз өзіміз өндіріп, тұтынып жүрген тағам адамдардың денсаулығына сөзсіз әсер етеді»,- деді Лондон университетінің профессоры Тим Ланг. Жылдан жылға өршіп келе жатқан семіздік індеті мен өзге де созылмалы аурулар тағам өндірісін арттыруды қажет етпейтінін көрсетіп берді. Қазақша айтқанда, тартынып жеу, сүннетке сай тамақтану өзекті мәселеге айналып отыр. Крахмал мен жануарлардың майынан жасалған тағамдар мен қант адам денсаулығына қатер төндіріп отырған азық түрлері. Бұл тағамдардың зияны есірткі, ішімдіктен болатын түрлі кеселдерді қоса алғанда бірдей болып отыр. Адамзат бұл тығырықтан шығу үшін диета ұстауы тиіс. Есесіне, дәнді-дақылдар, жеміс-жидек, көкөніс, жаңғақ, балық, т.б. аз өндіріледі.Бұл адамдардың диета ұстауына қолайлы әрі қиындық тудырмайтын азық түрлері. Азықтың бұл түрлерін тұтыну жылына 11 млн адамның мерзімінен бұрын ажал құшуына жол бермейді. Ғалымдар күніне тағам құнарлылығы 2500 калориядан аспайтын «планеталық диетаны» ұсынуда. Адамзаттың әрекетінен, ашлкөздігі мен ынсапсыздығынан қоршаған ортаға орны толмас залал келуде, парникті газдың шектен тыс көп бөлінуі, тыңайтқыштардың шектен тыс пайдаланылуы тек ауа мен суды ластап қоймай, жердің құнарлылығын жоюда. Биологиялық әралуандылыққа қатер төндіріп қоймай, сонымен қатар, адамның денсаулығына кері әсерін тигізуде. «Стокголм университетінің комиссары Йохан Рокстрем бұл мәселеде күллі әлем бірігіп, ортақ шешімге келгенде ғана жетістікке жетуге болатынын алға тартып отыр. Ауыл шаруашылық мал шаруашылығынан гөрі өсімдік пен дәнді-дақылдарға басымдық беруі тиіс. Әр елдің ауыл шаруашылығы жергілікті климат ерекшелегіне қарай қоршаған ортаға залалы жоқ әрі өнімділікті арттыратын, өнім алу үшін пайдаланылатын ресурстарды үнемдеуге мүмкіндік беретін осы заманғы технологияларды қолдана отырып жүргізілуі тиіс. Бұл – ауыл шаруашылығына қойылып отырған басты талап. Қазіргі уақытта күллі әлем бойынша азық-түлік шығыны табысы төмен немесе орташа елдерде орын алып отыр – жиын-терінді дұрыс жоспарламаудан, нарыққа шығару жолдарының кеңейтілмеуінен, сын көтермейтін азық-түлікті сақтау әрі өңдеу инфрақұрылымнан, т.б.