Skrivnost rastlinskih semen človeško vrsto vznemirja že iz časa prvih civilizacij. Najdena so bila celo v najstarejših arheoloških ostankih, kar jim daje dragocen pomen v takratnih družbah. Kakšen odnos pa ima človek do semen danes? POLJUDNI ČLANEK L ahko se poigravamo z mislijo, da je že v času začetka organiziranega poljedelstva človek začel sestavljati zbirko semen rastlin, ki so se izkazale za nekoliko bolj hranljive in okusne od drugih – morda je takrat začela nastajati prva semen- ska banka v zgodovini. Hkrati pa se je začela selekcija vrst, ki danes veljajo za kulturne rastline. Sodobni človek je na pomen semen v veliki meri pozabil, RASTLINSKE SEMENSKE BANKE – ZANIMIVOSTI PRETEKLOSTI, NUJA SEDANJOSTI IN REŠILNE BILKE PRIHODNOSTI / / Polona Božič Svet ptic 02, junij 2024 6 kar so spretno izkoristile velike korporacije, ki jim semena kulturnih rastlin prinašajo nepredstavljive dobičke. Še toliko bolj dragocena pa so semena, ki jih najdemo v naravi – ta genski material je izjemno pester, nenadomestljiv in zato neprecenljiv. KAKO DOLGOŽIVA SO SEMENA? Semensko banko si predstavljamo kot nedotakljiv in nespremenljiv skladiščni prostor, zato bi bil bolj primeren izraz »semenska knjižnica«. Semena namreč niso skladiščena za večno, vsakih nekaj let je nujno preveriti njihovo kaljivost in jih po potrebi zamenjati – posejati, požeti in ponovno shraniti, da genski material ostaja viabilen. Nekatera semena so sicer v stanju mirovanja pri optimalnih razme- rah izjemno dolgoživa; vzklila so celo semena, ki so bila tisočletja shranjena v egipčanskih piramidah. Dolgoživost je odvisna od tipa semena, ki ga shra- njujemo: ortodoksna semena (običajno drobna, ki Millennium Seed Bank foto: Jim Holden, Royal Botanic Gardens Kew dobro prenašajo zamrzovanje in sušenje, kar velja za veliko večino naših avtohtonih rastlinskih vrst) naj bi obdobja mirovanja preživela dokaj uspešno, medtem ko imajo rekalcitrantna semena pogosto večji, sočen ovoj in na obdobje dormance niso prila- gojena (večja semena z višjim deležem vode, pogosto tropskih vrst, kot so liči, avokado, mango, med do- mačimi vrstami pa hrast in kostanj). V teoriji naj bi ortodoksna semena brez težav preživela obdobja mirovanja vsaj 150 let, verjetno pa še mnogo dlje. PRETEKLOST Začetnik moderne semenske banke v obliki, kot jo poznamo danes, je bil Nikolai Vavilov (1887–1943), sovjetski genetik in botanik. Na svojih ekspedici- jah je zbiral semena s celega sveta in v Leningradu (današnji St. Petersburg) leta 1921 ustanovil prvo moderno semensko banko kulturnih rastlin, predvsem z namenom, da bi se končale pogoste Nikolai Vavilov. foto: Library of Congress, New York World - Telegram & Sun Collection Svet ptic 02, junij 2024 7 katastrofične lakote, ki so pestile njegovo deželo. Kot eden prvih znanstvenikov je prišel do spoz- nanja, da so divje rastlinske vrste bistveno bolj odporne proti boleznim in vremenskim ekstre- mom prav zaradi velike genske variabilnosti, ki jim omogoča lažje prilagajanje specifičnim rastnim raz- meram. Semena, plodove, gomolje, korene, čebulice in druge rastlinske dele je shranjeval v kovinskih škatlah pri sobni temperaturi, del pa jih je tudi za- mrznil. Zbran rastlinski material je pošiljal svojim tehnikom po celotni Sovjetski zvezi, ti so poskrbeli za njihovo zasaditev in razmnoževanje, svež se- menski material pa so pošiljali nazaj v Leningrad. V času največjega razcveta je njegova institucija za- poslovala kar neverjetnih 25.000 znanstvenikov in tehnikov! Čeprav je svoje življenje posvetil boju za prehransko varnost, je Vavilov umrl za izčrpanostjo in lakoto kot žrtev druge svetovne vojne. Kljub temu je njegova zbirka semen prestala celo zgodo- vinsko nacistično obleganje Leningrada med drugo svetovno vojno, naslednica njegove institucije pa živi in se dopolnjuje še danes. Del duplikatov Vavi- love zbirke rastlinskega materiala je danes shranjen tudi v semenski banki na Svalbardu. SEDANJOST Trenutno je na svetu približno 1700 semenskih bank, ki se med seboj razlikujejo v velikosti in ciljnih taksonih. Zdi se, da sta prehranska varnost in ohranjanje biodiverzitete vsak dan aktualnejši problematiki, semenske banke pa so v njenem za- gotavljanju pomemben akter. Največja semenska banka na svetu je Millennium Seed Bank v angleški grofiji Sussex, kjer jo vzdržuje Največja semenska banka na svetu – Millennium Seed Bank foto: Royal Botanic Gardens Kew KAJ JE SEMENSKA BANKA? Semenska banka je prostor, kjer so shranjena semena z namenom ohranjanja genetske raznolikosti za prihodnje rodove. Prostor vsebuje posode ali vrečke s semeni različnih rastlinskih vrst in je zasnovan tako, da ga ne morejo poškodo- vati zunanji vplivi, kot so poplave, potresi, vojne, radiacija. Semena so najbolj dolgoživa pri nizki stopnji vlage in temperaturi okoli -20 °C. Vse semenske banke vzdržujejo te razmere in tako zagotavljajo dolgoročno viabilnost semen, da bo iz njih mogoče vzgojiti mlade rastline, ko bo to potrebno. ZAKAJ VZPOSTAVLJAMO SEMENSKE BANKE? Znanstveniki ocenjujejo, da kar 40 % rastlinskim vrstam grozi izumrtje. Ogro- žajo jih različni vzroki: klimatske spremembe, izguba habitata, onesnaženje, škodljivci in bolezni. Najpreprostejše in najbolj varno shranjevanje rastlinske biodiverzitete je v obliki semen. Semenske banke skrbijo za ohranitev rastlin- skih vrst in so rešilna bilka za vrste, ki jim v prihodnosti v svojem naravnem okolju grozi izumrtje. Nabirki semen foto: Polona Božič Svet ptic 02, junij 2024 8 in vodi najstarejši botanični vrt na svetu, Kew Royal Botanic Gardens. Semenska banka je bila vzpostav- ljena leta 2000 in hrani semena skoraj 40.000 vrst z vsega sveta, med drugim semena kar 98 % vseh av- tohtonih drevesnih in zelnatih rastlinskih vrst Zdru- ženega kraljestva. Millennium Seed Bank sledi ambi- cioznemu cilju: shraniti semena vseh rastlinskih vrst sveta. Trenutno se približujejo 20 % vrstam svetovne flore. Poleg samega shranjevanja semen ima institu- cija tudi druge naloge: redno obnavljanje in dopol- njevanje zbirke, ustvarjanje duplikatov, raziskovanje optimalnih razmer za kaljenje semen ter uspevanje rastlinskih vrst in – nenazadnje – izmenjavo semen in z njimi povezanega znanja s celim svetom. Najbolj poznana in založena semenska banka kul- turnih rastlin na svetu deluje na skrajnem severu Evrope, na norveškem otočju Svalbard. Trezor semen Svalbard Global Seed Vault je vkopan v tla, pokrit z debelim slojem stalnega snega in ledu. Zasnovan je tako, da za svoje bazično obratovanje ne potrebuje zaposlenih, semena pa so varno shranjena tudi v primeru naravne ali jedrske katastrofe. Zgrajen je bil na geološko stabilnem območju, zagotavlja naravno nizko temperaturo in nizko stopnjo vlage v ozračju, lokacija pa je varna tudi v primeru dviga morske gladine zaradi globalnih podnebnih sprememb. Zanemarljivo ni niti dejstvo, da je semenska banka locirana na norveških tleh; Norveška je zgodovinsko znana kot politično nevtralna država, ki z drugimi državami ne sodeluje v političnih sporih, je ekonom- sko stabilna in močno okoljsko ozaveščena. Njen namen je bil jasen – v primeru globalne katastrofe bo semenska banka omogočila civilizaciji ponoven začetek poljedelstva, zato so v njej shranjena semena kmetijskih rastlin. Prva semena so v trezor shranili leta 2008, poldrugo desetletje kasneje pa je na dan priprave tega članka svalbardska semenska banka hranila 1.255.323 vzorcev semen, pripadajočih 6120 vrstam, od tega 81 vzorcev 21 različnih vrst iz Slovenije. Podatki o natančnem številu shranjenih vrst semen v semenski banki na Svalbardu se na spletni strani redno posodabljajo (https://seedvault.nordgen. org/Search), skozi trezor pa se lahko tudi virtualno »sprehodite«: https://seedvaultvirtualtour.com/ Semenska banka na Svalbardu hrani le semena ortodoksnega tipa, ki se jih lahko shranjuje na nizki temperaturi. Največja ameriška semenska banka univerze v Koloradu (National Laboratory for Genetic Resources Preservation) pa hrani tudi semena rekalcitratnega tipa, ki jih z uporabo teko- čega dušika hranijo pri temperaturi -196 °C. Ome- njena semenska banka trenutno hrani 600.000 rastlinskih in okoli milijon vzorcev živalskega biološkega materiala s celega sveta. Nekatere semenske banke so precej bolj specializira- ne in zato še posebej zanimive. V vasici Pisac v dolini mesta Cusco v Peruju so vzpostavili t.i. Krompirjev park (Potato Park, El Parque de la Papa), ki k moderni problematiki – varovanju biodiverzitete, pristopa na tradicionalen, skoraj arhaičen način. Iz tega delov Andov izvira prednik krompirja, ki ga kot okusno in hranljivo živilo v tem delu sveta gojijo že tisočletja. Park je edinstven primer celostnega varovanja tradi- cionalnega poljedelstva in andske kulture, saj v njem živi skoraj 4000 prebivalcev iz kar šestih različnih staroselskih andskih ljudstev. V njem in-situ gojijo več kot 2000 varietet oz. sort krompirja, ki pripada- jo 23 različnim vrstam. Semensko banko krompirja vodijo in vzdržujejo lokalni prebivalci, ki so z naravo tesno povezani in za vzgojo sort skrbijo na povsem tradicionalen način. Semensko banko si predstavljamo kot nedotakljiv in nespremenljiv skladiščni prostor, zato bi bil bolj primeren izraz »semenska knjižnica«. Semena namreč niso skladiščena za večno, vsakih nekaj let je nujno preveriti njihovo kaljivost in jih po potrebi zamenjati – posejati, požeti in ponovno shraniti, da genski material ostaja viabilen. Svetovno najbolj prepoznavna semenska banka – trezor na Svalbardu foto: Nordic Genetic Resource Center (NordGen) Raznolikost oblik in barv gomoljev krompirja iz Andov. O okusih lahko le ugibamo. foto: Polona Božič Svet ptic 02, junij 2024 9 IMAMO SEMENSKE BANKE TUDI V SLOVENIJI? V Botaničnem vrtu Univerze v Ljubljani deluje najstarejša in največja semenska banka avtohtonih rastlin v Sloveniji. V suhi semenski banki je shra- njenih prek 3500 vrst tako iz vrta kot iz naravnih rastišč, v trajni semenski banki pa 900 vrst, kar je več kot četrtina slovenske flore. Botanični vrt Univerze v Ljubljani sodeluje pri izmenjavi semen za raziskovalne in pedagoške namene s številnimi botaničnimi vrtovi po vsem svetu. Genska banka Kmetijskega inštituta Slovenije (v nadaljevanju KIS) zbira, hrani in vrednoti genske vire kmetijskih rastlin. Njen najdragocenejši vir so avtohtone, domače sorte ali populacije, ki so s svojo genetsko raznolikostjo in prilagodljivostjo danim talnim in podnebnim razmeram pomembne za žlahtnjenje novih sort, hkrati pa dragocena naravna in kulturna dediščina. Hranijo več kot 3300 vzorcev kmetijskih rastlin, ki so razdeljeni po zbirkah: krmne rastline, žita, krompir, vrtnine, Na vsakem koščku zemlje in v vsakem delčku tal obstaja naravna semenska banka. V tleh so shranjena semena, a vsa ne vzklijejo vsako leto; nekatera na svojo priložnost čakajo cela desetletja. SEMENSKA BANKA PROJEKTA LIFE FOR SEEDS: V projektni semenski banki zbiramo semena značilnih vrst treh tarčnih travniških habita- tnih tipov (presihajoča jezera, suhi travniki s kukavičevkami ter volkovja). Da izpolnimo zahteve projekta, bo morala banka ob zaključ- ku projekta vsebovati 12.000 vzorcev semen (akcesij) vsaj 300 vrst rastlin. Semena nabiramo na 21 območjih Natura 2000, ki so bila izbrana tako, da pokrivajo celotno Slovenijo. Vsaka vrsta, ki naravno uspeva na nekem območju, je na ta kraj popolnoma prilagojena in je nenado- mestljiv del ekosistema, prehranske verige ter koevolucije. Nabiranje semen iste vrste, a na različnih območjih Slovenije, tako daje visoko gensko pestrost nabranemu materialu. Semenska banka botaničnega vrta Univerze v Mariboru. foto: Staš Miljuš Dobro založena naravna semenska banka travnika na Bloščici foto: Aleksander Kozina Svet ptic 02, junij 2024 10 Viri: – b a Vcon , J., r a Vn Jak , b . (2024): Zamrzovalnik, trezor dragocenih semen. - Delo, Sobotna priloga. 30.3.2024, št. 13. – Botanični vrt Univerze v Ljubljani – Semenska banka: http://www.botanicni-vrt.si/raziskave-in- delovanje/semenska-banka (18. 10. 2023). – c urry , H. a . (2022): The history of seed banking and the hazards of backup. – Social Studies of Science 52(5): 664–688. – g óme Z-u pegui , S. & l iu , r . (2022): Seed banks: the last line of defense against a threatening global food crisis. – The Guardian (spletni članek): https:// www.theguardian.com/environment/2022/apr/15/ seed-banks-the-last-line-of-defense-against-a- threatening-global-food-crisis (17. 10. 2023). – k ean , S. (2022): The Tragedy of the World’s First Seed Bank. – Distillations Magazine, Science History Institute Museum & Library (spletni članek): https:// sciencehistory.org/stories/magazine/the-tragedy- of-the-worlds-first-seed-bank/ (17. 10. 2023). – Kmetijski inštitut Slovenije: https://www.kis.si/ Genska_banka/ (18. 10. 2023). – Royal Botanic Gardens Kew – Millennium Seed Bank: https://www.kew.org/wakehurst/whats-at- wakehurst/millennium-seed-bank (21. 9. 2023). – Wong , b . y . l . & a rgume Do , a . (2011): The Thriving Biodiversity of Peru's Potato Park. – Our World (spletni članek): https://ourworld.unu.edu/en/ the-thriving-biodiversity-of-peru-potato-park (17. 10. 2023). Polona Božič je magistrica ekologije in biodiverzitete, zaposlena na DOPPS-u kot varstvena biologinja pri projektu LIFE FOR SEEDS. Zanimajo jo botanika in fitocenologija ter izzivi soobstoja naravovarstva in kmetijstva, najbolj pa uživa pri terenskem delu v svojem naravnem habitatu – travniku. foto: Nada Sušnik Nabiranje semen značilnic volkovij na Pohorju foto: Polona Božič jagodičje, vinska trta in sadne rastline. Poleg tega hranijo tudi slovenske sorte, ki so bile s progra- mom žlahtnjenja vzgojene na inštitutu, vsako leto pa zbirke dopolnjujejo. Shranjeni genski viri so v omejenem obsegu na voljo raziskovalcem, žlahtni- teljem in pridelovalcem. Genska banka KIS redno sodeluje z genskimi bankami Oddelka za agronomijo Biotehniške fakultete Univerze v Ljubljani, Inštituta za hme- ljarstvo in pivovarstvo Slovenije v Žalcu in Fakul- tete za kmetijstvo in biosistemske vede Univerze v Mariboru. Del genske banke KIS pa je namenjen shranjevanju semen značilnih travniških vrst treh habitatnih tipov, s katerimi se ukvarjamo v projek- tu LIFE FOR SEEDS. V naši semenski banki so semena pred dolgoroč- nim hranjenjem posušena toliko, da vsebujejo le še približno 5 % vlage in so očiščena drugih rastlin- skih ostankov. Nato so shranjena v aluminijastih vrečkah pri temperaturi, ki omogoča dolgoročno hranjenje, to je –20 °C. Vzorci (v vsaki vrečki je prib- ližno 2500 semen iste vrste) so shranjeni v dveh semenskih bankah: ena v Infrastrukturnem centru Jablje na Kmetijskem inštitutu Slovenije, njen dup- likat pa v Naravnem rezervatu Ormoške lagune. pravi ranjak (Anthyllis vulneraria) in gorska detelja (Trifolium montanum). Po koncu projekta smo za- vezani k vzdrževanju semenske banke še 20 let, vendar sta želja in namen, da semena ostanejo na varnem tudi po tem obdobju. PRIHODNOST? Čeprav si semensko banko predstavljamo kot trezor, zaprt in nedotakljiv prostor, zavarovan pred vsakršnimi zunanjimi vplivi in nevarnostmi, se moramo zavedati, da največja semenska banka obstaja in se obnavlja povsod okoli nas. Na vsakem koščku zemlje in v vsakem delčku tal obstaja naravna semenska banka. V tleh so shranjena semena, a vsa ne vzklijejo vsako leto; nekatera na svojo priložnost čakajo cela desetletja. Kljub zave- danju o njihovi dragocenosti pa obstaja še veliko prostora za izboljšave ravnanja z našo največjo – naravno semensko banko. Kalivost shranjenih vzorcev bo treba redno prever- jati (v Millennium Seed Bank to počnejo vsakih 10 let) in ko bo padla pod predpisano, vzorec ponovno razmnožiti. Vse zbrane akcesije vsebujejo osnovne splošne podatke o posameznem vzorcu (kraj in datum nabiranja), za potrebe vodenja evidenc pa je bila izdelana napredna podatkovna baza, dostopna tudi prek spletne aplikacije za pametne telefone. Po prvi sezoni intenzivnega nabiranja semen naša semenska banka obsega 3194 nabirkov vzorcev 398 rastlinskih vrst vseh treh tarčnih habitatnih tipov. S tem smo že presegli cilj 300 vrst, ki smo si ga zadali ob pripravi projekta. Med nabirki pre- vladujejo vrste suhih travnikov s kukavičevkami, na primer pokončni stoklasec (Bromopsis erecta), Semenska banka projekta Life for Seeds v Ormoških lagunah foto: Staš Miljuš Povezava do spletne strani projekta LIFE FOR SEEDS Svet ptic 02, junij 2024 11