Circa 10.000 anni fa, l'uomo ha inventato l'agricoltura.
Ha addomesticato piante e animali in determinate aree del mondo,
e la Mezzaluna Fertile è stata
una dei punti più importanti di domesticazione
di piante - abbiamo sentito, il frumento - e di molte specie animali.
Piante e animali, domesticati, hanno poi colonizzato il mondo,
seguendo l'espansione dell'agricoltura
e altre vicende umane: conquiste, migrazioni.
E si sono spostate in zone
con degli ambienti agro-climatici molto diversi dal sito di domesticazione.
La selezione naturale, in millenni, ha reso questi animali adatti, quindi,
a vivere in condizioni molto diverse:
a climi estremi,
patogeni diversi, terreni diversi, alimentazioni a disposizione diverse.
E questo ha creato l'adattamento degli animali, e delle piante,
a produrre in condizioni diverse.
Un esempio: questa capra in Marocco -
una capra addomesticata sui monti del Taurus, in Anatolia -
si è adattata a vivere in ambienti molto più caldi, in Marocco,
e a cibarsi, quando non c'è vegetazione sul terreno,
dei frutti di un albero, l'albero dell'argan.
Tra parentesi, contribuisce poi a disseminare i semi di questa pianta.
Queste soluzioni genetiche,
che la selezione naturale ha trovato in millenni,
sono contenute in razze locali.
Ma queste razze locali, purtroppo,
sono a rischio di estinzione, si stanno perdendo.
La FAO, nel 2015, ha stimato
che circa un terzo di tutte le risorse genetiche e animali del pianeta,
di animali zootecnici,
sono a rischio di estinzione.
E di un terzo non se ne sa nulla.
E queste sono una preziosa fonte di adattamento
per l'agricoltura in generale.
Alla selezione naturale si è integrata, dalla domesticazione in avanti,
la selezione dell'uomo.
Prima per gli animali, per il comportamento;
ma in seguito proprio per l'efficienza produttiva.
Dopo la Rivoluzione Industriale,
la capacità dell'uomo di selezionare, di scegliere i genotipi migliori
è aumentata notevolmente,
grazie alla crescita, anche, di approcci di tipo scientifico.
E progressivamente, questo ha portato
a quella che conosciamo oggi come agricoltura intensiva:
allevamenti intensivi
e agricoltura, piante, coltivate in modo industriale.
Queste da un lato hanno un grande impatto ambientale, lo sappiamo:
utilizzano energia, arature profonde, pesticidi, fertilizzanti,
farmaci in azienda, grande densità di allevamenti
che se non ben condotti possono, anche, dare problemi di benessere animale;
d'altra parte, hanno permesso di moltiplicare le produzioni -
per esempio per quattro la produzione di latte
e addirittura per dieci la produzione del mais -
in un secolo.
E hanno risposto a delle dinamiche sociali:
dopo la Rivoluzione Industriale,
la popolazione è cresciuta esponenzialmente,
si è radunata nelle città lasciando le campagne
e ha chiesto cibo sempre più abbondante, sicuro e a un prezzo basso.
E il risultato, la risposta, è stata l'agricoltura industriale.
Un secondo passo in avanti sulla produttività è molto recente,
grazie all'era, alla rivoluzione del DNA.
Negli ultimi 10 - 12 anni, 20 anni,
siamo riusciti ad aumentare la velocità di lettura del DNA,
quindi del codice genetico di piante, animali e dell'uomo,
in una maniera esponenziale:
pensate che, se nel 1980 la velocità poteva essere paragonata
a quella di una lumaca che si muove a un metro all'ora,
quindi una lumaca anche abbastanza lenta,
quella di oggi può essere paragonata a un jet supersonico
che vola a molte migliaia di chilometri all'ora.
In modo analogo, è diminuito il costo delle analisi del DNA:
un miliardo di dollari nel 2001, per sequenziare il primo genoma umano;
meno di 1.000 dollari adesso.
E questo ci ha permesso di aumentare moltissimo
il livello di risoluzione
con cui noi riusciamo ad analizzare il DNA,
e quindi anche a comprenderne la biologia.
Per fare un paragone, possiamo dire che siamo passati da un basso -
molti pochi pixel, come vedete,
qui in questo quadro si può pensare di intravedere Monna Lisa -
a una risoluzione molto maggiore.
E questo ci ha permesso anche di capire quando prendevamo degli abbagli.
(Risate)
[Livello di risoluzione nell'analisi del DNA]
E l'analisi del DNA, in realtà,
ci ha permesso di aumentare l'efficienza della selezione.
Aumentare l'efficienza della selezione -
vi faccio un esempio sul toro da latte.
Il toro da latte non produce latte:
quindi la sua valutazione genetica, fino a cinque anni fa,
era basata sulla produzione delle figlie.
Ma le figlie, per produrre latte, dovevano aver partorito.
Per cui, in sintesi,
un toro veniva valutato quando era nonno.
E solo da nonno poteva essere scelto come grande riproduttore,
quindi il suo seme essere sparso nella popolazione oppure scartato.
La genomica, quindi l'analisi del DNA,
permette adesso di valutare un toro non appena nasce.
Non dobbiamo aspettare le produzioni delle figlie:
sappiamo immediatamente, guardando il suo DNA,
se il toro sarà un buon riproduttore oppure se sarà da scartare.
E questo ha accelerato, e ha moltiplicato per tre,
la velocità di selezione dei riproduttori in questo settore.
In modo analogo, nelle piante,
le stesse tecnologie stanno facendo la stessa cosa,
quindi abbiamo aumentato la nostra velocità.
Ma perché la velocità è sempre più importante?
È importante perché ci sono alcune dinamiche in atto
che sono dinamiche rapidissime.
Prima dinamica:
aumento esponenziale della popolazione, saremo 10 miliardi nel 2050.
La FAO ha stimato
che avremo bisogno del 70 percento in più di quello che c'è adesso di cibo.
E qui c'è un problema,
perché abbiamo a disposizione, per l'agricoltura,
un miliardo e mezzo di ettari su questo pianeta.
Ma non possiamo aumentarli in modo significativo:
dobbiamo magari utilizzare qualche terra adesso considerata marginale,
ma sicuramente non dobbiamo deforestare.
Cosa fare?
Una prima cosa da fare è sicuramente diminuire gli sprechi,
dal campo fino alla tavola del consumatore.
Ma questo non è sufficiente:
bisogna essere più efficienti nella produzione di cibo
su questi ettari a disposizione.
Secondo problema: il riscaldamento globale.
La quantità di CO2 è in continuo aumento,
è in aumento esponenziale dalla Rivoluzione Industriale
a causa dell'attività umana.
L'agricoltura dà un contributo, e il contributo -
le stime di questo contributo variano tantissimo:
se parlate agli agricoltori è bassissima, se parlate agli industriali è altissima.
Comunque variano dal nove al 25 percento,
con almeno metà di questo impatto ambientale
dovuto alle produzioni animali.
E in particolare,
le emissioni di metano da parte dei ruminanti.
E il metano è un gas serra molto potente.
Ma qualunque sia, diciamo,
questo contributo dell'agricoltura alla produzione di CO2,
questo deve essere sicuramente mitigato:
bisogna ridurre questo impatto.
Aumentando, però, la produttività.
Una bella sfida!
E perché bisogna ridurre la produzione di CO2?
Perché sta aumentando la temperatura del pianeta.
Sta aumentando:
gli scienziati della NASA hanno stimato
che sia, circa, aumentata di un grado negli ultimi 100 anni.
Quindi un aumento molto veloce,
ed è per questo che sottolineavo, prima, la necessità di andare veloci.
Per chi non crede ai dati della NASA,
ci sono delle prove circostanziali, molto evidenti,
del riscaldamento del pianeta.
Siamo tutti in attesa del prossimo step.
(Risate)
Quindi, ci sarà una crisi alimentare?
Saremo abbastanza veloci nel produrre di più inquinando di meno?
Sono due urgenze.
Be', diciamo che la ricerca sta studiando nuove tecnologie.
Una di queste
si chiama "genome editing", editare il genoma.
Ed è una nuova tecnologia che permette, come in un word processor,
di cancellare una lettera del DNA e sostituirla con un'altra.
In alcuni casi,
la sostituzione o la cancellazione di una sola lettera
può indurre una modifica sostanziale
in un carattere di una pianta o di un animale:
in questo caso, per esempio,
la cancellazione di una lettera nel riso
rende il riso resistente a una malattia che si chiama brusone,
e che di solito viene combattuta
con dei pesticidi ad alto impatto ambientale.
Questa mutazione è presente in alcune varietà:
quindi quello che fa l'editing, essenzialmente,
[è riuscire] a copiare le soluzioni
che sono state trovate dalla selezione naturale
che sono presenti nelle razze locali e nelle varietà locali.
Semplicemente, le prende e le copia all'interno delle varietà più produttive.
La stessa cosa per l'assenza di corna dei bovini:
esistono, ci sono popolazioni bovine che non hanno corna.
E l'assenza di corna è un carattere favorevole
sia per gli uomini, gli operatori che lavorano in stalla con i bovini,
sia per gli animali stessi che si possono far male.
E si fanno male per stabilire delle relazioni di gerarchia.
Anche in questo caso, la mutazione nelle razze locali
è stata presa, e copiata, nelle razze più produttive.
Un'altra novità è che nel topo, l'anno scorso,
hanno differenziato spermatozoi da cellule staminali.
È abbastanza, per noi maschi,
insomma, un pugno nello stomaco.
Perché?
Ma perché, se noi prendiamo un embrione femmina,
e differenziamo gli spermatozoi,
nasceranno solo femmine;
e a questo punto il maschio non sarà più necessario.
Mi sono quindi immedesimato abbastanza, nei poveri topi.
Comunque, diciamo che mettendo insieme
queste tecnologie, ripensandoci:
la genomica;
le biotecnologie della riproduzione;
l'editing, cioè copiare soluzioni dalle razze locali -
mentre con la genomica, da sola,
possiamo aumentare di tre volte la velocità di selezione,
con questi sistemi messi insieme possiamo portare tutto in laboratorio,
la selezione che stiamo facendo in campo la portiamo in laboratorio,
e possiamo aumentare la velocità
da 3X a 30X.
30X vuol dire che in cinque anni
possiamo rifare quello che è stato fatto in 150 anni.
E questo, voglio dire,
potrebbe da un lato permetterci, anche,
di selezionare per caratteri molto difficili da selezionare.
Quelli di adattamento all'ambiente.
Quelli di un minore impatto ambientale.
Pensate:
piante che possono resistere alle malattie;
che possono essere coltivate su terreni salini;
che possono resistere alla siccità.
Addirittura che possono avere un'efficienza, soprattutto sintetica,
migliore.
Per cui [possono] catturare più CO2 dall'atmosfera
e ridurre gli impatti ambientali.
O animali, anche questi più resistenti alle malattie,
quindi che usano meno farmaci in azienda;
oppure che inquinano di meno: bovini che producono meno metano,
che è una produzione inutile per loro e dannosa per l'ambiente.
Come ricercatore, devo dire
che prima di arrivare a questo tipo di applicazione
vedo una serie di ostacoli tecnici.
Però, guardando indietro,
molti di questi ostacoli sono stati superati rapidamente,
negli ultimi cinque - dieci anni.
Potremmo essere abbastanza veloci
per poter veramente raggiungere questo difficile obiettivo
di aumentare le produzioni e diminuire l'impatto ambientale.
Ma essendo molto, diciamo, hi-tech, molto potenti, queste tecnologie
è necessario anche che si apra un dibattito con la società.
Il compito nostro, di ricercatori,
è quello di informare, di trovare soluzioni
e di dare informazioni perché questo dibattito si apra,
sia a cuore aperto, senza estremismi.
Per capire come e quando utilizzare queste tecnologie, e come regolarle.
Nel frattempo, però,
conserviamo la biodiversità nel settore agro-zootecnico,
perché queste soluzioni che noi potremmo copiare nel futuro
saranno importantissime per noi e soprattutto per le generazioni a venire.
Grazie.
(Applausi)