Az 1980-as évek második felében az egyesült államokbeli Arizona sivatagos területén Oracle Junction közelében különös építkezés folyt. 13000 m2 alapterületen 204 ezer köbméternyi teret gondosan elzártak a külvilágtól, s itt hozták létre a némi túlzással Bioszféra II-nek elnevezett rendszert 200 millió dollár beruházással. A zárt „bioszférához” számos kiszolgáló egység csatlakozott, melyek a természetes napfényen túl mesterséges energiatöbbletet adtak légkondicionálás, szűrés és keringés formájában.
Az üveggel lefedett területen 80%-ot „természetesnek”, 16%-ot agrár-ökoszisztémának, 4%-ot pedig lakóterületnek (urbán-ökoszisztémának) rendeztek be. A „természetes” ökoszisztémákat a vízi, félsivatagi, füves és erdős rendszerek képviselték, arányaik nagyjából megfeleltek az Egyesült Államok viszonyainak. Mindez rengeteg növény, állat és talajlakó mikroszervezet betelepítését jelentette.
Nyolc önként vállalkozó ember is csatlakozott a két évre teljesen hermetikusan lezártra tervezett „bioszférához”. Anyag se be, se ki. Csupán az energia és az információ számára volt átjárható a rendszer. A „kicsinyített Amerika” rendszerből kimaradt a légszennyező autóforgalom és az ipar. A fenntartási költség így is tetemes lett. A nyolc ember „bioszférájának” működőképességét havi 150 ezer dollárral biztosították. Elég magas lakbér!
A nyolc ember két év elteltével, 1993-ban, jó egészségben hagyta el a rendszert. A bezártság alatt ébrenléti idejük jelentős része kemény munkával telt el az alábbi bontásban:
| élelemtermelés | 45% |
| javítás, fenntartás | 25% |
| kommunikálás | 20% |
| tudományos kutatás | 5% |
| pihenés | 5% |
A „bioszféra” működése azonban korántsem volt problémamentes. A bevitt 25-féle gerinces állatfajból rövid idő alatt 19 kipusztult. Ugyancsak kipusztult az összes beporzó rovar, így kézi erővel kellett ezt a fontos funkciót az agrárrendszerben pótolni. Ugyanakkor egyes hangyafajok, csótányok és sáskák robbanásszerűen elszaporodtak. Hasonló volt a helyzet a növényekkel is, ahol liánszerű fajok mindent belepve vették el a fényt a többi növénytől. A víztestek is bezöldültek, eutrofizálódtak, nehezítve az emberek vízellátását.
A legkomolyabb probléma (ami lehet, hogy összefügg az előzőekkel) az volt, hogy a bezárt rendszerben nem működött megfelelően az oxigénciklus. A levegő O2-koncentrációja a dús növényzet ellenére fokozatosan csökkent, 1,4 év elteltével már a normális 21% helyett csak 14% volt. Ugyanakkor a dinitrogén-oxid veszélyesen magas szintre (79 ppm) emelkedett, mely már-már agykárosodást is okozhat. E két ok miatt a kísérletet módosítani kellett, a légkör összetételét az utolsó fél évre fel kellett kívülről javítani, így a teljes anyagi zártságot nem sikerült fenntartani.
A „Bioszféra II.” kísérlet fontos tanulságokkal szolgált:
1. Eddig nem sikerült embert tartósan fenntartó ökoszisztémát konstruálnunk.
2. Nem tudjuk, hogy a „Bioszféra I.” (a nagy földi rendszer) ezt hogyan csinálja.
3. A földi bioszféra működőképessége számunkra nélkülözhetetlen.
Van tehát egy hatalmas Bioszféra I., melynek működését nem igazán értjük, bár számunkra létfontosságú közlegelő. Egyelőre úgy-ahogy működik.
Mint a genetika tudományterületét három évtizeden át oktató tanárember, jól tudom, hogy a gének azonosításában és működésének megértésében egészen napjainkig az általános módszer az elrontás volt. Mutáció indukálásával sokszor történik olyan megváltozás, amiből a szóban forgó gén korábbi normális működésére lehet következtetni. Ezek között gyakran létfontosságú funkciók is vannak, melyek elrontása a kísérleti élőlény (baktérium, élesztő, muslinca) pusztulását is okozza. Csak napjainkra fordult meg a helyzet az ún. „fordított genetika” korában. A DNS-elemzésekből (szekvenálás) előbb találjuk meg a gént, s a genetikai kód segítségével valószínűsítjük az általa kifejtett hatást (például a fehérjetermék funkcionális besorolhatósága alapján). Napjaink legígéretesebbnek kinyilvánított molekuláris kutatási irányzata az ún. funkcionális genomika ezt vizsgálja az ember és néhány kísérleti „modell” élőlény felhasználásával.
A bioszféra hasonló kutatása még a kezdet kezdetén van. A gének elrontása helyett sajnos ökoszisztémák elrontásával kísérletezünk. A funkcióra való következtetés nem könnyű, hiszen itt a szerveződés egészen más. Sokszoros ismételtséggel szereplő egységek révén jelentős kieséseket képes pótolni. Így sokáig tűrhetően működik.
Van azonban egy hatalmas hátrány is. Mi van, ha végül sikerül egy létfontosságú (letális) „gént” azonosítani az elrontásos módszerrel? Csak egy Földünk van!
Érdemesebb lenne a fordított genetika módszerét követve megkísérelni a bioszféra információjának leolvasását, s ezen az alapon megszervezni, berendezni helyünket egy működőképes, fenntartható bioszférában. Bár ezt sokan nem hajlandók tudomásul venni, jelenleg nincs ilyen helyünk. Élünk, mint az élesztő a mustban, s ez nem vezethet (az élesztő számára) jóra. Az ember kivételes tulajdonságai révén képes lehet jövőjének megtervezésére, tartósabb helyének, szerepének kijelölésére éltető bioszféránkban. Keressük legalább a helyünket!