Εδώ στο Longue Vue, προσπαθούμε να είμαστε όσο το δυνατόν πιο φιλικοί προς το περιβάλλον. Τρόφιμα με βάση τα φυτά σερβίρονται συχνά σε πιάτα από μπαμπού (που αργότερα θα είναι μια εξαιρετική προσθήκη στο σωρό κομποστοποίησης!). Επιπλέον, η εκπαίδευση της σημερινής νεολαίας παραμένει μεγάλης σημασίας για εμάς, όπως ήταν και για τους Sterns. Ως υπάλληλος της Longue Vue, μέρος της δουλειάς μου είναι να δουλεύω με παιδιά διαφόρων ηλικιών και να τους διδάσκω πράγματα όπως κομποστοποίηση, πώς να φροντίζουν τον κήπο τους ή ακόμα και για τα μεγάλα πλεονεκτήματα του να έχεις μέλισσες και πεταλούδες στον κήπο σου! Ονομάζομαι Catherine Vogel και εργάζομαι σε Παιδικά Προγράμματα, αλλά πηγαίνω επίσης στο σχολείο στο Delgado Community College όπου σπουδάζω Βιοτεχνολογία. Η βιοτεχνολογία είναι ο χειρισμός βιολογικών συστημάτων ή συστατικών με τρόπο που θα ήταν επωφελής για την κοινωνία. Ένα πολύ γνωστό παράδειγμα αυτού θα ήταν το εμβόλιο Covid, ωστόσο οι εφαρμογές εκτείνονται πολύ πέρα από τις ιατρικές εφαρμογές. Ένας τομέας της βιοτεχνολογίας, τον οποίο εκτιμώ βαθιά, είναι η βιοαποκατάσταση. Οι μικροσκοπικοί οργανισμοί όπως τα βακτήρια ή οι μύκητες έχουν συχνά τη μοναδική ικανότητα να διασπούν υλικά που διαφορετικά δεν θα μπορούσαν να αποσυντεθούν μόνα τους. Η βιοαποκατάσταση χρησιμοποιεί αυτά τα μικρόβια για να καθαρίσει μολυσμένες περιοχές. Αυτή είναι η ιδέα πάνω στην οποία βασίστηκε μια πρακτική άσκηση στην οποία συμμετείχα.
Μια τοποθεσία στο Νέο Μεξικό, γνωστή ως λίμνη Αμβροσία, χρησιμοποιήθηκε κάποτε ως τοποθεσία εξόρυξης ουρανίου. Μέχρι το 1982 πάνω από εκατό στρέμματα ραδιενεργών απορριμμάτων είχαν απομείνει μετά από πάνω από δύο δεκαετίες εξόρυξης. Με τα χρόνια, τα ορυχεία είχαν γεμίσει με νερό και στη συνέχεια άρχισαν να αναπτύσσονται φύκια στο νερό κοντά στην είσοδο των ορυχείων. Σύντομα παρατηρήθηκε ότι τα επίπεδα ακτινοβολίας είχαν μειωθεί εκεί όπου τα φύκια αυξάνονταν περισσότερο. Τα φύκια αποσυνθέτωναν το Ουράνιο! Δυστυχώς, η ταυτότητα του είδους των φυκιών ήταν άγνωστη και χρειάστηκαν περαιτέρω δοκιμές για να πούμε οριστικά ότι τα φύκια αποσυνθέτουν το Ουράνιο.
Πέρυσι, μέλη της Εκπαιδευτικής Κοινοπραξίας Algae Technology (ATEC) οργάνωσαν έναν εθνικό διαγωνισμό που θα ονομαζόταν, ως εκ τούτου, το βραβείο Algae. Ήταν με τη βοήθεια της κοινότητας ATEC που έγιναν συνεργασίες και σχηματίστηκαν ομάδες για την καταπολέμηση του ενός ή του άλλου ζητήματος που σχετίζεται με τα φύκια σε εθνικό επίπεδο. Ως μαθητής του Delgado, μπήκα σε μια ομάδα μαζί με τον Greg συμμαθητή μου και μια άλλη μαθήτρια Serena από το Κοινοτικό Κολλέγιο Sante Fe. Μαζί ήμασταν η «Toxic Ambrosia Salad» και το έργο μας ήταν να εντοπίσουμε τα φύκια που αναπτύσσονται στα ορυχεία της λίμνης Ambrosia, να καθορίσουμε τις βέλτιστες συνθήκες ανάπτυξης και να αποδείξουμε ότι αυτό το είδος φυκιών μπορεί να αποκαταστήσει το νερό που έχει μολυνθεί με ραδιονουκλεΐδια ουρανίου. Η Serena επικεντρώθηκε στην ανάπτυξη των φυκιών και στον καθορισμό των βέλτιστων συνθηκών ανάπτυξής τους, ενώ ο Greg και εγώ (υπό την επίβλεψη του μέντορά μας, Dr. McGraw) εργαζόμασταν στον εντοπισμό των ειδών φυκιών μέσω της αλληλουχίας DNA. Μας δόθηκε ένας χρόνος για να ολοκληρώσουμε αυτό το έργο και στη συνέχεια, τον Απρίλιο του 2023, δεκατέσσερις ομάδες θα παρουσίαζαν τα έργα τους σε μια επιτροπή κριτών για τον τελικό διαγωνισμό.
Δεν χάσαμε χρόνο. Η Σερένα μας έστειλε δείγματα από τα φύκια και πήγαμε αμέσως στη δουλειά. Το πρώτο πράγμα που έπρεπε να κάνουμε ήταν να εξάγουμε το DNA από τα κύτταρα των φυκών και μετά να το καθαρίσουμε. Στη συνέχεια έπρεπε να κόψουμε συγκεκριμένα τμήματα του DNA και μετά να το ενισχύσουμε. Το κάναμε αυτό επειδή η αλληλούχιση μικρών τμημάτων DNA ήταν λιγότερο από 100 $, αλλά η αλληλούχιση ολόκληρου του γονιδιώματος (όλου του DNA) θα κόστιζε πάνω από 1.000 $. Η ενίσχυση έγινε μέσω PCR (αλυσωτή αντίδραση πολυμεράσης). Η PCR είναι η διαδικασία δημιουργίας εκατομμυρίων αντιγράφων τμημάτων DNA, από λίγα μόνο τμήματα, και για την αλληλουχία του DNA, χρειάζονται εκατομμύρια αντίγραφα. Μόλις έγινε η PCR, βεβαιωθήκαμε ότι τα δείγματά μας πληρούσαν τα κριτήρια να είναι σε συγκεκριμένη συγκέντρωση και καθαρότητα και στη συνέχεια τα στείλαμε για αλληλούχιση. Δύο εβδομάδες αργότερα, λάβαμε ένα υπολογιστικό φύλλο excel με χιλιάδες κλώνους DNA που το καθένα αποτελείται από μερικές εκατοντάδες ζεύγη βάσεων, το κάθε ζεύγος αντιπροσωπεύεται από έναν από τους τέσσερις κωδικούς μεμονωμένων γραμμάτων (A, T, G ή C). Αυτό έγινε αρκετά περίπλοκο καθώς είχαμε στείλει τέσσερα δείγματα για αλληλούχιση και κάθε δείγμα επέστρεφε κυριολεκτικά χιλιάδες ακολουθίες. Ωστόσο, μπορέσαμε να δούμε ποιες αλληλουχίες εμφανίστηκαν πιο συχνά και αναλύθηκαν μόνο οι αλληλουχίες που ήταν παρούσες περισσότερες από χίλιες φορές (Αυτό μας περιόρισε σε λιγότερες από εκατό ακολουθίες για κάθε δείγμα). Στη συνέχεια χρησιμοποιήσαμε τη βάση δεδομένων NCBI (Εθνικό Κέντρο Πληροφοριών Βιοτεχνολογίας) για να ανατινάξουμε τις αλληλουχίες DNA. Βασικά, οι ακολουθίες ανέβηκαν στον ιστότοπο και ο ιστότοπος μας επέστρεψε κάποιες πληροφορίες σχετικά με τη σειρά. Μας είπε από ποιο είδος προήλθε η ακολουθία και πόσο πολύ ταίριαζε με την ακολουθία στο αρχείο. Εξετάσαμε μόνο αλληλουχίες που ταίριαζαν 100% και μείωσαν κάθε δείγμα σε λιγότερες από 10 αλληλουχίες. Ευτυχώς σε αυτό το σημείο, αν και εξακολουθούσαμε να είχαμε πολλές διαφορετικές αλληλουχίες, όλες οι αλληλουχίες αποδείχθηκε ότι προέρχονται από το ίδιο είδος, τουλάχιστον για κάθε δείγμα. Από τα τέσσερα δείγματά μας, ένα δείγμα έδωσε ελάχιστες έως καθόλου πληροφορίες και απορρίφθηκε, δύο δείγματα έδειξαν ότι προέρχονταν από ένα είδος φυκιού που ονομάζεται Desmodesmus και το τελευταίο ήταν από ένα πολύ στενά συγγενικό είδος που ονομάζεται Scenedesmus. Έργο (κυρίως) ολοκληρωμένο.
Ενώ ο Greg και εγώ εργαζόμασταν στον προσδιορισμό της αλληλουχίας του DNA, η Serena είχε καθορίσει τις βέλτιστες συνθήκες ανάπτυξης και είχε στείλει δείγματα νερού για δοκιμή (αυτό ήταν να
προσδιορίζει την ικανότητα των ειδών φυκιών να επανορθώνουν το νερό). Μόλις είχαμε τελειώσει τις δοκιμές νερού εγκαίρως για τον τελικό διαγωνισμό. Γράψαμε επίσης μια εργασία 25 σελίδων για το έργο μας, φτιάξαμε μια αφίσα και μια παρουσίαση PowerPoint. Ο Γκρεγκ και εγώ πετάξαμε στο Κολοράντο για τον διαγωνισμό (η Σερένα δεν τα κατάφερε, οπότε εναπόκειτο στον Γκρεγκ και εγώ να παρουσιάσουμε). Ο τελικός διαγωνισμός, ο οποίος χρηματοδοτήθηκε από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ, πραγματοποιήθηκε στο Εθνικό Εργαστήριο Ανανεώσιμων Πηγών Ενέργειας (NREL) στο Γκόλντεν του Κολοράντο. Την Παρασκευή, περιηγηθήκαμε στο NREL Lab και είδαμε από πρώτο χέρι πώς εργάζονται για την προώθηση της ενεργειακής απόδοσης και της βιωσιμότητας μέσω ανανεώσιμων πηγών ενέργειας όπως η ηλιακή ενέργεια, η αιολική ενέργεια, η υδροηλεκτρική ενέργεια, η γεωθερμική ενέργεια και η βιοενέργεια. Το Σάββατο, ο Greg και εγώ ήμασταν μία από τις τελευταίες ομάδες που παρουσιάσαμε το έργο μας και ήμουν απίστευτα νευρικός πριν από την παρουσίασή μας. Η ομάδα κριτών μας περιελάμβανε φυσολόγους από την Κοινότητα Φυκιών (ATEC) αλλά και επιστήμονες από το NREL, οι οποίοι εργάστηκαν για το DoE των ΗΠΑ. Όταν ήρθε η σειρά μας, παρουσιάσαμε και τα πήγαμε καλά, αλλά το ίδιο και κάθε άλλη ομάδα που είχε έρθει πριν από εμάς, ένιωσα πολύ ανακουφισμένη που τουλάχιστον αυτό το κομμάτι είχε τελειώσει. Ακολούθησε η συνεδρία αφίσας, όπου οι ομάδες στέκονταν μπροστά από τις αφίσες τους και οι κριτές περπατούσαν και μας έκαναν ερωτήσεις. Αυτό ήταν πολύ λιγότερο νευρικό, και τα πήγαμε επίσης πολύ καλά στη συνεδρία αφίσας. Η Κυριακή ήταν όταν ανακοινώθηκαν οι φιναλίστ, και ήμασταν στο top 10, αλλά όχι στο top 5. Έτσι δεν πήρα χρήματα, αλλά πήρα ένα μπουκάλι νερό. Πήγα και για πεζοπορία! Επιπλέον, τώρα που επέστρεψα εδώ στο Longue Vue, είμαι πολύ ενθουσιασμένος που θα μοιραστώ την εμπειρία μου με όλους, αλλά ιδιαίτερα με τα παιδιά γιατί, ενώ μπορεί να μην καταλαβαίνουν όλα αυτά που κάναμε, η ιδέα ότι τα φύκια τρώνε ουράνιο, γνωστή και ως ρύπανση, μπορεί να απλά κολλήστε. Το να παρακινώ τα παιδιά να νοιάζονται για το περιβάλλον και να τους διδάσκουν περιβαλλοντικές επιστήμες έχει γίνει προσωπικός στόχος για μένα εδώ στο Longue Vue, τόσο επειδή νοιάζομαι τόσο για το περιβάλλον όσο και επειδή θέλω οι μελλοντικές γενιές να μπορούν να ζουν σε ένα καθαρό περιβάλλον και απολαύστε το όπως εμείς. Όπως είπε ο Αρχηγός Σιάτλ, «Η γη δεν ανήκει σε εμάς. ανήκουμε στη γη».
