Генетично модифіковані рослини і екологія

генетично модифіковані рослини і екологія

Теоретично генетично модифіковані рослини (ГМР) не можуть не впливати на екологію нашої планети. Перш за все, не можна виключити можливість того, що ГМР або технології їх вирощування будуть небажано впливати на ті організми, на які ніякого впливу не передбачалося зовсім. Головною мішенню для критики екологічної безпеки ГМР стали так звані рослини-пестициди, які в результаті генетичної трансформації продукують токсичні речовини, що знищують тих чи інших шкідників. Найбільш правомірно оцінювати не абсолютний шкоду таких культур, а відносний - порівняти його з побічними ефектами застосування отрутохімікатів.

Перевага білкових токсинів, що продукуються ГМР, перед синтетичними пестицидами очевидно: великі і нестійкі молекули білків не накопичуються в природі - швидко розпадаються до амінокіслот- крім того, вони більш специфічні, тобто знищують тільки визначений них шкідників (бактерії, гриби, комахи). Маленькі ж молекули пестицидів частіше вражають ні в чому не винні організми і через високу хімічну стабільності можуть проходити по харчових ланцюгах і накопичуватися на їх вершині. Загалом, рослинам-пестицидів по своїй отруйності далеко до ДДТ.

Відео: II Міжнародна конференція "Екологія Свідомості"

Перевага ГМР перед отрутохімікатами було з усією очевидністю доведено в конфлікті метелики-монарха і Вt-кукурудзи. Метелик-монарх (Danaus plexippus) залучає всіх любителів природи своєю красою. Вчені-ентомологи теж люблять її за унікальну властивість - щорічно по шляху з Канади до Мексики монархи долають близько 4000 км. Ніяка інша метелик на таке не здатна. Вt-кукурудза містить ген Вt-токсину (про нього згадувалося раніше), вбудованого в ДНК кукурудзи для боротьби з кукурудзяним метеликом, що знищує до 7% врожаю кукурудзи в світі (40 млн тонн). Агентство з охорони навколишнього середовища США перевіряло цю кукурудзу і визнало її нетоксичного для всіх організмів, крім метелика-шкідника.

Але в травні 1999 року в журналі Nature з`явилося коротке повідомлення, що смертність личинок метелика-монарха, що харчуються листям з пилком Вt-кукурудзи, набагато вище норми. Автори зробили висновок, що широке поширення Bt-кукурудзи призведе до зникнення метелики-монарха. ЗМІ швидко підхопили сенсацію, наслідки були грандіозними: 10% -ве падіння акцій концерну Мonsanto (одного з головних виробників Bt-кукурудзи), заборона на Bt-кукурудзу в Європі і мораторій на її подальше вирощування в США. Монарх же став символом руху за заборону ГМР. Газети рясніли гаслами типу: Навіть метеликів нудить від генетично модифікованої їжі.

Відео: Генетика і селекція: Центри походження рослин

Вчені ж почали широкомасштабне дослідження цього питання. У вересні 2001 року Національна академія наук США оприлюднила результати дворічних досліджень ряду університетів США і Канади, проведених під егідою Міністерства сільського господарства США. Висновок свідчив, що пилок Вt-кукурудзи не є небезпечною для личинок метелика-монарха. А ось від широко вживаного на кукурудзяних полях ціхалотрін - l-інсектициду чисельність їх дійсно скорочується.

Грінпіс подав судовий позов, але Верховний суд США постановив, що у корисних комах більше шансів вижити на Bt-рослинах, ніж коли поля обробляються пестицидами. Кількість же застосовуваних інсектицидів в світі тільки через вирощування Вt-бавовни скоротилося на 33 тисячі тонн. А всього в 2001 році в США вирощування трансгенних рослин, стійких до гербіцидів і комах, дозволило зменшити використання отрутохімікатів на 20,7 тисячі тонн. Все це позитивно позначається як на навколишнє середовище, так і на здоров`я фермерів, а також покращує біорізноманіття на полях.

Ще однією потенційною загрозою біорізноманіттю вважають витік генів із трансгенних рослин - горизонтальну (у мікроорганізми) і вертикальну (в рослини). Горизонтальний перенос генів (тобто поза системою батько - потомство) вже згадувався раніше (перенесення в патогенні бактерії). Теоретичні моделі і експерименти показують, що перенесення ДНК з ГМР в мікроорганізми трапляється, якщо взагалі має місце, з дуже маленькою ймовірністю. Якби це насправді відбувалося так швидко і просто, як вважають опоненти генної інженерії рослин, то за мільйони років еволюції гени всіх організмів абсолютно перемішалися б. Насправді ж на сьогоднішній день відомо всього кілька випадків горизонтального переносу з рослин в бактерії, і самий останній мав місце понад 10 млн років тому.

Вертикальної витоком генів називається перенесення ДНК від батьківської рослини його нащадкам. Це перенесення здійснюється через пилок при перезапилення культурних рослин (будь-яких, не тільки трансгенних) зі спорідненими культурними, засміченими або дикорослими видами. Такий витік з сільськогосподарських культур відбувається постійно, а почалася вона, коли людина зайнявся селекцією. Цей процес йде і в зворотному напрямку, що, як правило, погіршує властивості культурних рослин. Яка ж загроза може статися від вертикальної витоку трансгенів?

Харчова безпека людства під загрозою - з такими заявами виступили представники екологічних організацій після появи в листопаді 2001 року в одному з найбільш респектабельних наукових журналів світу Nature статті про те, що в мексиканській провінції - колиски кукурудзи в напівдиких місцевих сортах - виявлені фрагменти трансгенної ДНК, розкидані по геному немодифікованої кукурудзи.

Бурхливої була реакція і екологічних організацій, і наукового співтовариства. Зауважимо, ніхто з учених не поставив під сумнів саму можливість перенесення трансгенів в дику кукурудзу, а це так стурбувало супротивників ГМР. Навпаки, багато хто висловив здивування, що такий солідний журнал опублікував статтю, в якій, по суті, не містилося нічого нового, так як можливість перенесення трансгенів в близькоспоріднені види шляхом перезапилення доведена вже давно. Незрозуміло тільки, чому по геному були розсіяні фрагменти трансгени, адже при перезапилення відбувається вбудовування гена цілком, і чи немає тут якоїсь технічної помилки?

У відповідь на публікацію в Nature Міжнародний центр з вивчення кукурудзи і пшениці (CIMMYT), розташований в Мексиці, протягом року перевірив понад 300 так званих фермерських сортів кукурудзи і ні в одному з них трансгенну ДНК не виявив. Історія закінчилася тим, що в квітні 2002 року Nature опублікував два листи з критикою результатів роботи і відповідь на критику самих авторів гучної публікації, які визнають, що деякі їхні результати були помилковими. Крім того, редактор в тому ж номері виступив з безпрецедентним заявою, що журнал прийшов до висновку, що пред`явлених доказів недостатньо для виправдання публікації, а потім закликав читачів самим прийняти рішення в цій історії.

Але навіть якщо перенесення і відбувся, чи існувала загроза генетичною різноманітністю? Не потрібно вважати, що геноми диких видів законсервовані і будь-який приплив ззовні несе їм загрозу. Стаття про помилковість такої думки була опублікована в журналі Science в лютому 2000 року, ще до кукурудзяного історії. Там було написано: сорти кукурудзи, вирощувані фермерами, сьогодні не ті, що були п`ять років тому, і вже тим більше не ті, що були сто чи п`ятсот років тому. Дослідження показали - в результаті перехресного запилення і діяльності людини сорти постійно змінюються. Крім того, в даний час фермери часто використовують насіння з інших регіонів. Таким чином, генетична різноманітність на полях є зовсім не статичною, а динамічною системою. Також було встановлено, що в силу біологічних особливостей перенесення трансгенів в геном найближчих родичів і предків кукурудзи (теосінте і тріпсакум) не представляє небезпеки.

До речі, вертикальної витоку генів можна уникнути. Технології, що дозволяють запобігти можливості перенесення нових генів при перезапилення, в даний час активно розробляються. Наприклад, якщо генетично трансформувати хлоропласти, то чужорідних генів в пилку просто не буде.

Але, може бути, приклад з кукурудзою - це окремий випадок, а перенесення трансгенів в рис або рапс більш небезпечний для біологічного різноманіття? Ось найпохмуріший сценарій: трансгенна пилок запилює кілька рослин, їх потомство стає трансгенним, розмножилися генетично модифіковані рослини запилюють ще більше рослин, і так, поки всі рослини не стануть трансгенними. Дикі родичі трансгенних культур, які отримали з трансгенами стійкість до шкідників, патогенів, посухи, морозів, з часом витіснять природну флору, а разом з нею і інші організми, що залежать від неї. Але зовсім погано, якщо ці родичі - бур`яни. Отримавши стійкість до отрутохімікатів, вони стануть супербур`яни, для знищення яких потрібні величезні дози гербіцидів, що в результаті призведе до непередбачуваних наслідків не тільки для дикої природи, а й для сільського господарства. Крім того, стійкі ГМР сприятимуть появі супервредітелей і суперболез ній, з якими просто не впоратися. На ділі ж такий сценарій дуже малоймовірний. Для того щоб новий ген закріпився в популяції, він повинен надавати увазі якісь еволюційні переваги. Стійкість до гербіцидів або певних шкідників таким не є. Але навіть якщо припустити, що будь-якої ген дасть ця перевага і вид почне посилено розмножуватися, то і тут нічого катастрофічного не станеться. Почнеться зростання чисельності тварин, що харчуються цією рослиною, а також мікроорганізмів і комах, паразитуючих на ньому, що врівноважить екологічний баланс. Так що в природних умовах домінування одного виду неможливо за визначенням. Домінуючий вид здатний існувати тільки за підтримки людини. Проте, поступаючись громадській думці, для запобігання цієї гіпотетичної небезпеки виробники ГМР вводять обмеження на обробіток генетично модифікованих культур в районах, де ростуть дикі родичі цих рослин.

Вчені знають, що в першу чергу біорізноманіття загрожує не заміна одного сорту (або навіть десяти сортів) на інший, а перетворення природних ландшафтів в сільськогосподарські. Так, нобелівський лауреат Норманн Борлоуг писав, що для отримання врожаю 1998 року по технологіям 1950 роки знадобилося б додатково розорати 1,2 млрд гектарів землі, тобто 33% всіх пасовищ або 29% всіх лісів в світі, а з урахуванням меншої продуктивності цих земель - і того більше. Ніяке використання добрив і отрутохімікатів і тим більше генетично модифікованих рослин не зрівняється зі збитком навколишньому середовищу від збільшення площі сільськогосподарських угідь. Крім того, в деяких регіонах, наприклад в Південно-Східній Азії, вільні землі взяти просто нізвідки. А все збільшується населення Землі треба якось годувати. Генна інженерія рослин, як і інші способи інтенсифікації сільського господарства, дасть можливість зберегти недоторканими величезні площі лісів, степів, луків. А в ідеальному випадку дозволить навіть скоротити площа земель сільськогосподарського призначення. Ось чому генна інженерія рослин сприяє збереженню біорізноманіття дикої природи, а не його знищення.

Ще один коник борців з ГМР - це турбота про органічне землеробство. Воно, як відомо, виключає використання трансгенних рослин, як, втім, і отрутохімікатів і мінеральних добрив. Зате воно активно використовує Bt-інсектициди. Тому трансгенних культур з вбудованим геном Bt-токсину дістається від борців особливо сильно. Мовляв, їх використання буде сприяти формуванню у шкідників стійкості до натурального Вt-інсектициду, що створить проблему для фермерів, які практикують органічне землеробство з його використанням. Інші мислять глобально - навіщо взагалі потрібні ГМР з їх стійкістю до хвороб, шкідників, адже природа в будь-якому випадку її подолає. Людина, прискорюючи еволюцію, все одно програє гонку: патогени набувають стійкості до антибіотиків, бур`яни - до гербіцидів, шкідники - до інсектицидів. Безглузді потуги людства? Що тут заперечити? Процес пристосування шкідників і патогенів до засобів боротьби з ними пішов з моменту виникнення землеробства. Точно так же природа долає корисні властивості сортів, виведених шляхом традиційної селекції. Така плата за прогрес. Питання лише в тому, чи захочуть ці борці за чистоту землеробства повернутися на кілька століть назад, коли 100% землеробства було органічним (а не 3%, як зараз), а про пестициди, антибіотики та іншої шкідливої хімії ніхто й не чув? Малоймовірно. Але все ж варто нагадати, що середня тривалість життя тоді становила не більше 30 років, сільським господарством займалося майже все населення, а неврожаї і голод в Росії траплялися раз в 3 роки, в менш суворою з клімату Європі - раз в 5-6 років, приводячи нерідко до катастрофічних наслідків: понад дві третини новонароджених помирало від інфекційних хвороб-діагнози пневмонія і туберкульоз були схожі на смертному пріговору- нікчемне поранення або травма викликали гангрену і сепсис. Чи відмовляться опоненти будь-якої хімії від лікування антибіотиками, якщо їх життя опиниться під загрозою?

Поділися в соц мережах:

Увага, тільки СЬОГОДНІ!

Схожі