Генно-модифицированные растения: преимущества и угрозы
Отношение современного общества к вопросам ГМО диаметрально разделилось, сформировав два многочисленных лагеря: ГМО-оптимистов и ГМО-скептиков. И те, и другие располагают одинаковым количеством информации, то есть достаточно небольшим её количеством, поскольку вопрос о вреде генно-модифицированных организмов и целесообразностиих массового распространения еще достоверно не решен в специализированных кругах. Наука пока не имеет надлежащего объёма подтвердженных данных, которые позволили бы выработать однозначное понимание и максимально эффективный подход к проблеме ГМО. Общественность встревожена, но в то же время многие очень плохо представляют себе, что такое ГМО на самом деле и каковы его реальные угрозы.
Генетически модифицированные организмы создаются искусственным путем благодаря достижениям генной инженерии. В генетическую структуру растения или животного вводится ДНК вируса, бактерии либо другого растения или животного, создавая организм с уникальной комбинацией генов, образование которой не может произойти природным путем. Хотя вмешательство в генетическую структуру живого организма с использованием биотехнологий практикуется с 70-х годов ХХ века[1], ГМО-оптимисты не забывают упомянуть о долгой традиции намеренного скрещивания различных растений и животных с целью получить новый вид, сорт или породу. Однако развитие генной инженерии перенесло безобидное скрещивание на новый этап: теперь это вмешательство в генотип организма с намерением изменить его природные характеристики в контролируемых, выгодных для человека пределах. Процедура достижения желаемого результата существенно упрощена: на современном этапе, чтобы получить, к примеру, стойкое к влияниям внешней среды растение, человеку не надо создавать гибрид из двух растений простым, традиционным путем, который не всегда дает ожидаемый результат; теперь человек просто изымает ген, ответственный за устойчивость, и внедряет его нужному растению. В конечном счете имеем организм, сохранивший свойства, ему присущи, но получивший и желаемые качества, необходимые для более продуктивного производства[2]. Использование генно-модифицированных организмов в сельском хозяйстве обусловлено желанием производителей усовершенствовать свойства выращиваемых растений. Прежде всего акцент делается на таких качествах: Устойчивость к гербицидам Растение, коротому внедрен соответственный ген, перестает:
1. быть чувствительным к химикатам, используемым для борьбы с сорняками (глифосат, глуфосинат, 2,4-Д, изоксафлутол и под.). К примеру, для устойчивости к глифосату в геном растения переносят ген cp4 epsps, взятый из почвенной бактерии Agrobacterium tumefaciens. Необходимость сделать растения нечувствительными к гербицидам является одним из основных мотивов использования ГМО в сельском хозяйстве. Это значительно упрощает культивирование растений, снижает экономическую затратность. Устойчивость к насекомым Насекомые – одна из главных угроз агропромышленности,
2. так как они способны уничтожить урожай на уровне с болезнями и неблагоприятными условиями. Поэтому агробиологи осознали необходимость создания растений, неуязвимых к насекомым-вредителям. Гены с инсектицидными свойствами внедряются сельскохозяйственным культурам, главным образом, кукурузе, хлопчатнику и картофелю, с целью защиты непосредственно от конкретных вредителей. Однако попытка усовершенствовать картофель, сделав его неприглядным для колорадского жука, закончилась не очень удачно: внедрение в растение гена cry, полученного из бактерии Bacillus thuringiensis, сделало картофель уязвимым к тле Aphidius nigripes[3]. Ген cry Bt- токсина на современном этапе является единственным геном, отвечающим за устойчивость к насекомым в генно-модифицированных организмах[4].
3. Устойчивость к вирусам Вирусы вызывают заболевания растений, а значит, приносят убыток агропроизводству. Благодаря достижениям генной инженерии удалось создать живые организмы, устойчивые к конкретным вирусам. Так, именно способом трансформации генома удалось сделать устойчивой к вирусу кольцевой папайной пятнистости папайю, тропическое плодовое растение. Коммерческий сорт папайи, устойчивый к угрожающему папайной индустрии вирусу, начал давать плоды в 1999 году[5]. Способом генетического модифицирования выводят стойкие к вирусам сорта картофеля, бобов, сливы, сладкого перца, помидора и пр. Устойчивость к грибам Грибы также стают причиной развития болезней, что влияет на4. эффективность культивирования растений. Существенной угрозой пасленовых – картофеля и помидора – является фитофтороз, вызываемый грибом Phytophthora infestans. Обработка растений химикатами негативно влияет и на человека, и на окружающую среду, поэтому были разработаны генно-модифицированные сорта, нечувствительные к грибу, а значит, защищенные против угрожающей болезни. Среди других свойств, обретаемых растениями благодаря биотехнологиям, важное место также занимают нечувствительность к засухе, толерантность к засоленным грунтам, ускорение/замедление созревания плодов, улучшение вкусовых качеств, модификация внешнего вида и пр. К примеру, способом генетического модифицирования получают цветы (гвоздику, розу) с синим пигментом, несуществующие в природной среде. Важно понимать, что способ генетического модифицирования приносит много пользы природе, поскольку в процессе агропроизводства уменьшается использование химикатов, крайне вредных и для человека, и для окружающей среды. Он также способствует удешевлению культивирования растений, что немаловажно для развития сельского хозяйства. Однако угрозы и опасности искусственного создания гибридов практически не изучены: их можно изучить только путем многолетнего мониторинга и анализа последствий. Кроме того, пока еще низкий уровень экологической сознательности человечества выдвигает на первый план получение максимально прибыльного результата с затратой минимальных ресурсов. При таком подходе о природе, как и о гармоничном существовании человека в этой природе, думают в последнюю очередь.
Послесловие координатора:
Существует угроза, что при массовом переопылении ряда ГМО-сортов с аборигенной флорой мы можем потерять генетическую чистоту многих природных видов, чем навсегда изменим облик нашей Планеты. Важно также помнить, что популяция птиц зависит от существующей кормовой базы. Насекомоядные птицы играют важнейшую роль в поддержании численности видов насекомых в агроценозах, ландшафтах населённых пунктов и, главное, лесах в пределах, не угрожающих ни растительным сообществам, ни им самим, вследствие их волноообразного массового бесконтрольного размножения или упадка численности их популяций. Следует понимать, что многие виды птиц и других организмов, выполняющих важные функции регуляции в биоценозах, питаются на рубеже агроценоза, селитебных ландшафтов и природной растительности. Массовая устойчивость сельскохозяйственных культур к насекомым, даже не принимая во внимание риск распространения генов устойчивости, приведет к упрощению их кормовой базы и, как следствие, к сокращению их численности. Для иллюстрации: представьте себе лес, в котором царит полная тишина, однако она скорее нарушится шорохом грызущих деревья вредителей. Добавим устойчивость к гербицидам сплошного действия, способную усовершенствовать сорняки, и генетические вмешательства в обмен веществ растительных организмов с целью повышения их кормовой и пищевой ценности, и мы получим лишь малую часть объёма этой проблематики. Природа существовала до нас. Она существует не столько благодаря человеку, сколько вопреки антропогенному влиянию. Таким образом, единоразовое вмешательство в ощутимых объёмах может привести к вынужденному генетическому изменению и других видов вплоть до полного перестроения генетической структуры растительности планеты. Это, несомненно, приведет к сокращению видового разнообразия, что, в свою очередь, сделает экосистему планеты уязвимой к любым экстремальным явлениям, внесёт нестабильность в устоявшиеся на протяжении миллиардов лет процессы, сведя их к узкому пределу их понимания человеком и сомнительному качеству таковых вмешательств, ограниченному достаточно несовершенными современными технологиями. Кроме того, количество человеко-часов, которое глобально может быть выделено человечеством на эти процессы, настолько мало, что осознания в достаточном объёме не может быть и не будет, отсюда невозможность заменить природные процессы саморегуляции волей человека без последствий для него самого. Вот почему важно сейчас не разрушить то, что создано не нами, а сберечь, что мы уже имеем… По возможности не в музее.
[1] 1973 год – созданы первые рекомбинантные бактерии. Подр.: Cohen Stanley N.; Chang, Annie C.Y.; Boyer, Herbert W.; Helling, Robert B. Construction of Biologically Functional Bacterial Plasmids In Vitro. – http://www.pnas.org/content/70/11/3240.full.pdf [2] См.: Margaret R. McLean. The Future of Food: An Introduction to the Ethical Issues in Genetically Modified Foods. – http://www.scu.edu/ethics/practicing/focusareas/medical/conference/presentations/genetically-modifi ed-foods.html [3] Ashouri A (2004). Transgenic-Bt potato plant resistance to the colorado potato beetle affect the aphid parasitoid Aphidius nigripes // Commun Agric Appl Biol Sci 69 (3): 185-9. [4] Данные по инсектицидным свойствам ГМО см. на сайте International Service for the Acquisition of Agri-Biotech Applications: http://www.isaaa.org/gmapprovaldatabase/gmtraitslist/default.asp [5] Gonsalves, Dennis. Transgenic Papaya in Hawaii and Beyond. – http://www.agbioforum.org/v7n12/v7n12a07-gonsalves.htm
