Открытия — это всегда спорно. В плане последствий использования. Одни воспринимают их со страхом, другие — с энтузиазмом. Например, после изобретения паровой машины в книге известного физика и математика было сказано: «Путешествие по рельсам на большой скорости совершенно невозможно, поскольку пассажиры не смогут дышать и умрут от удушья». Речь шла о скоростях 50-60 км/ч. И эта страшилка долгое время разнообразно тиражировалась, пугая обывателей.
ГМО ваш друг: чем генно-модифицированные овощи лучше обычных
Одним из современных малопонятных ужастиков являются ГМО — генно-модифицированные организмы. Чтобы не сильно пугаться, попробуем разобраться — что это, зачем, и что там опасного — применительно к растениеводству.
Генные изменения
Страшное слово — «мутация», которое благодаря СМИ воспринимается как что-то уродливое и угрожающее. В переводе с латыни это всего лишь — изменение.
В природе изменения возникают постоянно, причём, в самых разных частях растений (в корнях, стеблях, листьях, цветках, плодах), на разных уровнях (клеточном, хромосомном, генном, геномном, тканевом) и в разные периоды. Некоторые канут в лету вместе с растением, их породившим, некоторые передадутся потомству.
Полезные мутации помогают растениям эффективнее развиваться, вредные способны привести к гибели всё потомство растения. Это естественные процессы. На мутациях, можно сказать, в природе всё и стоит: изменился климат — выживут те, у кого есть нужные изменения; появились новые патогены — аналогично. Потом патогены тоже мутируют, и так всё движется и изменяется.
Мутации играют огромную роль в выведении новых сортов и форм растений и селекционерами используются как естественные, так и индуцированные (вызванные искусственно). Растения с полезными изменениями отбираются селекционерами, наблюдаются несколько лет. Из сотен экземпляров выделяются единицы — самые продвинутые, и, если полезный признак на шаг впереди предшественников, появляется новый сорт.
Из перечисленных выше уровней понятно, что не все мутации появляются из-за изменений в генах или геноме (совокупности генов). Но здесь речь пойдёт только о генах. Генетические мутации, наряду с прочими, в природе совсем не редкость и в селекции используются давно и разнообразно. Самое главное — они случайны. То есть, шанс получить и отобрать полезный признак сравнительно невелик. И при этом нужно поработать с огромным количеством растений, затратив уйму времени.
Генная инженерия помогает растениям выработать устойчивость к болезням и вредителям, повысить урожайность, улучшить качества, засухоустойчивость.
Вот этим генная инженерия коренным образом и отличается от природных процессов — направленностью изменений. Изменяются (добавляются, блокируются и т.п) именно те гены, которые приведут к нужному результату — устойчивости к болезням и вредителям, повышению урожайности, улучшению качества, засухоустойчивости и многим другим полезным свойствам.
Изменения в гены могут вноситься различно:
- изменяется ген, принадлежащий растению (интрагенезис);
- в геном растения вводятся чужеродные гены (трансгенезис);
- добавляются гены растения близкого или своего вида (цисгенезис).
При этом цисгенезис и интрагенезис по сути, те же природные процессы, только направленные и ускоренные. В трансгенезисе тоже используются природные механизмы (способы переноса и внедрения чужеродных структур). Но вот само сочетание получается для природы нехарактерное.
Зачем это всё? Или 6 преимуществ ГМО
Сельскохозяйственных проблем, с которыми помогает справляться генная инженерия, в мире тьма и решать их привычными способами получается либо с большим вредом для экологии, либо очень дорого, либо вообще не получается.
С помощью генной инженерии получены сорта сои, хлопка, кукурузы, картофеля, устойчивые к распространённым насекомым-паразитам.
1. Устойчивость к болезням и вредителям
В массовых одновидовых посадках всегда есть вредители и болезни, которые способны уничтожить большую часть урожая. Садоводы, регулярно борющиеся с колорадским жуком и фитофторой, знают насколько это трудозатратно и сколько приходится применять химических препаратов. Картошка получается «золотая». На рынке мы бы её не купили.
С помощью генной инженерии получены сорта сои, хлопка, кукурузы, картофеля, устойчивые к распространённым насекомым-паразитам. Например, встраиванием гена очень распространённой бактерии Bacillus thuringiensis, обладающей инсектицидными свойствами и широко использующейся в качестве биопестицида.
Устойчивость растений позволяет не травить все окрестности огромным количеством инсектицидов, уничтожая и вредных, и полезных насекомых. Аналогично с грибными и бактериальными заболеваниями.
2. Невосприимчивость к гербицидам
Прополка — это садовая подёнщина и многие садоводы давно и широко используют гербициды, существенно облегчая себе загородную жизнь. На полях без гербицидов сейчас никак, при этом повредить культивированные растения очень просто. Поэтому получение ГМ (генно-модифицированных) растений, устойчивых к гербицидам, — очень важное направление. Культурным растениям вводятся гены диких устойчивых к гербицидам растений, или модифицируются свои гены для «нейтрализации» веществ гербицида.
3. Рис с провитамином А
Заставить растение продуцировать какие-то вещества в заметно большем количестве — ещё одно важное направление. Например, в азиатских странах, где объём потребления риса очень высок, довольно давно выращивается ГМ -«золотой рис» с зёрнышками жёлтого цвета и повышенным содержанием каротиноидов (провитамина А). Нехватка витамина А в питании малообеспеченного населения — огромная проблема и изменённый рис её успешно решает.
4. Безглютеновая пшеница
Можно заставить растение, наоборот, не продуцировать какие-то вещества, изменив его гены на «подавление» именно этого процесса. В Испании создали пшеницу, почти не продуцирующую глиадин, составляющую глютена и ответственную за глютеновые проблемы. Активно идёт работа в направлении подавления синтезирования арахисом аллергенных соединений.
5. Снижающие давление томаты
Почти два года назад в Японии начали продавать ГМ-томаты, снижающие давление.
Уже есть ГМ-организмы, способные синтезировать инсулин и альбумин — такие вот «биофабрики». Фармацевтическое направление развивается очень активно.
6. Генно-модифицированное цветоводство
Про декоративное садоводство и говорить не приходится: белые петунии, фиолетовые розы и гвоздики, белые торении — это только цвет, а изменения могут быть и в форме, и в аромате, и в устойчивости к болезням и вредителям. То есть, радужных перспектив не счесть. Тогда чего же все так боятся?
Почему ГМО пугает людей
Страхи у всех разные, но чаще всего люди боятся неизвестности. Никто не знает, какие культуры подвергаются генным модификациям, каким образом и зачем. В результате появляются самые разные страшилки, тиражируемые жёлтой прессой, у которой основная задача — привлечь и удержать пользователя. Любыми путями.
Так вот, все генно-модифицированные организмы подлежат обязательной регистрации. В сети есть общедоступная база данных об одобрении ГМ-культур, там много интересного. В разных государствах подходы к законодательству отличаются, но основополагающие тезисы — каждая ГМ-культура должна быть безопасна для здоровья человека, животных и окружающей среды. Поэтому путь ГМ-растений к широкому использованию труден и тернист. Тот самый «золотой рис» одобряли больше десяти лет.
Чего боятся люди, к науке отношения не имеющие?
Смешная страшилка про помидор с генами камбалы напугала некоторых тем, что после употребления в организме отрастёт что-то рыбье. Саму камбалу при этом все едят и жабры ни у кого не выросли. Но это просто бородатый анекдот. Гены из растительной и животной продукции не встраиваются в наши клетки, это только вирусы умеют.
Страшилка про помидор с генами камбалы — просто бородатый анекдот. © thespruce
Многие боятся, что от употребления ГМ-растений могут возникнуть какие-нибудь болезни. На сегодняшний день нет корректных (т.е. воспроизводимых, тех, что может повторить другой исследователь) экспериментов, подтверждающих вредность ГМ-растений.
Значительно хуже последствия загрязнения пестицидами и побочными элементами минеральных удобрений.
Аллергии на ГМ-растения могут быть только у аллергиков, имеющих реакцию на содержащиеся в них белки, так же, как и на любые не ГМ-растения с этими белками, здесь разницы никакой. Аллергикам требуется внимательно следить за информацией.
Природные мутации в генах — вещь совершенно обычная, и, употребляя в пищу продукты, об этом как-то никто не волнуется. А вот тот же вариант, полученный ускоренным путём генной инженерии, уже пугает. Почему?
Чего боятся учёные?
Существенных опасений два. Первое — «утечка» изменённых генов. Растения же переопыляются с сородичами, так изменённые гены могут попасть в дикую природу. Выживут они там или не выживут, сказать трудно, но есть шанс, что начнут вытеснять менее устойчивых сородичей, обедняя биоразнообразие. Из-за этого некоторым ГМ-растениям добавляется стерильность — невозможность переопыления. Получить семена с таких растений не получается, из-за чего производителей обвинили в желании наживаться на продаже семян. Но это мы уже проходили с гибридами F1.
Кстати, гибриды F1, партенокарпия, полиплоидия, дальнеродственное скрещивание, искусственный мутагенез к ГМ отношения не имеют.
Второе — тоже экологическое: изменение приспособления растений способно повлечь за собой какие-то изменения у тех, кто с этим растением контактирует — насекомых, грибов, бактерий и пр. Если оно на них как-то влияет. В природе всегда так происходит. И риски эти касаются, в принципе, любых наших манипуляций с растениями.
Например, простая прививка на устойчивый подвой и получение устойчивого к патогену растения ведёт, в том числе, к изменению того самого патогена — рано или поздно у него появятся мутации, дающие возможность преодолеть защиту растения или переключиться на другие виды. Эволюция на месте не стоит.
Предсказать все последствия, как положительные, так и отрицательные, невозможно. Вполне вероятно, мы чего-то недооцениваем, а что-то переоцениваем. Истина, как правило, где-то рядом.
Комментарии (5)