Реферат: Генно-модифицированные объекты
Но стабильность созданного генома нарушена. Невозможно предугадать, как повлияет появление чужеродного гена, а точнее чужой генной конструкции в составе генома на работу окружающих чужака генов и генных цепочек. Какие изменения это вызовет? Результат абсолютно непредсказуем и может быть практически любым. Собственно говоря, это и есть плейотропный эффект. Растение даст потомство, и генетическая мутация начнет усиливаться и распространяться, так как его геном нарушен. Причем трансформация вызывает нестабильность и изменение функционирования как измененного генома, так и внедренного гена, так как сам факт модификации есть ситуация, абсолютно чуждая для них обоих. В результате потомство, в отличие от родителя, может иметь уже совсем другие свойства. В какой степени и как именно выразятся эти нестабильности — опять-таки неизвестно, потому что фирмы-производители ГМ-растений таких исследований не ведут, поскольку это фундаментальная работа, не имеющая, с их точки зрения, немедленного коммерческого значения. А если такие работы и ведутся, то их результаты попросту не публикуются, что лишний раз вызывает настороженность.
В качестве одного из наиболее ярких примеров плейотропного эффекта могу привести следующее. Генетически модифицированная кукуруза MON 810 компании «Монсанто» имеет ген устойчивости к мотыльку. Действительно, мотылек не пожирает данную кукурузу. Но его место заменила тля, которая сожрала этой самой кукурузы еще больше. Как оказалось, тлю привлек сладкий запах трансгенного белка, того самого, что призван отвадить мотылька. Возникновения этого сладкого запаха никто не планировал и предугадать не мог, он появился в результате сбоя в работе генетического аппарата. Плейотропный эффект налицо.
Причем необходимо особо подчеркнуть, что плейотропный эффект не прерогатива одних лишь растений. Ему подвержены абсолютно все геномы, когда-либо созданные природой, в том числе и геном человека.
Сама по себе технология получения ГМО не фатальна. В царстве бактерий перенос генов широко распространен и идет в природе постоянно. Он получил название «горизонтальный перенос генов», то есть способность бактерий обмениваться друг с другом участками генома. Другое дело, что генная инженерия позволяет преодолевать один из наиболее мощных эволюционных запретов — запрет на обмен генетической информацией между далеко отстоящими видами и, тем более, разными типами. Условно говоря, можно «скрестить» ужа с ежом, пшеницу со скорпионом, человека с растением — просто взять гены от одного и пересадить их другому, у которого такого гена и в помине не было на протяжении миллионов, а то и миллиардов лет эволюции. По всей видимости, подобные события в любом случае происходят на планете в процессе эволюции. Но для этого природе требуются как раз те самые миллионы лет. И тревожным является именно то, что человек преднамеренно вносит существенные изменения в устоявшиеся геномы в очень быстрый по историческим масштабам промежуток времени. Последствия этого практически непредсказуемы. К чему могут привести такие генетические манипуляции? Тем более, что сам человек не в силах контролировать распространение трансгенов в дикой природе! Трансгенные организмы имеют тенденцию распространяться «сами по себе», это уже известный факт. По мнению мирового научного сообщества, проблема генетического загрязнения и контроля за ним выходит сейчас на первое место.
Первые ГМ-культуры были высажены на открытых полях в США в 1995 году. Это стало началом «генетического загрязнения» природы, которое сейчас приняло глобальные масштабы. Новый тип загрязнения происходит в результате попадания искусственных генно-инженерных конструкций в геномы других растений, как культурных, так и представителей дикой природы. В процессе перекрестного опыления ГМ-пыльца этих культур, распространяемая ветром, насекомыми и человеком, стала «загрязнять» все вокруг на большие расстояния, оставляя нетронутыми ничтожно малые территории тепличного сельского хозяйства. Кроме того, заражение идет при смешении семян и кормов на этапе хранения и транспортировки урожая. И все это несмотря на многочисленные заявления сторонников ГМ-технологий о том, что такого никогда не произойдет. Сообщения о фактах заражения ежедневно приходят со всего мира.
Канадские фермеры утверждают, что посеяв однажды ГМ-зерновые, от них невозможно избавиться. Эти культуры рассеиваются из оставшихся на поле соломы и семян даже при очень тщательной обработке полей. И всходы ГМ-культуры все равно заглушают новые посевы.
Независимые исследования, проведенные британскими учеными, выявили, что одни только пчелы переносят пыльцу ГМ-растений более чем на 26 километров, а выращенный однажды урожай ГМ-зерновых оставляет после себя загрязненную почву на 16 лет.
Калифорнийские ученые опубликовали в 2001 году разоблачительную статью в авторитетном издании «Nature». Они обнаружили в мексиканских сортах обычной кукурузы следы ГМ-сортов. Разразился небывалый скандал, поскольку Мексика славится в мире своей замечательной кукурузой, и правительство страны ради сохранения невосполнимой генетической наследственности приостановило выращивание трансгенных культур еще в 1998 году. Тем не менее, каким-то загадочным образом ГМ-кукуруза сумела скреститься с традиционными сортами, сводя на нет полувековые усилия мексиканских аграриев, которые лелеяли эту культуру, возведенную в ранг чуть ли не национального достояния. Такой агрессивности от растения-мутанта никто не ожидал. Мексика является центром происхождения порядка шестидесяти сортов маиса. Возникла опасность, что трансгены выживут уникальные местные сорта растений, как это произошло в Канаде. Ведь там фермеры, выращивавшие традиционный рапс, фактически лишились своего бизнеса, так как на территориях, где ГМ-культуры выращиваются уже несколько лет, генетического загрязнения избежать невозможно. А ведь в Мексике кукурузу начали выращивать около восьми тысяч лет назад.
В австралийской провинции Виммера фермер, выращивающий органический рапс, провел независимое тестирование и обнаружил на своих полях рапс трансгенных сортов. Зеленые предупреждают, что Австралию вскоре ожидает судьба Канады.
В Великобритании трехлетнее исследование в агроценозах, где выращивался ГМ-рапс и свекла, показало, что общее число диких видов растений сократилось в среднем на 30 процентов, а число семян и биомасса — упали в несколько раз.
Кстати, в той же Канаде ГМ-рапс переопылился с дикими близкородственными видами и, будучи устойчивым к гербицидам, превратился в «суперсорняк», на которого эти самые хваленые гербициды уже не действуют. И подобных «суперсорняков» в мире уже насчитывается более пятисот видов. В США, например, они занимают территорию в сотни тысяч гектаров. И знаете, как та же «Монсанто» призывает фермеров бороться с ними? Использовать еще больше своего «Раундапа», а именно в количествах, в тысячу раз превышающих исходные. Или освобождаться от сорняков методом ручной прополки. Как вам эти «инновационные» технологии?
Мировое сообщество давно уже признает факт существования генетического загрязнения окружающего нас мира. При этом констатируется, что загрязнение нарастает из года в год. Американские ботаники даже сделали прогноз для двух Америк. По их мнению, там через пятьдесят лет не останется ни одного нетрансгенного растения. Таким образом, трансгены угрожающими темпами загрязняют собой окружающую среду, все быстрее уничтожая биологическое разнообразие. А ведь биологическое, а точнее, генетическое разнообразие, отвечает за устойчивость любой популяции к меняющимся условиям внешней среды. Какая-то популяция может быть очень хорошо приспособлена к неким конкретным условиям среды обитания, но стоит данным условиям резко измениться, и эта популяция вымрет целиком, если ее генетическое разнообразие недостаточно. А ГМО как раз его и сокращают. И все пресловутые технологии типа терминаторных, которые сейчас везде и всюду рекламируются, оказываются не очень-то совершенными и не могут гарантировать на все сто процентов от неконтролируемого «расползания» трансгенов. Например, тот факт, что уже сейчас американцы ездят к нам на Дальний Восток за дикой соей, говорит сам за себя.
Но это еще далеко не все «прелести» ГМО. Накапливается все больше фактов о губительном воздействии ГМ-культур на почву. Установлено, что если с полей не убраны ботва, солома или еще какие фрагменты трансгенных растений, то эти остатки не гниют в течение полутора-двух лет. Почвенные бактерии не могут утилизировать их, как обычные сорта. Почвообразующие микроорганизмы и беспозвоночные животные в большинстве случаев гибнут. Почва подвергается трансформации с последующей эрозией и быстро превращается в бесплодную пустыню.
Плейотропный эффект дает о себе знать через несколько поколений, отсроченно изменяя заявленные свойства растений, и вот уже у кукурузы, устойчивой к засухе, после нескольких лет культивирования неожиданно проявился признак растрескивания стебля. В результате весь урожай погиб прямо на полях. А картофель, устойчивый к колорадскому жуку, потерял устойчивость к патогенам при хранении и полностью сгнивает за два месяца лежания в хранилищах.
Трансгенный хлопок приводит к возникновению все более серьезных экологических проблем. Например, в США сорняки, устойчивые к «Раундапу», все больше засоряют поля ГМ-хлопка и ГМ-сои. При этом трансгенная устойчивость такого хлопка и сои к вредителям через несколько лет массового использования данного сорта становится неэффективной, что и вовсе делает бессмысленным его дальнейшее культивирование.
Ведь каким образом ГМ-культура получает устойчивость к вредителям? Благодаря трансгенной вставке она начинает выделять токсин, приводящий этих вредителей к гибели. Но, по данным американских, российских и китайских ученых, уже через несколько поколений среди насекомых появляются устойчивые формы к используемым трансгенным токсинам, которые начинают пожирать растение в еще больших количествах. Естественный отбор еще никто не отменял!
Известия о появлении устойчивости к токсинам ГМ-растений у вредителей, которые должны бы погибать от этих самых токсинов, приходят все чаще. В результате неконтролируемого переноса трансгенных конструкций из ГМ-растений в обычные бактерии появляются новые патогенные штаммы фитовирусов, намного более опасных, чем их природные предшественники.
Кроме того, в природе, как известно, свято место пусто не бывает, и экологическую нишу основного вредителя, против которого введен трансгенный токсин, занимают другие вредители, на борьбу с которыми никто не рассчитывал. Тот же колорадский жук, уничтоженный в результате выращивания ГМ-картофеля, оказался заменен на совку, а в некоторых агроценозах — на тлю. И нашествие этих вторичных вредителей влечет за собой еще большие финансовые потери фермеров.
Зато полезные насекомые, исторически связанные с этими растениями и не планировавшиеся к истреблению, исчезают. В мире сейчас очень актуальна тема массовой гибели пчел в различных регионах мира в последние годы. Например, в Азербайджане она произошла в результате высевания ГМ-кукурузы и картофеля в некоторых районах. В научных кругах продолжаются дискуссии о том, что трансгенный токсин, который выделяют многие ГМ-растения, является причиной их гибели. Но чтобы это окончательно доказать, нужно проводить принципиально иные, по сравнению с существующими, эксперименты. А ведь резкое сокращение популяций медоносной пчелы несет серьезную угрозу не только сельскому хозяйству и индустрии производства меда, но и биосфере в целом, поскольку данное насекомое является одним из основных опылителей многих растений.
Распространяющиеся по всему миру ГМО вытесняют другие сорта и породы растений, животных, грибов и микроорганизмов, обитающих на полях, где выращиваются трансгеники, и вокруг них. Быстрорастущие виды ГМ-организмов вытесняют обычные виды из естественных экосистем. Например, ГМ-бактерия, созданная как переработчик растительных отходов, серьезно уменьшила популяцию полезных грибов.
Весьма показательны результаты опытов с божьими коровками, поедающими тлю. Эта тля питается на ГМ-растениях. Так вот, пожирая тлю, божьи коровки быстро становятся бесплодными и перестают размножаться. В результате птицы, питающиеся божьей коровкой, сначала получают в кишечник бактерии, содержащие ГМ-вставки, а потом теряют пищу и вынуждены мигрировать, разнося эти самые бактерии все дальше.
Кроме того, в природе у каждого вида есть естественные враги и паразиты, не позволяющие ему чрезмерно размножаться. Воздействие ГМ-токсинов трансгенных растений на хищных и паразитических насекомых может привести к серьезным нарушениям этого равновесия, в том числе к неконтролируемым вспышкам численности одних видов и вымиранию других.
Не менее опасно выглядит ситуация и с ГМ-животными, которых в мире создан уже целый ряд, включая экономически значимые виды. Трансгенные аналоги имеют, например, уже более 15 разных видов рыбы, таких как лосось, теляпия, карп. Американские специалисты из университета Пердью в штате Индиана создали компьютерную модель популяции из 60 тысяч диких рыб, в которую проникли 60 трансгенных особей. Результат — через 40 поколений, а в природе это всего несколько лет, более крупные трансгенные особи вытеснили всю популяц