ШІСТЬ РОКІВ ЕВОЛЮЦІЇ

Андрій М. ЗАМОРОКА

Проминуло уже два десятиліття з тих пір, коли ґенетично модифіковані рослини з’явились на фермерських полях та полицях супермаркетів. З тяжкими потугами, зустрічаючи фанатичний опір фінансованих хімічними корпораціями ортодоксальних екофундаменталістів, модифіковані сільськогосподарські культури таки розповсюдились по світу, зайнявши свою економічну нішу. Однією із цілей їх створення була мінімізація витрат на хімічний захист посівів від комах-шкідників. І це дало результат – втрати виробництва зменшились, продуктивність зросла, а шкідники канули в Лету. Здавалось би, ось воно – тріумф людського генію, проте, у природі не все так однозначно… Отож, читайте далі: еволюція проти біотехнологій.

Перш ніж повідати про результати передових еволюційних досліджень, вважаю за потрібне зробити деякі тлумачення процесу і цілей ґенетичних модифікацій рослин. Власне, мова про модифікацію супроти комах-шкідників, адже ними щорічно знищується 20-40% врожаю, понад 8 мільярдів доларів витрачається лише на закупівлю отрутохімікатів… До ери молекулярних біотехнологій, у боротьбі проти шкідників, застосовувались не лише хімічні, але й біологічні препарати. Найважливішим з них були бактеріальні суспензії Палички турінґійської (Bacillus thuringiensis Berliner 1915), скорочено – bt, яка виробляє смертельний для комах bt-токсин. Цими суспензіями щедро поливали поля, і таким чином, знищували шкідників. Початок ери сучасної біології дозволив “пересадити” ґен bt-токсину від Палички турінґійської до сільськогосподарських культур, які тепер стали неїстівними для комах. Таким чином, у 1995-му році у виробництво надійшла перша bt-модифікована картопля. Згодом, до неї долучилися кукурудза, соя, арахіс, бавовна та багато інших. Це дало можливість здешевити сільськогосподарське виробництво, економлячи на закупівлі інсектицидів, пальному та людських ресурсах, а також підвищити врожайність. Саме тому сьогодні площі під ґенетично модифікованими культурами становлять понад 400 мільйонів гектарів і щорічно зростають.

Ще цілком недавно, у огляді новітніх еволюційних подій, я згадував про Жука кукурудзяного західного (Diabrotica virgifera LeConte, 1868), який шляхом природного добору, виробив стійкість до смертоносної дії bt-токсину. Сьогодні, група науковців із Франції та США опублікували у журналі “Природа” (Nature ) перше узагальнення про випадки виникнення резистентності комах-шкідників до bt-токсину ґенетично модифікованих рослин… Їх аналіз охопив 13 найпоширеніших та найнебезпечніших шкідників. Власне, виникнення стійкості до токсину триває шаленими темпами: якщо у 2005-му році було відомо лише один такий вид, то у 2011-му їх уже налічувалось 5! Звичайно, мова йде не про увесь ареал кожного з цих видів, а лише про поодинокі популяції, одначе, саме це й заставляє задуматись. За основу визначення резистентності вчені взяли показник 50% чисельності популяції комах-шкідників, які не гинуть від поїдання ґенетично модифікованих рослин…

Ґен резистентності до bt-токсину є рецесивним, тому у популяціях, де відсутній фактор добору, зокрема ґенетично модифікованої їжі, його частота дуже низька. Однак, багата на токсин їжа спрямовує природний відбір на підтримання особин із рецесивними ґенами у гомозиготному стані, у той час як носії домінантних ґенів – вимирають. Таким чином змінюється ґенетична структура природних популяцій комах-шкідників і виникає резистентність до отрут, незалежно від їх походження…

Науковці виявили, що найбільші проблеми із розвитком резистентності комах до bt-модифікованих рослин існують в Індії, Пуерто-Рико та Південній Африці. Зокрема, в Індії справжньою напастю стало розповсюдження стійкого до модифікованої бавовни, так званого, “бавовняного хробака” (Pectinophora gossypiella (Saunders 1844), а у Південній Африці – “кукурудзяного стеблового хробака” (Busseola fusca (Fuller, 1901)… Причиною цього стало недотримання місцевих фермерів наукових рекомендацій щодо ведення сільського господарства. Зокрема, вчені радили вздовж полів модифікованих культур висівати незначні площі традиційних сортів, які є кормовою базою для шкідників. Така метода зберігає ґенетичну структуру популяції, а відтак зводить нанівець природний добір і перешкоджає їх подальшій еволюції.

Загалом, автори дослідження відмічають, що дані польових досліджень цілковито підтвердили давніші теоретичні прогнози стосовно розвитку стійкості комах-шкідників до bt-токсину у ґенетично модифікованих культурах. Сьогодні уже назріває потреба створення нового покоління біотехнологічних рослин та серйозних підходів до ведення сталого сільського господарства. Хоча, еволюція також не дрімає…