?

Log in

No account? Create an account
entries friends calendar profile Чулан и склад Вольфа Кицеса Previous Previous Next Next
Трансгенный хлопок против хлопковой совки: соревнование брони и снаряда - Вольф Кицес — LiveJournal
wolf_kitses
wolf_kitses
Трансгенный хлопок против хлопковой совки: соревнование брони и снаряда

В 1997 году в Китае начали выращивать генно-модифицированный хлопчатник, вырабатывающий ядовитый для насекомых белок. Это привело к устойчивому снижению численности популяции хлопковой совки — опасного вредителя многих сельскохозяйственных культур. В результате в выигрыше оказались не только производители хлопка, но и крестьяне, выращивающие сою, кукурузу, арахис и различные овощи.

Хлопковая совка (Helicoverpa armigera) — широко распространенный и весьма опасный вредитель, наносящий ущерб множеству сельскохозяйственных культур. Как и другие насекомые, хлопковая совка способна вырабатывать устойчивость к химическим инсектицидам. Так, в начале 1990-х годов в Китае наблюдалась беспрецедентная вспышка численности хлопковой совки, связанная с появлением бабочек, устойчивых к применяемым ядам. Крестьяне, естественно, отвечают на эволюцию вредителей увеличением количества инсектицидов, выливаемых на поля, что, в свою очередь, ведет к росту числа отравлений среди людей и другим вполне очевидным негативным последствиям (см.: K. M. Wu, Y. Y. Guo. The evolution of cotton pest management practices in China // Annual Review of Entomology. 2005. V. 50. P. 31–52).

В 1997 году в Китае начали выращивать трансгенный хлопчатник, в геном которого был вставлен ген бактерии Bacillus thuringiensis. Белок Cry1Ac, кодируемый этим геном, токсичен только для гусениц некоторых бабочек и, по-видимому, безвреден для всех остальных животных включая человека. Нововведение позволило не только повысить урожаи хлопка, но и резко сократить использование химических ядов, что, разумеется, сильно улучшило экологическую обстановку в сельскохозяйственных районах Китая. Помимо прочего, стали расти популяции «полезных» насекомых, которые контролируют численность вредителей. Популяции «вредных» бабочек, живущих в основном на хлопчатнике, таких как хлопковая моль Pectinophora gossypiella, заметно сократились. Хлопковая совка, в отличие от хлопковой моли, живет не только на хлопчатнике, но и на других широко распространенных культурах, таких как табак, соя, арахис и многие овощи. Поэтому трудно было заранее предсказать, как отразится внедрение трансгенного хлопчатника на численности этого вредителя.

Ученые из Китайской академии сельскохозяйственных наук (Chinese Academy of Agricultural Sciences) сообщили в последнем номере журнала Science о результатах широкомасштабного мониторинга хлопковой совки, который они проводили с 1992-го по 2007 год в шести провинциях северного Китая. В зону наблюдения попало свыше 10 млн крестьянских хозяйств, в основном мелких, общей площадью 38 млн га. Из этой площади 3 млн га занимают посевы хлопка, 22 млн га — другие растения, которыми питается хлопковая совка.

Как показало исследование, численность хлопковой совки во всех шести провинциях в течение 1992–1996 гг. была весьма высокой. Сразу же после начала культивирования трансгенного хлопчатника в 1997 году началось быстрое снижение численности совки. Самый главный и отчасти неожиданный результат состоит в том, что численность вредителя стала сокращаться не только на хлопковых полях, но и в посевах всех прочих сельскохозяйственных культур — жертв вредителя. См. рисунок сокращения численности хлопковой совки в Северном Китае после внедрения в 1997 году трансгенного хлопчатника. A — численность совки на хлопчатнике (число яиц на 100 растений), B — численность совки на кукурузе, сое, арахисе и овощах (число личинок на гектар).

Почему же бабочка, способная питаться множеством разных культурных растений, так болезненно отреагировала на то, что одно-единственное из них, к тому же не самое массовое, стало вдруг ядовитым? По-видимому, посевы хлопчатника служат для совки своеобразной «ловушкой». В Северном Китае у хлопковых совок за лето сменяется 4 поколения. Эти поколения развиваются в разное время, и взрослые бабочки выбирают для откладки яиц разные растения в зависимости от сезона. Первая генерация личинок хлопковой совки развивается преимущественно на пшенице. А вот для второй генерации самым «удобным» растением оказывается хлопчатник. Трансгенные растения ядовиты только для гусениц, а взрослые бабочки, к счастью для китайских крестьян, не могут отличить отравленные растения от обычных и продолжают откладывать на них яйца.

Численность хлопковой совки продолжает снижаться уже 10 лет, и никаких признаков нового роста пока не заметно. Бабочки пока не смогли выработать устойчивость к бактериальному токсину Cry1Ac, однако рано или поздно это вполне может произойти (и даже начало уже происходить в США у близкого вида бабочек, Helicoverpa zea, см.: Tabashnik et al. Insect resistance to Bt crops: evidence versus theory // Nat Biotechnol. 2008. V. 26. P. 199–202).

Чтобы оттянуть этот момент, рекомендуется рядом с полями, засеянными трансгенными растениями, отводить небольшие площади под посевы обычного, незащищенного хлопчатника. Эти участки должны служить убежищами для бабочек, не обладающих к устойчивостью к токсину. Благодаря наличию таких убежищ селективное преимущество, получаемое бабочками в результате выработки устойчивости, должно снижаться, и поэтому гены, обеспечивающие устойчивость, будут медленнее распространяться в популяции. Дело в том, что организмы, выработавшие устойчивость к какому-либо яду, в отсутствие этого яда обычно оказываются менее конкурентоспособными, чем их неизменившиеся сородичи.

Однако, как отмечают авторы статьи, бедным китайским крестьянам очень трудно объяснить, почему они должны часть своего и так не слишком большого земельного надела превращать в питомник для вредителей. Почему же совка до сих пор не стала устойчивой к бактериальному токсину? По-видимому, это объясняется тем, что в роли убежищ для бабочек, не обладающих устойчивостью к Cry1Ac, выступают посевы сои, табака, арахиса и других культур, которыми питается хлопковая совка. Всеядность этого вредителя вкупе с обычаем китайских крестьян выращивать на своем участке не одну, а много разных культур делает создание специальных убежищ для неустойчивых бабочек излишним.

В целом десятилетний опыт возделывания трансгенного хлопка в Китае оказался на редкость успешным. От самых опасных вредителей удалось избавиться, и к тому же сильно улучшилась экологическая обстановка. Правда, в последнее время на хлопковых полях расплодились другие вредители — клопы-слепняки (семейство Miridae). Причиной их бурного размножения стало уменьшение количества используемых химических инсектицидов. Но ведь никто и не утверждал, что трансгенный хлопчатник станет панацеей от всех сельскохозяйственных проблем.

Источник: Kong-Ming Wu, Yan-Hui Lu, Hong-Qiang Feng, Yu-Ying Jiang, Jian-Zhou Zhao. Suppression of Cotton Bollworm in Multiple Crops in China in Areas with Bt Toxin–Containing Cotton // Science. 2008. V. 321. P. 1676–1678.

http://elementy.ru/news?newsid=430841

P.S. В отличие от большинства природоохранников, я отношусь к генетически-модифицированным организмам позитивно. Особенно к двум категориям ГМО: во-первых, к с/х растениям, токсичным к вредителям с/х, роде этого хлопчатника, или кукурузы, токсичной для кукурузного мотылька. Есть надежда, что распространение этих сортов позволит снизить пестицидную нагрузку на посевы, а, следовательно, на полезных насекомых, птиц и пр. зверьё, и на наши  с вами продукты питания. Во-вторых, мне нравятся генетически-модифицированные растения, которые избирательно концентрируют  себе тяжёлые металлы и соль, загрязнённость которыми в городах превышает се допустимые нормы.  В городах шт.Аризона такой модифицированный арабидопсис уже используется.

Вообще идея очистки городской среды обитания от загрязнений с помощью генетически модифицированных биоконцентраторов мне нравится, ведь выбросы загрязнений растут экспоненциально, поскольку связаны с жизнедеятельностью живых существ, то есть нас. А мощь городских систем очистки, как всяких технических устройств, растёт линейно или того медленней, и они не справляются, темпы очистки  главных загрязнений   в городах отстают от загрязнения сё больше и больше. Следовательно, очищать должны специализированные живые организмы, которые тоже размножаются экспоненциально, как это собственно и происходит в экосистеме – на каждый вид отходов приходится свой редуцент, а неиспользованные отходы гумифицируются.  В городских экосистемах продуцентов избыток, но резко не хватает редуцентов – так почему бы людям их не создать с помощью сей современной мощи ДНК технологий.

Есть даже проекты связывания углекислоты и борьбы с парниковым эффектом с помощью модифицированной хламидомонады снежной – это ярко – красные одноклеточные водоросли, обитающие в горах выше снеговой линии, выглядит как капли крои на снегу. Но это уже экзотика.

Другое дело, что безусловно вредны все ГМО, включающие «терминаторные технологии» - по социальным причинам, поскольку ранее как бы независимый фермер оказывается в зависимости у корпораций (хотя почувствовать  положение рабочего у конвейера и крестьянину и интеллигенту полезно – ведь это их общее будущее, как и остальных «независимых работников»).  И вредны те ГМО, выращивание которых пестицидную нагрузку усиливают, а не ослабляет. Это когда сажают ГМО-культуру, устойчивую к некому гербициду, и чтобы ничто иное ей не мешало расти, этим гербицидом поливают вовсю. Ну и дохнет всё что кроме (наиболее известен тут гербицид «Раундап»).

Но даже эти опасности несерьёзны по сравнению с этими экологическими и социальными проблемами, которые уже даёт современное интенсивное капиталистическое с/х. Они точно параллельны проблемам, которые могут создать ГМО, но с лихой перекрывают их по мощности.

См. таблицу про риски, связанные с генетически модифицированными организмами (спасибо marina_fr )

Упоминаемые потенциальные риски.

Однотипные действительные проблемы, возникающие без ДНК-технологий.

Неконтролируемое замещение обычных продуктов продуктами с ГМО. Отсутствие информации о составе продукта. Опасность неконтролируемого развития аллергических реакций, нарушения религиозных запретов.

Неконтролируемое замещение обычных продуктов суррогатными (растительные жиры в молоке, соя вместо мяса). Отсутствие информации о составе продукта. Опасность неконтролируемого развития аллергических реакций, нарушения религиозных запретов.

«Неестественная» биохимия и физиология ГМО, ориентированных лишь на продуктивность и/или скороспелость. Потенциальная неустойчивость к вредителям и конкурентам. Ориентация с/х на интенсивный путь развития, обязательность «больших доз» определённых удобрений, стимуляторов и ядохимикатов.

Общая ориентация селекционеров на максимальную продуктивность/скороспелость, быстрый искусственный отбор при нехватке времени на отбор стабилизирующий (в том числе на устойчивость к вредителям и конкурентам). Ориентация с/х на интенсивный путь развития, обязательность «больших доз» определённых удобрений, стимуляторов и ядохимикатов.

Принудительное вытеснение старых сортов сортами ГМО за счёт терминаторных или иных технологий. Утрата генетического разнообразия, повсеместное присутствие определённых генетических маркеров, потенциальная неустойчивость к болезням и диверсиям.

Диктат монополий на рынке семенного материала, потеря уникальных местных сортов как вековая тенденция. Утрата генетического разнообразия, повсеместное присутствие определённых генетических маркеров, потенциальная неустойчивость к болезням и диверсиям (эпифитотия гельминтоспороза, поразившая кукурузу с Т-цитотипом).

Опасности неконтролируемой рекомбинации ГМО, нарушение природной изменчивости (особенно микроорганизмов).

Неконтролируемое распространение плазмид устойчивости к антибиотикам в больницах и на птицефермах и пр. неконтролируемые формы природной изменчивости.

Распространение ГМО как воздействие, последствия которого невозможно будет адекватно оценить (ввиду повсеместного проникновения и отсутствия должного контроля).

Таких воздействий за прошлый век было уже слишком много (телевидение, синтетические материалы, разнообразные продукты «большой химии», световое загрязнение – возможный источник акселерации). Невозможность адекватно оценить их последствия.

 

На неделе буду эти мысли толкать в Центре охраны дикой природы на школе юного эколога  – посмотрим, как получится.


Tags: , , ,

16 comments or Leave a comment
Comments
bolotoved From: bolotoved Date: September 20th, 2008 08:15 pm (UTC) (Link)
Меня на эту тему третировали здесь,как обчно, за дилетантизм:
http://multifidum.livejournal.com/22632.html
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: September 21st, 2008 02:37 pm (UTC) (Link)
Мне кажется, Вы сами подставились - смешали кучу экологические риски от распространения ГМО, опасности для здоровья от поедания продукто из них и социальные проблемы для стран и народов от этой волны интенсификации с/х Ну и ссылка на Капру конечно - для меня этот проповедник Дао физики и прочей поповщины фигура сугубо отрицательная, и даже если он чего скажет праильное я скорей всего первой реакцией буду отторгать
marat_ahtjamov From: marat_ahtjamov Date: September 20th, 2008 08:25 pm (UTC) (Link)
ничего не имею против трансгенного хлопчатника ... но вот насчет трансгенных пищевых культур - тут всё ж следует относиться с опаской, ввиду возможной опасности отдаленных последствий для употребления ГМ продукции для человека
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: September 20th, 2008 08:33 pm (UTC) (Link)
Посмотрите таблицу - и сравните уже существующие опасности с потенциальными.
Скажем, года да назад прочитал что молочный порошок от ВиммБилльДан (полуфабрикат для разведения) FDA не пустила на амер.риынок из-за сильного превышения остаточных кол-в антибиотиков. Многие ли это знают? а мы это пьём, и рекламируется как натуральное, домик в деревне типа.
Впрочем, опасны не ДНК-технологии а капитализм, который определяет их соответствующее использование. Как и остальных с/х технологий - исчезновение традиционных сортов и выращивание биотоплива вместо пищи,один из многочисленных примеров
isya From: isya Date: September 20th, 2008 08:40 pm (UTC) (Link)
спасибо, отличный пост, и отличное резюме в постскриптуме. у меня были какие-то похожие мысли и скептицизм по поводу анти-ГМО истерии, но очень неоформленные и несерьезные.
jfeldman77 From: jfeldman77 Date: September 21st, 2008 06:22 am (UTC) (Link)
спасибо
это уже не биология а философия - прогресс это не всегда плохо!
faceted_jacinth From: faceted_jacinth Date: September 21st, 2008 02:17 pm (UTC) (Link)
Другое дело, что безусловно вредны все ГМО, включающие «терминаторные технологии»
---
Так ведь без них как раз появляется огромный риск заражения биосферы модифицированными организмами. Сами-то технологии именно поэтому появились, а то, что в результате фермеры вынуждены покупать посевное зерно/рассаду так же, как они покупают технику, удобрения, пестициды, ГСМ и всё остальное, это побочный (и довольно незначительный) эффект. В самом деле, без всего перечисленного урожай получить не удастся вообще, какими бы натурально самовозобновляющимися сортами фермер ни пользовался. И что, это же не повод утверждать, что правильное фермерствование невозможно без личной нефтяной вышки, химической фабрики, тракторного завода етс? Или вообще, может, нужно обратно на конях пахать, раз использование тракторов создаёт эти ужасные зависимости и возможности для эксплуатации?

Конечно, нет. Конечно, в самой зависимости от чужого труда ничего плохого нет (особенно когда предшествовавшая ей независимость отчётливо иллюзорна, как здесь). Плохо может быть если появляется зависимость от монополизированного сегмента рынка -- ну так вот с монополизированностью и нужно бороться.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: September 21st, 2008 02:34 pm (UTC) (Link)
ак ведь без них как раз появляется огромный риск заражения биосферы модифицированными организмами.//
этот "риск" мне представляется выдуманным по самым разным причинам - и худшая выживаемость культурных форм в дикой природе, и то что скрещивание немодифицированных домашних растений и животных с дикими формами и так происходит, и то что этот чисто потенциальный риск ничтожно мал по сравнению с теми последствиями "перемешивания видов", которые уже происходят и пр.
Проблема том, что эти технологии представляют собой явную угрозу бедным, приведу к раскрестьяниванию, скупке земель и прочим прелестям разорения мелких фермеро что мне в силу моих убеждений не может понравиться. А о демонополизации рынка и прочих изысках пусть либералы хлопочут -:))) тем более что демонополизация возможно лишь в пером мире а эти генные корпорации сё больше хозяйствуют в третьем
asc_ii From: asc_ii Date: September 21st, 2008 07:13 pm (UTC) (Link)
отлично, спасибо, получил дополнительные аргументы для дискуссий
paramon4eg From: paramon4eg Date: September 21st, 2008 09:17 pm (UTC) (Link)
Всё это, конечно, красиво, но подобные выверты кушают много денег, совка рано или поздно, но начнёт жрать гмо, тогда придётся "выдумывать" что-то новое, а причина, по которой эта гусеница плодится в таких невероятно больших количествах так и останется "за кадром".
paramon4eg From: paramon4eg Date: September 21st, 2008 09:20 pm (UTC) (Link)
А инсектициды, как тут сказано, продолжат лить на других "вредителей". Увы, не кто ж не давал гарантии, только деньги взяли, ага :)
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: September 22nd, 2008 04:13 am (UTC) (Link)
ИМХО все живые организмы размножаются по одной и той же причине и се приспособливаются к среде. Как лекарства нужны чтобы одолеть болезнь на время, а не вылечиться навсегда, так и эти гмо. Но отличие от пестицидо нет подобчных последстий - что для меня самое важное
paramon4eg From: paramon4eg Date: September 22nd, 2008 07:39 am (UTC) (Link)
Я это прекрасно понимаю, "вспышки вредителей" - это всё же человеческое изобретение, в природе никаких вспышек не бывает, а так называемые "вредители" на самом деле являются санитарами, избавляя природу от ослабленных растений и восстанавливая экологический баланс, разнообразие растений. Монокультурные посадки провоцируют их на столь кардинальные действия по исправлению наших ошибок, они одновременно и восстанавливают разнообразие, и избавляют от ослабленных растений, но, до нас не доходит :) Я так думаю.
wolf_kitses From: wolf_kitses Date: September 23rd, 2008 12:13 pm (UTC) (Link)
в природе никаких вспышек не бывает//
бывает, поскольку б-во земных экосистем удалены от состояния климакса силу разного рода нарушений (наводнения пойме пожары в сухих районах и пр.). Поля с/х культур имитируют эту ситуацию. Но в природе да бороться с вредителями не стоит, а нам стоит - ведь задача не совершенствовать растения а снять продукцию при минимальном вреде для природы и себя от процесса "снятия" (=с/х пр-ва)
From: xeus_top_777 Date: October 2nd, 2008 12:01 pm (UTC) (Link)
Ваш пост написан настолько интересно, что вы попали в Топ-30 Зиуса самых обсуждаемых тем в Живом Журнале.
Это очень положительное явление. Пожалуйста, продолжайте в том же духе. © Зиус
beldmit From: beldmit Date: October 7th, 2008 07:06 pm (UTC) (Link)
Меня как-то смущает упоминание диктата монополий в правой колонке. Впрочем, в левой я его тоже встречал.
16 comments or Leave a comment