Ģenētiski modificēti augi – tas ir labi vai slikti?

Droši vien nav neviena cilvēka, kurš nebūtu dzirdējis par transgēnās tehnoloģijas pielietojumu augu selekcijā. Tā kā šī tēma presē pastiprināti mutuļo presē, apaugot ar mītiem un žurnālistu emocijām, tad es šinī rakstiņā mēģināšu mierīgi parādīt dažādu pušu viedokļus.

Tādēļ, lai saprastu, kas ir augu ģenētiskā modifikācēšana (transģenēze), sāksim pamazām.

Sākumā noskaidrosim, kas ir augu selekcija, un ar ko vienas metodes atšķīrās no citām.

Sāksim no tā, ka kas ir selekcija? Selekcija – tā ir jebkurā gadījumā dzīvu būtņu ģenētiskā sastāva izmaiņu regulēšana. Selekcijas rezultāts – šķirņu vai hibrīdu izdalīšana, kuriem piemīt uzlabotas īpašības.

Visos laikmetos cilvēki ir centušies uzlabot augus, izveidot šķirnes, kurām piemīt vēlamās īpašības. Atrasts Asīrijas bareljefs (870 g.p.m.ē.), uz kura attēlota mākslīga dateļpalmu apputeksnēšana.

Augu atlasīšana ar spēcīgu lielu augšanu, lielām sēklām vai ar saldākiem augļiem, ir izmainījusi līdz nepazīšanai iekultivētās formas salīdzinot ar viņu savvaļas formām.

Kā zināms, mūsdienu ģenētikas pamatus ielika Gregors Mendelis. Viņa lielākoties pētījumus laikabiedri ignorēja līdz 1900. gadam, kad trīs citi zinātnieki, kuri nodarbojās ar selekcijas problēmām, publicēja viņa piezīmes. Un kopš tā brīža augu selekcija mērķtiecīgi attīstīties. Ņemot pamatā tradicionālās metodes, sāka veidot zinātnisko pamatu.

Sākumā cilvēki eksperimentēja ar mākslīgo apaugļošanu. Tā, piemēram, kukurūzas selekcijā, kurš ir svešapputes augs, izmantoja ilgstošu mākslīgu pašapputeksnēšanos noteiktām līnijām, kuras pēc tam savā starpā krustoja, lai iegūtu vēlamo pazīmju kombināciju. Kukurūza, kuru mēs ēdam – rezultāts ilgstošai desmitgades selekcijai, kur lietoja šo metodi.

Lai iegūtu noteiktai augu sugai vēlamo pazīmi, nepieciešams atrast augu, kuram piemīt šī īpašība jau un pacensties nostiprināt šo īpašību pēcnācējos.

Selekcionāri ceļoja pa tālajām valstīm, lai atrastu augus ar vēlamajām pazīmēm. Taču dabisks mutāciju procents dabā ir ļoti zems, un selekcionāri sāka aizdomāties, kā piespiest dzīvos organismus mutēt ātrāk.

Pagājušā gadsimta 20 gadu beigās, zinātnieki atklāja, ka rentgena staru iedarbība var izsaukt strauju mutāciju procenta palielināšanos. Sākot no šī brīža, zinātnieki mēģina augu ietekmēt ar γ-starojumu, protoniem, neitroniem, α- un β- daļiņām, lai saprastu vai viņi var izraisīt derīgas mutācijas. Tāpat var izmatot ķīmiskas vielas, tādas kā – nātrija azīds un etilmetānsulfonāts.

Šādā veidā tika iegūti rīsa, kviešu, auzu, salātu, greipfrūtu, ceriņu šķirnes, daudzas ziedu kultūras, tajā skaitā arī – begonijas, neļķes, krizantēmas, lauvmutītes un dālijas. Īpaši populāra šī selekcijas metode bija ASV 1970 gados. Neskatoties uz to, ka pat reiz par šo metodi samazinās interese, salīdzinoši nesen ar viņas palīdzību tika izdalītas dažas šķirnes, piemēram, kviešu šķirnes “Above” izturība pret herbicīdiem.

Cita metode mutāciju palielināšanai – audu kultūru lietošana. Šī metode pamatojas uz šūnu, audu un vesela auga audzēšanu mākslīgā barības vidē, sterilos apstākļos.

Pagājušā gadsimta 70 gados selekcijai tāpat arī plaši izmantoja haploīdos augus. Haploīdie augi – spontāni radušies subjekti dabīgos apstākļos, kuriem piemīt puse normāla hromosomu komplekta (tātad – norma, visām dzīvnieku un augu šūnām, izņemot dzimumšūnas, saturēt sugai atbilstošu skaitu hromosomu pārus, bet haploīdie – tikai pa vienai hromosomai no katra pāra). Šādi augi tika konstatēti jau pagājušā gadsimta 20 gados, taču praktisko pielietojumu atrada tikai tad, kad zinātnieki iemācījās kontrolēt viņu ieguves procesu. Haploīdo augu hromosomas tika pakļautas mākslīgai dubultošanai, lai iegūtu normālu hromosomu komplektu. Ievērojami, ka tad katrā pārī abas hromosomas izdevās identiskas, kas izslēdz pēcnācējos sašķelšanos un vēlamās pazīmes zaudēšanu.

Ar šādas metodes palīdzību tika iegūtas miežu, kukurūzas, tabakas, sparģeļu un zemeņu šķirnes. Vairumā gadījumu šādus augus tomēr izmanto tikai zinātniskos pētījumos nevis praktiski lieto. Bet, piemēram, 1996. gadā Austrālijā kviešu šķirne Tangangara tika izlaista komercnolūkos.

Bez tam selekcijā izmanto mākslīgo apputeksnēšanu ne tikai vienas sugas ietvaros, bet arī starp dažādām sugām, bet vienas ģints robežās. Tā, piemēram, hibridizācijas rezultātā starp smailo Banānu un Balbisa banānu tika iegūts visiem labi zināmā pat reiz esošais banānu veids. Praktiski visas pat reiz audzējamās banānu šķirnes ir šī hibrīda variācijas.

Retāk tiek izmantota hibridizācija starp dažādiem ģinšu pārstāvjiem. Lai gan, tritikāles – graudu kultūra, hibridizācijas rezultāts starp kviešiem un rudziem, tika iegūta tieši šādā veidā.

Īsumā mēs esam tikuši skaidrībā par klasiskās selekcijas pamatveidiem. Tagad pamēģināsim tikt skaidrībā, kas ir ģenētiski modificēti augi, un ar ko šāda veida augu iegūšanas metodes principā atšķiras no jau iepriekš aprakstītajām metodēm.

Ģenētiski modificētie (ĢM) augi satur gēnus, kuri tika mākslīgi ievadīti auga genomā. Šie ievadāmie gēni var tikt iegūti pat ne no radniecīga auga vai pat arī pilnīgi ne no auga. Tā, piemēram, transgēnā kukurūza Bt pati sintezē insekticīdu. Šo sintēzi nosaka gēns, kurš ir iegūts no baktēriju šūnas.

Transgēno tehnoloģiju mērķis – lielākas ražas iegūšana vai augstākas kvalitātes augi, kā arī izturība pret kaitēkļiem, slimībām vai fizikāliem faktoriem – karstumu, aukstumu, sausumu, augsnes sāļainību.

Izmatojot tradicionālās selekcijas metodes var vienkopus savākt tikai viena veida augu gēnus vai tuvu radniecīgu sugu.

Transgēnā tehnoloģija paver praktiski neierobežotas iespējas ar dažādiem dzīviem organismiem veikt dažādas gēnu kombinācijas. Šim nolūkam izmanto atsevišķus gēnus, kuri ir atbildīgi par vēlamajām pazīmēm, kopē viņus un šīs kopijas ievada cita organisma genomā.

Tā, piemēram, jau iepriekš minētā transgēnā Bt kukurūza arī tika izveidota, ienesot kukurūzas genomā no baktērijas Bacillus thuringiensis Bt-toksīna sintēzes gēnu.

Kopumā pirmie transgēnie augi tika iegūti pagājušā gadsimta 80 gados praktiski vienlaicīgi Vašingtona universitātē Missisūri štatā, vienā Beļģijas universitātē un kompānijā „Monsanto” Missisūrī štatā.

Sākumā auga genomā ienesa gēnus, kuri saturēja rezistenci pret dažādām antibiotikām, kuram, protams, bija praktiska nozīme.

Šobrīd ir ne tikai iegūtas daudzas augu šķirnes ar daudzām ģenētiskām modifikācijām, bet arī viņas plaši izmēģina daudzās valstīs – izaudzē un lieto pārtikā, bieži vien par to cilvēki pat nenojauš.

Kompānija „Monsanto” izveidoja herbicīdu Raundap, bet pēc tam pret viņu noturīgu soju, kas pie tam ir viņas galvenā priekšrocība atšķirībā no citām šķirnēm (vai arī var jau teikt sugām?).

Bez tam kompānija ir arī izlaidusi pārdošanā kartupeļus, kurus neapdraud kolorādo vaboles un kukurūzu, kura ir noturīga pret kaitēkļiem, kuru mēs jau minējām.

Kādi vēl augi tikuši pakļauti ģenētiskām modifikācijām ar transgēnās inženierijas palīdzību?

Viens no piemēriem – tie ir tomāti, kuriem nav gēns, kurš atbildīgs par nogatavināšanos. Šādi tomāti paliek svaigi un nekļūst mīksti ilgu laika posmu. Tāpat arī zinātnieki mēģināja palielināt likopēna koncentrāciju – viela, kura ir saistīta ar vitamīnu A. Ģenētiski modificētos tomātus atļāva lietot ASV, neļāva lietot Eiropā, Lielbritānijā lietot tik tomātu pastas veidā un to uzplaukums bija 1998 – 2000 gadam, bet pašreiz viņus lieto mazāk. Pēdējā laikā sākušies pētījumi, lai izdalītu šķirnes, kuras ir noturīgas pret sausumu.

Cits piemērs – Šveices zinātnieki mēģina izveidot rīsus, kuri saturētu beta-karotīnu, A vitamīna priekštecis, kuru normāli rīsi praktiski nesatur.

Tāpat arī sākti darbi, lai izveidotu transgēnos augļus, kuri vienlaicīgi saturētu arī vakcīnas pret dažādām infekcijas slimībām.

Tas ir tikai nedaudz no daudzajām izstrādēm, daudzas no tām apstājās zinātniskā eksperimenta līmenī, bet daudzas plaši tiek pielietotas dažādās valstīs.

Cik plaši ir izplatīti ģenētiski modificēti augi?

ASV un Kanādā – diezgan plaši. Liela daļas kukurūzas, sojas, tomātu, muskusa melones, papaijas, kartupeļu, rīsu un kokvilnas ir ģenētiski modificēti augi.

Eiropā attieksme pret ģenētiski modificētiem augiem ir vairāk piesardzīgāka. Šinī brīdī veikalu plauktos var sastapt produktus, kuri satur ģenētiski modificētu soju un kukurūzu. Pie tam izmantojamo ģenētiski modificēto izejvielu daudzums produktu ražošanā ir stingri limitēts.

Bet šī ir tikai patreizēja situācija, jo jau 2007 gadā tikai vienu ĢM kukurūzu Eiropā audzēja 110 000 hektāros – Spānijā, Francijā, Čehijā, Portugālē, Slovākijā un Vācijā.

ĢM augus izmanto ar vien plašāk, tajā pat laikā sabiedrības, zinātnieku un likumdošanas orgānu attieksme pret šo jautājumu ir ļoti dažāda.

Transgēnās inženierijas piekritēji ir pārliecināti par ĢM produktu nekaitīgumu un uzskata, ka bez izturīgāku un ražīgāku augu izveidošanas cilvēcei draud bads un, ka galvenais iemesls negatīvajai sabiedrības attieksmei ir analfabētisms un informācijas trūkums.

Bet no otras puses „Greenpeace” piekritēji ir pārliecināti, ka šādu produktu nekaitīgums ir pārspīlēts un, ka daudzu pētījumu rezultāti vienkārši netiek publicēti. Piemēram, publicēti dati, ka ĢM produktu lietošana laboratorijas dzīvniekiem izraisīja asins ainas izmaiņas un iekšējo orgānu izmēru izmaiņas.

Pat nopietni zinātnieki uzsver, ka viņi principā nav pret pārtikā saturošiem ĢM augiem, bet pastāv nopietna bīstamība, ka šādi augi nav līdz galam izpētīti, lai tik plaši viņus lietotu.

Pret ĢM augu izmantošanu ir sekojoši argumenti:

Pirmkārt, pastāv bīstamība, ka notiks nekontrolēta ĢM augu izplatība un iespējamība, ka viņi krustosies ar savvaļas formām.

Pētījumu sākumā, kuri saistīti ar ĢM augiem tika atļauti tikai slēgtās telpās, lai novērstu putekšņu izplatību. Pēc tam, kad ĢM augus sāka masveidā izmēģināt un audzēt tādās valstīs kā Indija, sāka pielietot tā saucamās „terminatorās tehnoloģijas”, kuras nodrošināja putekšņu sterilitāti ĢM augos. Tagad daudzas kompānijas, kuras ražo ĢM augu stādāmo materiālu atsakās no šis tehnoloģijas, tāpēc, ka daudzi fermeri nav spējīgi iepirkt katru gadu stādāmo materiālu un tāpēc atgriežas pie vecajām šķirnēm. Un bez tam ĢM sēklu ražotāji uzskata, ka ĢM augu nekaitīgums ir pierādīts.

Neskatoties uz to, ekoloģiskās sekas pēc iespējamā ĢM augu izplatības prognozēt nav iespējams. Un izteiktie pieņēmumi ir satraucoši tāpēc, ka var rasties „superkaitēkļi”, kuri var pielāgoties ĢM augiem un var samazināties bioloģiskā daudzveidība, kura var novest pie katastrofas, tāpēc, ka tieši šī daudzveidība nodrošina sugu izdzīvošanu.

Otrs, trauksmi izsaucošs fakts – mūsdienu tehnoloģiju defekti. Teorētiski gēns, kurš nosaka vēlamo pazīmi tiek izgriezts no viena organisma un tiek ievadīts cita genomā gēnā. Praktiski viena konkrēta gēna vietā iegūst zināmu konstrukciju, šis gēns, kurš satur šo konstrukciju, ievieto plazmīdā un ar šīs plazmīdas palīdzību pārnes uz auga genomu. Nav iespējams prognozēt, ko var „paņemt sev līdzi” izgriežamais gēns, cik vienādas kopijas šā gēna tiks pārnestas (praktiski nav iespējams ievietot tikai vienu), un kurā auga genoma apgabalā tiks ienesta šī konstrukcija.

Ar ko tas ir bīstami? Pirmkārt jau mēs nezinām kādas pazīmes var sev līdzi „paķert” ievietojamais gēns. Protams, visi ĢM augi iziet toksikoloģijas kontroli, bet ja nu nevēlamās pazīmes nav tik izteiktas? Ja nu viņu darbību mēs pamanīsim tikai paaudžu gaitā?

Otrkārt, ienesot auga genomā, gēni nenovietojās kādā stingri noteiktā genoma vietā. No vienas puses, viņi ar savu ienešanu var izjaukt kādus vajadzīgus apgabalus, kuri atbild par dzīvībai svarīgām vai mums vajadzīgām auga pazīmēm, no otras puses, viņi var piespiest sākt izpausties „klusējošajiem” genoma apgabaliem, kuri ir visiem dzīviem organismiem un netiek izmantoti visas dzīves laikā. Pie kā tas var novest, nav zināms.

Minēsim tikai vienu piemēru. 2003. gada janvārī Izraēlā gāja bojā divi zīdaiņi, un 15 nopietni cieta. Bērniem bija mākslīgā piebarošana un kopā ar mātes pienu lietoja firmas „Humana” bērnu pārtiku, kura saturēja „supersoju”. Izrādījās, ka bērni cieta no vitamīna B1 trūkuma, kura avotam vajadzēja būt tai pašai „supersojai”. Tā vietā, lai saņemtu nepieciešamos 385 mg šā vitamīna, 100 g sagatavotās pārtikas produkts saturēja tikai 29-37 mg. Produkts tika atsaukts no tirgus, skandāls pieklusa. Šis gadījums parāda, ka produkta negatīvo iedarbību var pamanīt ne uzreiz pēc barības uzņemšanas, bet diezgan ilgā laika periodā. Lai gan gadījumā ar zīdaiņiem varēja izdarīt saistību ar pārtiku, jo bērnu pārtika bija vienīgais vai viņu pamata ēdiens. Pieaugušiem cilvēkiem iemeslu kādas slimības attīstībai būs atrast grūtāk, pie tam ja šīs saslimšanas attīstīsies pakāpeniski.

Trešais faktors, kurš liek kļūt uzmanīgākiem. Ja ĢM augi dod lielu ražu, mazāk slimo un mazāk pakļauts saslimšanām, nepieciešams mazāka kopšana (kā, piemēram, noturība pret Raundapu), tad visiem ražotājiem būs izdevīga pāreja uz ĢM augiem. Un viņus vairāk interesēs peļņa nevis iespējamās sekas.

Bez tam, diezgan grūti izkontrolēt vai šis konkrētais produkts ir ĢM vai nē. Un jebkurā gadījumā rutīnas kontrole šādiem produktiem praktiski nav iespējama.

Tāpēc ĢM augu uzbrukums ir neizbēgams. Un neviens šinī brīdī nezina pie kā tas novedīs – vai pie produktu pārpilnība vai pie neprognozējamām un negatīvām sekām visai cilvēcei un visai planētai.

Avots: www.lejkanna.lv