Угрозы здоровью и окружающей среде
  Разница между традиционной селекцией и генной инженерией
  ГМ-культуры - это больше чем просто следующее поколение высокотехнологичных сортов. У них есть две специфические характеристики, которые могут представлять особую угрозу здоровью людей и окружающей среде.
  Во-первых, ГМ-растения содержат гены и признаки, которые являются абсолютно новыми для целевых видов, их природного окружения и собственного генетического строения. В то время как при традиционной селекции происходит перенос генетического материала лишь от одних сортов и пород (или близкородственных видов) к другим, генная инженерия позволяет перемещать гены между совершенно разными видами. Ни один селекционер не в состоянии скрестить карпа с картофелем или бактерию с кукурузой. Гены бактерии никогда не были частью ДНК кукурузы. На протяжении тысячелетий в результате эволюционных и селекционных процессов никогда не возникало механизма, который позволил бы бактериальным генам интегрироваться в кукурузную ДНК. Поведение новых генов и их фрагментов в естественных условиях, в иных климатических поясах, как и их реакция на различных паразитов или болезни, совершенно непредсказуемы и представляют угрозу не только самой ГМ-культуре, но также и родственным видам и экосистеме в целом.
  Во-вторых, процесс генной инженерии нельзя назвать ни нацеленным, ни точным - это скорее грубое вмешательство или бомбардировка. Введенные в растение чужеродные гены могут встраиваться в любое место его генома. Их нельзя направленно встроить в определенный участок, как нельзя и определить место, где они оказались, впоследствии. А поскольку экспрессия определенного гена или его фрагмента в огромной степени зависит от его местонахождения и происхождения, то случай, когда новый ген работает так, как и предполагалось и не вызывает существенных изменений во внешнем виде растения, можно признать большой удачей. Известно несколько естественных механизмов (например, плейотропия, эпистаз, эффекты положения), оказывающих влияние на поведение чужеродного гена, которое невозможно предугадать.
  Таковы два фундаментальных различия между обычной селекцией и генной инженерией. Каждое из них может вызвать непредвиденные последствия в случае выпуска ГМ-растений в окружающую среду.
  Угрозы окружающей среде
  Генной инженерии и ее продуктам - не более 20 лет. Оценить возможное влияние трансгенных растений на окружающую среду практически невозможно. Однако, основываясь на наблюдениях над растениями естественного происхождения, ученые прогнозируют следующее:
- Появление новых сорняков: растение, модифицированное с целью придания устойчивости к повышенной засоленности почв, может распространиться за пределы посевной площади, заселить эстуарии и подавить их естественную флору.
- Повышение устойчивости существующих сорняков: культурные растения способны распространять свой генетический материал путем опыления ветром или насекомыми на расстояние в несколько километров среди диких родственников, некоторые из которых могут оказаться сорняками. Таким путем, чужеродные гены ГМ-растений, устойчивых, например, к гербицидам или засухе, могут передаваться сорнякам, затрудняя борьбу с ними.
- Поражение нецелевых видов: вирусы, микроорганизмы или растения, получившие в результате модификации способность убивать насекомых-паразитов могут также наносить вред полезным насекомым. В результате экспериментов было выяснено, что ГМ-бактерия, созданная как переработчик растительных отходов (например, листьев) на спирт с целью использования его в качестве топлива, уменьшала популяцию полезных грибов. В некоторых случаях от отравления алкоголем погибала также близлежащая растительность.
- Уничтожение биоразнообразия путем подавления аборигенных видов: ГМ-культуры с повышенной устойчивостью к неблагоприятным внешним условиям, могут распространиться за пределы опытных полей, заселить иные экосистемы и заменить собой естественные аборигенные виды. Такая потеря биоразнообразия может серьезно сказаться на способности экосистемы в целом успешно противостоять неожиданному ухудшению внешних условий, такому как засуха или вспышка болезни.
- Исчезновение ценных биологических ресурсов: бактерия Bacillus thuringiensis (Bt) используется в настоящий момент как естественный инсектицид. Ученые, однако, создали множество растений, способных вырабатывать Bt, что ускоряет процесс адаптации вредных насекомых к токсину, делая его неэффективным.
  "Бездомные" растения
  Если однажды выпустить ГМ-растения в окружающую среду, их невозможно будет контролировать и тем более вернуть обратно в пробирку. Как и все живые организмы, ГМ-растения способны размножаться, что создает возможность для переноса генетического материала этих растений за пределы полей, предназначенных для их выращивания. Птицы могут подхватывать и ронять где угодно семена, млекопитающие способны таким же способом перемещать картофельные клубни; другие части растений, способные к размножению, могут переноситься ветром. Основной путь утечки чужеродных генов в дикую природу - это перенос пыльцы. Когда ГМ-растение цветет, его пыльца, содержащая модифицированный генетический материал, может попасть на другое растение и оплодотворить его, что приведет к появлению семян, также содержащих модифицированный ген. Уже доказано, что масличный рапс, кукуруза, подсолнух, картофель, сорго и многие другие культуры могут скрещиваться со своими дикими родственниками, растущими близ полей во всем мире.
  Полевые исследования масличного рапса представляют особую угрозу окружающей среде России, поскольку Центральная Европа и Европейская Россия являются центрами видообразования сельскохозяйственных культур семейства Brassica (среди которых масличный рапс, брокколи, цветная капуста и т.д.). Этот факт имеет большое значение для окружающей среды. Окультуривание этих растений произошло в Европе, где до сих пор произрастают их дикие родственники, которым может передаться искусственно введенный генетический материал от ГМ-растений. Рапс может в естественных условиях легко скрещиваться по меньшей мере с четырьмя сорными родственными растениями. Западные исследователи установили, что чужеродный генетический материал, введенный в масличный рапс, может легко переходить к этим сорнякам. Нет сомнения, что ГМ-рапс, коммерчески выращиваемый в центре своего происхождения, передаст свои модифицированные гены диким сорным растениям. То же самое верно и в отношении кормовой и сахарной свеклы. В Северной Европе отмечается спонтанная гибридизация между культурной и дикой свеклой (Beta vulgaris maritima). Эти гибриды являются сорняками на свекловичных плантациях.
  Bt-хлопок в США: "Не сажать к югу от Тампы"
  "Во Флориде не сажать к югу от Тампы (60 шоссе). Не для коммерческого использования или продажи на Гавайях". Такая надпись нанесена на каждой упаковке семян генетически модифицированного Bt-хлопка фирмы Monsanto. Что же особенного в этих территориях? Что заставило США запретить там коммерческое выращивание ГМ-культуры, в то время как площади, занятые тем же сортом хлопка, составляли 2 миллиона гектаров (1998) в остальной части страны?
  На Гавайях причина называется Gossypium tomentosum - дикое растение, родственное хлопку. В Южной Флориде дикий хлопок (Gossypium hirsutum) встречается в национальном парке "Эверглейдс" и в районе Флорида-Киз. В обоих случаях возможен свободный обмен генетического материала меджу диким и культурным хлопком. Американское Агентство по защите окружающей среды, обеспокоенное такой возможностью, предписало Monsanto принять меры к недопущению коммерческого выращивания Bt-хлопка в районах, где произрастают его дикие родственники.
  Естественный отбор и конкуренция
  Хотя все ученые соглашаются с тем, что перенос генетического материала вполне возможен, о его последствиях не существует единого мнения. Наибольшие опасения вызывает возможность получения растением в результате такого переноса преимуществ при естественном отборе, что приведет к вытеснению им естественной флоры. Риск возрастает в случае, если дикий родственник ГМ-культуры - сорняк. Если такой сорняк получит через опыление новый генетический материал, дающий ему преимущества при естественном отборе, это может привести к разрушительным последствиям как для сельского хозяйства, так и для дикой природы. Генетически модифицированные "супер-растения" могут передавать введенные им гены другим растениям и со временем совершенно вытеснить другие сорта и ускорить исчезновение аборигенных культур, составляющих основу органического земледелия. Последствия этого непредсказуемы и необратимы.
  У многих культурных видов - такие как масличный рапс, картофель, помидоры или бобы - есть дикие родственники, являющиеся одними из основных сорняков. Нет сомнения в том, что черты, которые стремятся придать растению генные инженеры, дадут и сорнякам преимущества в конкурентной борьбе, особенно это относится к устойчивости к устойчивости к болезням, паразитам, засухе, засоленности почв. Исследователи Университета Северной Каролины недавно обнаружили, что Bt-рапс обладает повышенной выживаемостью по сравнению с обычным масличным рапсом. ГМ-растения дают значительно больше семян, чем их естественные аналоги. Исследователи пришли к выводу, что Bt-рапс может представлять серьезную опасность в случае его выпуска в окружающую среду. В настоящее время он является на некоторых территориях малозначительным сорняком, однако его способность противостоять уничтожению листьев вредителями может привести к его более широкому распространению за счет вытеснения естественных аборигенных популяций.
  Если ГМО выживают и начинают размножаться, они могут вытеснить естественные дикие виды, а также растения и животных, которые от них зависят. Стремление к созданию "супер-растений", способных защищать себя от своих главных врагов (насекомых, болезней и т.д.), может привести к их быстрому распространению за счет аборигенных видов. Биоразнообразие экосистем, расположенных неподалеку от полей с "супер-растениями", окажется под угрозой. Со временем модифицированные растения могут полностью вытеснить аборигенную флору и угрожать существованию всех диких видов, зависящих от нее.
  Истории известны примеры катастрофических последствий внедрения в новую среду обитания чужеродных видов. Предсказать долгосрочные последствия такого шага совершенно невозможно. Один из самых знаменитых примеров на эту тему - акклиматизация нильского окуня в озере Виктория в 60-х годах нашего века, приведшее к катастрофическому падению численности местных видов рыб (в том числе полному уничтожению свыше 200 из них). А в более отдаленной перспективе это вызвало сведение лесов и эрозию почв в прибрежной зоне, поскольку нильский окунь, в отличие от местных рыб, не поддавался сушке на солнце, и его приходилось коптить на древесном угле. ГМО, выпущенные в окружающую среду, могут оказаться даже опаснее радиоактивных и химических отходов. В отличие от них, ГМО способны размножаться, распространяться, мутировать и передавать свой генетический материал другим, зачастую родственным, организмам. Однажды выпущенный ГМО невозможно вернуть обратно.
  Поля-убийцы
  Придание устойчивости к насекомым - одна из главных задач, над которой работают генные инженеры в лабораториях крупных семенных компаний. Методами ГИ токсины вводятся в культурные растения, которые получают способность убивать живущих на них насекомых. Чаще всего используется так называемый Bt-токсин, получаемый из почвенной бактерии Bacillus thuringiensis. Известен целый ряд разных видов Bt-токсина с различными токсическими свойствами. Эти токсины действуют избирательно, убивая не всех насекомых подряд, а лишь определенные их виды. Существуют Bt-токсины для борьбы с летающими насекомыми, личинками бабочек или жуков. На протяжении десятилетий Bt-токсины используются в сельском хозяйстве (в особенности органическом) для защиты растений от насекомых-паразитов.
  Серией научных исследований опровергнуто утверждение о том, что Bt-токсин в трансгенных растениях имеет те же самые полезные характеристики, что и Bt-токсин в натуральном виде. Ученым уже известно, что Bt-токсин в трансгенах - в отличие от своей натуральной формы - может поражать виды, находящеся в более высоких звеньях пищевой цепи, а также способен накапливаться в окружающей среде. Бактериями этот токсин вырабатывается в неактивном кристаллическом состоянии. Однако в трансгенных Bt-культурах, например, кукурузе фирмы Pioneer, токсин существует в виде растворимого активированного белка, который вырабатывается в течение всей жизни растения. Устойчивые к насекомым ГМ-культуры могут, следовательно поражать множество нецелевых видов, нарушая таким образом хрупкое экологическое равновесие.
  Последние исследования швейцарских ученых показали, что у златоглазок (полезных насекомых, питающихся сельскохозяйственными паразитами), которых кормили сверлильщиками, живущими на Bt-кукурузе, отмечаются нарушения в развитии и повышение уровня смертности.
  В лабораториях Нью-Йоркского университета в ходе экспериментов было установлено, что активные формы Bt, которые вырабатываются некоторыми видами трансгенных растений, попадая в почвенный покров, не исчезают, а связываются частицами почвы. В отличие от естественных форм Bt, они не разлагаются микробами и не теряют способность поражать насекомых. Накопление этих токсинов, которое может происходить при закапывании растительного материала в землю после сбора урожая, представляет серьезный риск для почвенных экосистем.
  Наконец, исследования показали, что Bt-токсин способен переходить в почву из корней трансгенных растений. Таким образом, полезные почвенные насекомые подвергаются воздействию гораздо больших доз Bt, чем предполагалось ранее.
  Известно также, что Bt-кукуруза фирмы Novartis поражает насекомых вида Collembola. Эти нелетающие насекомые, питающиеся грибками и остатками растений в почве, считаются в целом полезными.
  Результаты этих исследований вызывают серьезные опасения по поводу возможного воздействия Bt-растений на нецелевые виды. От этого воздействия могут пострадать не только они, но и виды, находящиеся в верхних звеньях пищевой цепи (например, птицы), которые столкнутся с уменьшением кормовой базы. К тому же поражение токсинами хищных насекомых может подорвать всю современную систему биологического контроля за вредителями. Охрана насекомых, питающихся сельскохозяйственными паразитами, является основным средством такого контроля. Например, зеленые наездники и божьи коровки - это основные хищные виды, используемые в борьбе с насекомыми-вредителями.
  Экологически дружественный инсектицид в опасности
  Bacillus thuringiensis (Bt) - почвенная бактерия, которая производит токсин, представляющий огромную ценность для органических фермеров. Эти бактерии используются на протяжении 50 лет в качестве безопасного биологического способа борьбы с вредителями. Bt действует на некоторые виды насекомых, и является особенно необходимым в случае массового нашествия паразитов.
  Культурные растения, особенно кукурузу, модифицируют при помощи гена Bt, в результате чего растение начинает само вырабатывать инсектицид. Из 41.5 миллионов гектаров посевных площадей, занятых ГМ-растениями, 21% была придана устойчивость к насекомым (в т.ч. при помощи Bt), 7% - к насекомым и гербицидам одновременно (устойчивыми только к гербицидам были 69% ГМ-растений). Существенным является то, что в отличие от органического земледелия, где Bt-токсин используется в течение краткого промежутка времени, выработка этого токсина в трансгенных растениях происходит постоянно. Множество научных данных указывает на то, что устойчивость насекомых к Bt-токсину является результатом применения Bt-культур. Таким образом, под угрозой оказывается дальнейшее применение натуральных форм Bt в экологически дружественных системах земледелия.
  Устойчивость к Bt уже отмечена среди некоторых популяций насекомых, и Агентство по охране окружающей среды США предсказывает приобретение такой устойчивости почти всеми целевыми группами насекомых в течение 3-5 лет. Это может стать большой проблемой для приверженцев органического земледелия, которые использовали натуральные формы токсина на протяжении десятилетий.
  Например, американские фермеры применяют натуральный Bt-токсин для борьбы с колорадским жуком. В некоторых районах, где жук приобрел устойчивость к синтетическим инсектицидам, Bt в своей натуральной форме является спасением для картофельной индустрии.
  Естественные препараты Bt-токсина состоят из его кристаллов, содержащихся в спорах. Они просто распыляются на полях, а затем достаточно быстро разрушаются под действием солнечного света и других природных факторов. Период полураспада кристаллов составляет порядка 2,7 суток, и хотя жизнеспособные споры могут сохраняться в почве в течение двух лет, на листьях они разлагаются за несколько дней. А в ГМ-растениях и желудках питающихся ими травоядных токсин вырабатывается постоянно, воздействуя, следовательно, на окружающую среду в течение длительного периода.
  В США все известные популяции колорадского жука пока еще остаются чувствительными к Bt-токсину. Однако в лабораторных условиях уже получены жуки, устойчивые к Bt. Они способны жить на Bt-картофеле в течение двух поколений. Более того, развитие устойчивости к одному из видов Bt-токсина обычно приводит и к нечувствительности к другим его видам. Так, жуки, которым прививалась устойчивость к одному из штаммов Bt, оказывались также не восприимчивыми к другим штаммам Bt-токсина.
  Использование гербицидов на гербицидоустойчивых растениях
  "Возможность очистить поля от всех сорняков при помощи мощных гербицидов, распыляемых на устойчивые к ним ГМ-растения, приведет к тому, что в сельскохозяйственных районах полностью исчезнет дикая природа, и станет настоящим бедствием для миллионов исчезающих видов птиц и растений", - Грэм Уинн, исполнительный директор Британского королевского общества охраны птиц.
  До сих пор большинство исследований биотехнологические компании проводили с целью придания растениям устойчивости к собственным гербицидам сплошного действия. Такие гербициды не отличаются избирательностью, убивая все растения подряд. Это означает, что в результате их распыления погибают все растения, кроме невосприимчивых к гербициду трансгенных. Из 41,5 миллиона гектаров, занятых трансгенными растениями, 69% отдано под гербицидоустойчивые культуры. Гербициды сами по себе являются известными загрязнителями окружающей среды, накапливающимися в пище, почве и воде. Понятно, что гербицидоустойчивые растения создаются с целью использовать их в системах ведения сельского хозяйства, допускающих применение гербицидов.
  В прошлом году в исследователями было обнаружено, что американские фермеры, которые выращивают сою RoundUp Ready (RR), используют в 2-5 раз больше гербицидов, чем фермеры, не сажавшие RR-сорта. Согласно статистике, почти на всех полях, где выращивалась RR-соя, хотя бы один раз применялись гербициды. Таким образом, научные данные решительно опровергают утверждения биотехнологов о том, что ГМ-растения уменьшают использование химикатов в сельском хозяйстве - напротив, они еще крепче привязывают фермеров к экологически опасной и вредной для здоровья гербицидозависимой системе земледелия.
  Гербицид RoundUp и здоровье
  Симптомы острого отравления вследствие попадания гербицида RoundUp в органы пищеварения включают в себя боли в желудочно-кишечном тракте, отек легких, пневмонию и разрушение красных кровяных телец. Раздражение кожи и глаз отмечалось у рабочих, смешивавших, разгружавших и разбрызгивавших глифосат - химическую основу RoundUp. В период с 1966 по 1980 год, как раз перед началом активного использования RoundUp, Агентство по охране окружающей среды США зарегистрировало 109 случаев отравления глифосатом, симптомы которого включали в себя рвоту, понос и повышение температуры.
  RoundUp в 100 раз более, чем для человека, ядовит для рыб, а также токсичен для дождевых червей, почвенных бактерий и полезных грибов. Учеными отмечено непосредственное влияние RoundUp на рыб и другие дикие виды, не говоря уже о вторичных эффектах, связанных с обезлистиванием лесов. Распад глифосата на нитроглифосат и другие составляющие вызывает серьезные опасения по поводу возможной канцерогенности гербицида RoundUp.
  В 1993 году Калифорнийский университет установил, что глифосат является основной причиной отравлений среди рабочих садово-парковых хозяйств, и третьей по частоте - среди работников сельскохозяйственного сектора.
  В 1996 году члены организации "Круглый стол граждан по лесам" штата Вермонт (США) провели обзор научной литературы, в результате которого обнаружили новые свидетельства того, что в результате воздействия глифосата возникают поражения легких, нарушения сердечного ритма, рвота, заболевания половых органов, изменения хромосом и многие другие неблагоприятные эффекты. Маргарет Меллон из организации "Союз обеспокоенных ученых" считает, что многие фермеры могут обратиться к гербицидоустойчивым ГМ-растениям, поскольку им жизненно необходимы новые средства борьбы с сорняками. Фермеры, которые выращивают монокультуры (кукурузу и сою), уже столкнулись с серьезными проблемами. Многие сорняки приспособились к химическим гербицидам и увеличение количества последних уже не дает нужного эффекта.
  Однако гербицидоустойчивые растения сами по себе представляют угрозу для окружающей среды, так как способны:
* сами стать сорняками;
* спровоцировать появление устойчивых к гербицидам сорняков по примеру появления "супер-крыс", устойчивых к родентицидам, и бактерий, устойчивых к антибиотикам;
* передать гены устойчивости к гербициду через пыльцу другим растениям, что потребует создания новых поколений гербицидов и ввергнет сельское хозяйство в постоянную зависимость от экологически опасных химикатов.
  Последнее опасение уже стало реальностью. В 1997 году один фермер в канадской провинции Альберта на отдельных полях высадил сорта масличного рапса, каждый из которых обладал соответственно устойчивостью к гербицидам RoundUp (фирмы Monsanto), Pursuit (фирмы Cyanamid) и Liberty (фирмы Aventis). В 1999 году фермер обнаружил сорняки, устойчивые ко всем трем гербицидам. Только при помощи более токсичных химикатов типа 2,4-D с этими суперсорняками удалось справиться.
  Ясно, что решение проблемы сорняков - не в ГМ-растениях, а в более устойчивых методах земледелия (таких как применение севооборота и дробление участков), которые способны снизить ее остроту.