Organizmy transgeniczne a różnorodność biologiczna

Wokół tajemnicy życia na Ziemi

Różnorodność biologiczna jest bez wątpienia największym skarbem służącym całej ludzkości. Nasze życie, zdrowie i pomyślność jest uwarunkowana w głównej mierze od obecności i funkcjonowania innych form życia. Uczeni dzisiaj zgodnie podkreślają, że żyjemy w epoce szóstego wielkiego wymierania. Kilka miesięcy temu w „Nature” ukazał się artykuł, w których naukowcy wytypowali 10 czynników, które w największym stopniu przyczyniają się do postępującej utraty różnorodności biologicznej (Maxwell et al. 2016). Czy wśród tak zwanych „big killers” znajduje się jedno z najnowszych osiągnięć ludzkości, czyli organizmy transgeniczne? Pierwszą trójkę stanowią w kolejności: nadmierna eksploatacja środowiska, rolnictwo i urbanizacja. Ale tuż za podium znajduje się kategoria określona mianem „gatunki inwazyjne i choroby”, do której to grupy czynników autorzy zaliczają „wprowadzony materiał genetyczny”.

Pierwsze ostrzeżenie, że w długookresowej perspektywie uprawy genetycznie modyfikowane będą stanowić poważne zagrożenie dla różnorodności biologicznej ukazało się w „Science” w 2000 roku (Wolfenbarger, Phifer 2000). Dzisiaj doczekaliśmy się już sporej liczby publikacji, w których autorzy zwracają uwagę na oddziaływanie GMO na bioróżnorodność. Obserwujemy negatywne oddziaływanie upraw GM na poszczególne gatunki, funkcjonowanie ekosystemów glebowych czy wodnych. 

Najszerzej zakrojone badania opisujące wpływ obecności czterech roślin transgenicznych na bioróżnorodność przeprowadzono na zlecenie rządu Wielkiej Brytanii w latach 2000-2003. Rośliny poddane badaniom były to buraki cukrowe i pastewne, kukurydza oraz rzepak. Analizowano średnie wartości wskaźników bioróżnorodności w uprawach konwencjonalnych i GM opornych na herbicydy. Warto wspomnieć, że geny odporności na herbicydy są obecne w roślinach uprawianych na 85% powierzchni, na której uprawia się rośliny GM (Where in the world…). Badania przeprowadzono na 60-75 polach każdej uprawy w różnych gospodarstwach na terenie całej Wielkiej Brytanii. Minimalny wzrost wskaźników bioróżnorodności odnotowano w przypadku upraw kukurydzy GM, natomiast w przypadku pozostałych upraw widoczny był spadek bioróżnorodności na poletkach z roślinami GM (Mepham 2008).

Uprawy zmodyfikowanej kukurydzy MON810 (dopuszczona w Unii Europejskiej) wpływają na zmianę różnorodności biologicznej, zagrażają glebowej faunie, florze i glebowym bakteriom (Lappé, Bailey 1999). Badania potwierdziły, że kukurydza Bt zmienia skład zespołów bakteryjnych gleby, a transgeniczna kukurydza Bt 11 i Bt 176 hamuje kolonizowanie korzeni roślinnych przez pożyteczne grzyby mikoryzowe, zmienia ponadto skład włośnikowych i gle­bowych zespołów bakterii (Castaldini et al. 2005). Zauważono, że uprawa kukurydzy Bt może zmieniać sąsiednie ekosystemy wodne. Pyłek oraz resztki pożniwne kukurydzy Bt były obecne w ciekach przy uprawach polowych i okazały się działać niekorzystnie na organizmy wodne (np. chruściki), co może prowadzić do zaburzeń w łańcuchu troficznym ekosystemów wodnych (Rosi-Marshall et al. 2007). Stwierdzono także występowanie toksyny Bt w wodach rzek i sedymentach w pobliżu pól GM kukurydzy, w stężeniu, które w warunkach doświadczalnych powodowało zahamowanie przyrostu masy dżdżownic (Lisowska i Chorąży 2011). Geny powodujące wytwarzanie toksyn przeciw szkodnikom (Bt) to druga (obok genów odporności na herbicydy) z modyfikacji genetycznych stosowanych w roślinach GM.

Istnieje także potencjalne zagrożenie dla dzikich ekosystemów. Wiemy dzisiaj, że pomiędzy 20-25% gatunków roślinnych zachodzi sporadyczna wymiana genów, głównie drogą krzyżówek międzygatunkowych. Zatem obserwowany w przyrodzie częsty poziomy transfer genów pozwala wnioskować, że przenikanie nowych transgenów do dzikich roślin i innych organizmów w dzikiej przyrodzie jest kwestią czasu. Nie ma sposobu na zabezpieczenie „czystości genetycznej” gatunków dzikich pokrewnych gatunkom modyfikowanym (Tomiałojć 2010).

Prof. Piotr Skubała

Literatura:
- Castaldini M. et al. 2005. Impact of Bt corn on rhizospheric and soil eubacterial communities. Applied and Environmental Microbiology 71: 6719-6729.
- Lappé M., Bailey B. 1999. Against the Grain: The Genetic Transformation of Global Agriculture. Earthscan, London.
- Lisowska K., Chorąży M. 2011. Zboża genetycznie modyfikowane (GM) w rolnictwie – aspekty zdrowotne, środowiskowe i społeczne. Biuletyn Komitetu Ochrony Przyrody PAN 2/2011: 5-23.
- Maxwell et al. 2016. The ravages of guns, nets and bulldozers. Nature 536: 143-145.
- Mepham B. 2008. Bioetyka. Wprowadzenie dla studentów nauk biologicznych. PWN, W-wa.
- Rosi-Marshall E. J. et al. 2007. Toxins in transgenic crop byproducts may affect headwater stream ecosystems. Proceedings of the National Academy of Sciences 104: 16204-16208.
- Tomiałojć L. 2010. Możliwe negatywne skutki ekologiczne upraw i pasz z niektórych roślin genetycznie zmodyfikowanych (GMO). Chrońmy Przyrodę Polską 66: 328-340.
- Where in the world are GM crops and foods? The reality of GM crops in the ground and on our plates. 2015. Report 1. Canadian Biotechnology Action Network (CBAN).
- Wolfenbarger L.L., Phifer P. R. 2000. The ecological risks and benefits of genetically engineered plants. Science 290: 2088-2093.