Генетически модифицированные растения – весьма популярная «страшилка». Между тем, бояться их совершенно не стоит
Человечество уже распахало и засыпало удобрениями и пестицидами 37% суши Земли и продолжает каждый год отнимать у собственной биосферы 11 миллионов гектаров (еще 2 миллиона из уже распаханных съедает эрозия). Тем не менее, эффективность сельского хозяйства оставляет желать лучшего: половину урожая еще на корню съедают сорняки, насекомые и микроорганизмы, а из оставшегося половина пропадает при хранении. Только из-за болезней сельскохозяйственных растений человечество каждый год теряет 50 триллионов долларов. И это в то время, когда каждые несколько секунд (по разным источникам, от двух до пяти) от голода умирает один ребенок, а половина населения планеты в той или иной степени недоедает. Но изобретательности человека нет границ. Чтобы повысить урожаи, создают все новые сорта и гибриды растений (и новые ядохимикаты).
В последнее время все большее распространение получают ГМО — генетически модифицированные организмы. Это сочетание букв вызывает у многих людей настоящий ужас. Обыватели представляют себе ГМО как что-то среднее между зубастыми помидорами и пришельцами из космоса. Но как же обстоят дела на самом деле?
Обычные мутанты
Можно ли считать обычными широко распространенные сельскохозяйственные культуры? Большинство культурных растений — результат искусственного отбора особей со свойствами, полезными человеку и бесполезными, а чаще — вредными самому растению: крестьяне тысячи лет оставляли на посев семена лучших (с точки зрения человека) растений — мутантов и гибридов.
Многие культурные растения — это межвидовые гибриды. Пшеница — результат многократного межвидового скрещивания разных диких злаков между собой и с уже окультуренными видами. Банан — гибрид двух несъедобных видов, стерильный и триплоидный: в его клетках содержится три копии каждой хромосомы, а не две, как у большинства растений, животных и высших грибов; многие сорта культурных растений — тетра- и более -плоидные мутанты. Рапс — потомок капусты и сурепки. Кукуруза — бывший малосъедобный злак теосинте (Euchlaena), который древние мексиканцы без всякой генной инженерии изуродовали так, что его нынешний потомок относится к другому даже не виду, а роду — кукурузе (Zea). Дикая уссурийская соя Glycine soja считается ближайшей родственницей культурной сои G. max — но это разные виды, не способные скрещиваться и давать плодовитое потомство. Садовая земляника (ее привычно, хотя и ошибочно, называют клубникой), табак, алыча — межвидовые гибриды. А культурные растения, которые формально относятся к тому же виду, что и их дикие предки, превратились (с точки зрения выживания в природных условиях) в отвратительных нежизнеспособных уродов.
Лет сто назад селекционеры стали заниматься отбором не наугад, а по законам генетики. Для создания новых, еще более урожайных и устойчивых к болезням монстров они стали плодить мутантов, полученных в результате действия на клетки растений ядовитых веществ (например, хорошим мутагеном оказался иприт) и радиации. Виды, не желающие заниматься противоестественным межвидовым опылением, стали скрещивать путем прямого слияния клеток. Такие «традиционные» методы скрещивания разных видов, сортов с разными свойствами и ударов мутагенами по хромосомам приводят к непредсказуемым последствиям: хромосомы при этом ломаются и перестраиваются наобум, вместе с желательным признаком у мутантного или гибридного растения порой проявляются вредные. Варварские методы воздействия на геном, которыми селекционеры пользовались сто лет назад и продолжают пользоваться и сейчас, противникам ГМО кажутся естественными, а «обычными» растениями они считают в том числе и отвратительных мутантных и гибридных карликов, которые вместе с химией и агротехникой стали основой «зеленой революции».
Природа и генетика
Появление генной инженерии позволило кое-где обойти законы природы — искусственными методами перенести гены из одних организмов в другие. Но после внедрения чужого гена ГМО подчиняются тем же закономерностям, что и обычные растения. Поэтому для природы трансгенные растения не опаснее, чем обычные.
В некоторых отношениях ГМО даже лучше: на полях, засеянных инсектицидными растениями, гибнут только вредители, наевшиеся ядовитого для них белка, а остальные насекомые остаются в живых. И насекомоядных птиц на полях обычных растений, обработанных инсектицидами массового поражения, меньше — им там некого клевать.
Еще один распространенный миф — опасность появления «суперсорняков» — тоже высосан из пальца. Сорта, устойчивые к болезням и вредителям (в том числе за счет веществ, умеренно ядовитых для человека) тысячи лет выводили методами обычной селекции. Опасаться появления гибридов культурных растений с сорняками никому не приходило в голову именно потому, что в природе существует масса механизмов, препятствующих межвидовому скрещиванию. Гибриды между культурными растениями и сорняками, особенно если они относятся к родственным видам, возможны, но они обречены или на вымирание, или на вырождение в исходную дикую форму. Половина хромосом у такого гибрида (большая или меньшая половина, зависит от числа хромосом у родительских видов) будет нести гены культурного родителя. В том числе — несколько десятков или сотен генов, кодирующих признаки, полезные для человека, но вредные для выживания растения. А если когда-нибудь на поле трансгенной ржи вырастут устойчивые к глифосату васильки с синенькими цветочками, собранными в колоски — это будет всего лишь еще один из множества сорняков, а не катастрофа для сельского хозяйства. Еще одна надуманная проблема — влияние ГМО на разнообразие диких родственников культурных растений. Человек тысячи лет выращивал культурные растения, за это время гибриды диких и культурных растений прорастали множество раз — и столько же раз увядали, не дав потомства. Иногда они оказывались полезными для человека и давали начало новым сортам культурных растений, но в природе такие гибриды вряд ли выживут.
Саду цвесть
Возможности обычной селекции практически исчерпаны: все, что можно было достигнуть старыми методами повышения урожайности, уже достигнуто. Большей холодо-, жаро-, соле- и прочей устойчивости выжать из растений традиционными методами нельзя — а значит, приходится использовать под пашни остатки природных биоценозов.
С помощью ГМО человек может не только расширить свою кормовую базу, но и начать отдавать долги природе. Почти треть поверхности суши Земли занимают пустыни, в том числе образовавшиеся по вине наших предков. Трансгенные растения, устойчивые к засолению почв, сухости и жаре, смогут расширить границы ареалов не только своих видов и родов, но и вообще цветковых растений. Такие растения начнут рекультивацию полупустынь и пустынь — будут формировать оазисы, структурировать почву, снижать ее эрозию, способствовать задержанию в ней влаги и в конце концов создадут условия для роста обычных растений или других видов ГМО.
Стали бы есть модифицированные учеными овощи?