[
29 Oct 2003 ] [
سكينه مهتدي- كارشناس محيط زيست ] [
محیط زیست ]
اشاره: دانش مهندسي ژنتيك هنوز در آغاز راه است و مثل هر دانش نوظهوري ، غالباً مورد بحث هاي طولاني قرار مي گيرد. به طور قطع نه موافقان اين دانش به ويژه در حوزه كاربرد آن بر محصولات كشاورزي مي توانند ادعا كنند كه چنين رويكردي صد در صد مفيد و عاري از هر گونه پيامد سوء است و نه مخالفان مهندسي ژنتيك مي توانند مدعي آن شوند كه كاركردهاي چنين دانشي يكسره زيانبار است. پس زمينه براي بحث و تبادل نظر بايد گشوده باشد تا از بروز هر گونه ابهامي پيشگيري كند. در اين شماره مقاله اي درباره اثرات سوء كاربرد مهندسي ژنتيك بر روي گونه هاي درختي در جنگل ها را از نظرتان مي گذرانيم.
جنگلها پيچيده ترين و شگفت انگيزترين و ناشناخته ترين اكوسيستمها هستند. بيش از نيمي از گونه هاي زيستي جهان در آن زندگي مي كنند و بقاي اين گونه ها به زندگي جنگل بستگي دارد. دانسته هاي ما در مورد تأثير متقابل درختان و هزاران گونه زنده ديگر اندك است. دانشمندان ژنهاي بيگانه اي را همانند محصولات كشاورزي مهندسي شده وارد درختان كرده اند به صورتي كه در برابر آفات مقاوم شوند. درختان كه چرخه زندگي طولاني دارند و در اكوسيستم هاي پيچيده اي زندگي مي كنند در مراحل اوليه مطالعه مي باشند. با توجه به اين پيچيدگي ها پرورش درختان مهندسي ژنتيك (GE) خطرات بالقوه و مخربي براي محيط زيست ايجاد مي كند.
آزادسازي محصولات كشاورزي تغيير ژنتيك يافته آثار زيانبخشي را در گونه هاي غيرهدف و اكوسيستمها ايجاد كرده است. به طور مثال ذرت مقاوم به حشرات نوعي سم توليد مي كند كه براي پروانه ها و ديگر گونه هاي غيرهدف مضر است. اگر اين نوع سم توليد شده توسط درختان وارد محيط گردد موجودات زنده بي شماري را با عواقب غيرمنتظره اي براي سالها و حتي چند دهه مواجه خواهد كرد. همچنين اين درختان سم ياد شده را به درختان وحشي منتقل مي كنند و بدين وسيله توليد سم در اكوسيستمها دائمي خواهد بود.
صلح سبز تحريم فوري عليه آزادسازي درختان مهندسي ژنتيك را در محيط زيست به دليل خطر آلودگي ژنتيكي غيرقابل برگشت آنها اعلام كرده است. اين نوع از درختان گياهان ديگر و گونه هاي بي شماري از پرندگان پستانداران حشرات و ميكروبهاي وابسته به جنگل را مورد تهديد قرار داده اند.
نكاتي در مورد درختان تغيير ژنتيك يافته
بزرگترين تهديد اين قبيل درختان همچون ورود هر نوع موجود زنده ديگر مهندسي شده به محيط زيست، انتقال ژنهاي بيگانه به ساير موجودات است كه تنها از طريق گرده افشاني گياهان با آثار كاملاً غيرقابل پيش بيني كه عمده تـرين راه انتقال مي باشد صورت نمي گيرد. طبق گفته پروفسور مولين و برتراند قايل شدن محدوديت فيزيكي براي گرده و در بعضي مواقع حتي دانه هاي درختان جنگلي در تمام جهات ناممكن است.
طبق پژوهشهاي دانشمندان ژنتيك، گرده مخروطيان براي باروري درختان ديگر مسافتهاي بسيار طولاني طي مي كنند و بدين وسيله ژنها منتقل مي گردند.
با وجود مشكلات فرار ژنها، صنايع بيوتك اغلب ادعا مي كنند كه ناباروري درختان مهندسي راه حلي است كه از سير ژنها به درختان وحشي جلوگيري مي كند. در حالي كه اثبات ناباروري دائمي مهندسي ژنتيك بسيار مشكل است و در حقيقت چنين مسأله اي تنها بخش كوچكي از تحقيقات درختان را تشكيل مي دهد. علاوه بر اين درختان در طول دوره زندگي با استرسهاي بسياري از قبيل تغيير شرايط آب و هوايي مواجه مي گردند. به طور مثال پژوهشگران در آزمايشي روي درختان نخل دريافتند كه موفقيت در ايجاد مقاومت مهندسي نسبت به ويروسها در اين نوع درختان تنها در سال اول به دست آمد نه در سالهاي بعد. اين روند تأثيري است كه ژنهاي مهندسي بر ناباروري درختان مي گذراند. درختان نابارور تغيير ژن يافته در هر زماني مجدداً مي توانند بارور گردند و ژنهاي بارور كننده را به درون جمعيت وحشي نيز انتقال دهند.
در حال حاضر موارد بسياري از انتقال ژنها در دست است كه به صورت پايداري توسط عوامل زيست محيطي تحت تأثير قرار گرفته اند و تغييرات پايداري نيز در نسل هاي آتي بر جاي گذاشته اند. در واقع حتي درختان نابارور نيز در برابر ويژگي نفوذ ژنهاي غريبه به خويشاوندان وحشي در امان نيستند. اين مسأله نه تنها به دليل ناباروري مهندسي است كه با شكست روبه رو شده است بلكه حاكي از وجود ديگر روشهاي توليد مثل در درختان است.
تكثير گياهان مي تواند راه ديگر فرار ژنها باشد. به عنوان مثال درخت سپيدار به سختي از ساقه و ريشه ها جوانه مي زند، اما در بعضي گونه هاي آن شاخه ها و يا جوانه هاي كوتاه مي توانند خم شده و داخل نهرها شناور شوند به طوري كه از اين طريق ريشه دواني و درختان جديدي ايجاد مي كنند. مشكل اكولوژيكي ديگري در ناباروري درختان وجود دارد: درختان نابارور نمي توانند توليد گل، دانه، ميوه يا مخروط كنند، بنابراين غذايي براي حشرات و ديگر جانوراني كه وابسته به اين نوع از منابع غذايي اند در گردش نمي افتد، بنابراين اين مسأله مي تواند باعث كاهش تنوع گونه اي در جنگلها گردد.
كمبود اطلاعات
در مورد آثار بلند مدت درختان تغيير ژن يافته اطلاعات بسيار محدودي در دست است. ما از طريق اين نوع محصولات دانسته ايم كه تمام گياهان مهندسي ژنتيك مي توانند غيرقابل پيش بيني عمل كنند. تعيين چنين آثار جانبي ناخواسته و غيرمنتظره اي به دليل دوره هاي طولاني مدت زندگي و كنترل مشكل نهالستانهاي اين نوع درختان مشكل تر خواهد بود، چرا كه آنها ساليان متمادي، ويژگي هاي نامطلوب و يا مطلوب ناپايدار خود را نشان مي دهند.
اخيراً محققان آمريكايي در دانشگاه تكنولوژي ميشيگان، درختان سپيدار را جهت كاهش ميزان ليگنين آنها تغيير مهندسي دادند. دستكاري ژنتيكي به نحو غيرمنتظره اي رشد درختان را افزايش داد. حقيقتي كه براي محققان قابل توجيه نيست. اما مسلماً روشهاي ساز و كار ناشناخته ديگري در اين دستكاري تحت تأثير قرار گرفته است.
عمر طولاني درختان، ارزيابي خطر درختان GE را نسبت به رستني هاي يك ساله مشكل تر مي سازد. عوامل خارجي همچون شرايط آب و هوايي مي تواند دوره زندگي يك درخت را دستخوش تغيير وتحول كرده و خطرات جديدي ايجاد كند.
كاهش منابع طبيعي
از ديگر پيامدهاي درختان تغيير ژن يافته به وجود آمدن گونه هايي اند كه از رشد سريعتري برخوردارند. متأسفانه، چنين درختاني مي توانند با جذب سريع مواد، خاك را از مواد غذايي تهي كنند. علاوه بر اين رشد سريع چنين درختاني مي تواند فشار فزاينده اي بر مصرف آب- منبع كمياب در بسياري از مناطق- به وجود آورد.
نهالستانهاي قديمي درختان در گذشته منابع آب را در بسياري از مناطق مصرف كرده اند و رشد سريع درختان مهندسي ژنتيك اين روند بحراني را تشديد مي كند. علاوه بر ويژگي رشد سريع كه به خويشاوندان وحشي نيز منتقل گرديده است، اين گياهان مي توانند با رشد سريع خود در رقابت شديد با ديگر گياهان در كسب نور خورشيد، آب و مواد غذايي به سرعت تبديل به آفت شوند. اين مسأله يكي از موارد كاربرد مهندسي ژنتيك درختان است كه پيامدهاي مهم اكولوژيكي را در پي دارد.
آلودگي و علفهاي هرز
دانشمندان معتقدند درختان مهندسي نسبت به علف كشها مقاومند. چنين درختاني باعث افزايش مصرف علف كشها در منطقه مي گردند و در نتيجه خطر ورود مواد شيميايي به آبراهها و آسيب اكوسيستمها به طور چشمگيري افزايش مي يابد. با اين وجود درختان مقاوم به حشرات يا علف كشها مي توانند ژنهاي مقاوم فوق العاده خود را به خويشاوندان وحشي انتقال دهند. اين رستني ها مي توانند مبدل به علف هرز گردند. هم اكنون دانشمندان ژنتيك درختان روي درخت اكاليپتوس تحقيق مي كنند، درختي كه در بسياري از جنگلهاي دنيا علف هرز تلقي مي شود. آزادسازي درختان اكاليپتوس تغيير ژن يافته به محيط مي تواند منجر به مسايل بحران سازي گردد.
مهندسي ژنتيك درختان در مراحل ابتدايي است و در حال حاضر جهت تسهيل آزمايشات، بر مطالعه گياهان مدل انتخاب شده تأكيد مي شود تا ارزش اقتصادي آنها. به طور مثال كاج و صنوبر مهمترين گونه هاي جنگلي اقتصادي مي باشند، اما مهندسان ژنتيك روي درخت سپيدار و ديگر گونه هاي پهن برگ تحقيق مي كنند چرا كه تغيير و دگرگوني مخروطيان مشكل تر صورت مي پذيرد. در آمريكا ۱۱۵ مورد آزمايش بر روي ۱۱ گونه درختي انجام شده است كه مهمترين آن درختان سيب و سپيدار بود. اين درختان به صورت نگران كننده اي رشد كردند و در حال حاضر تهديد جدي براي محيطشان محسوب مي گردند. كشورهاي ديگري از جمله نيوزيلند، استراليا، كانادا، آفريقاي جنوبي، شيلي، اروگوئه و چين در زمينه درختان فعاليت كرده اند. در حال حاضر اين درختان به غير از كاربرد تجاري و آزاد آن به لحاظ جنگلداري تحت مطالعه قرار دارند.
درختان GE با ليگنين كمتر
علاوه بر مقاومت نسبت به علف كشها و حشرات، كاهش ليگنين اين درختان نيز مورد مطالعه قرار گرفته است. اين ويژگي در صنايع كاغذ از اهميت خاصي برخوردار است. ليگنين بافت سختي است كه يك سوم وزن خشك چوب را تشكيل مي دهد. اين ماده در گياهان باعث مقاومت در برابر آفت و انسجام ساختار آن مي گردد. ليگنين باعث سفتي خمير چوب كاغذ شده و به اين دليل شركتهاي بيوتك درصدد هستند به واسطه مهندسي ژنتيك آن را از درختان خارج كنند.
برآوردها نشان مي دهد كه اگر كاهش مقدار ليگنين مخروطيان تا سطح كاهش ليگنين موجود در چوبهاي جنگلي درختان پهن برگ صورت پذيرد صنايع چوب و كاغذ آمريكا به تنهايي يك ميليارد دلار سالانه صرفه جويي مي كنند. اهميت اقتصادي مقدار ليگنين مهندسي در كاربردهاي بهره برداري انحصاري آن در آمريكا برمي گردد. حدود ۵۰% بهره برداريهاي انحصاري مرتبط با درختان تغيير ژن يافته با ليگنين كاهش يافته است. از سويي متابوليسم ليگنين كمتر شناخته شده است و احتمالاً درختان با ليگنين اندك تا قبل از سالهاي ۲۰۱۰-۲۰۰۷ در دسترس نخواهند بود.
روش اصلاح ژنتيكي با آثار جانبي منفي بر رشد يا انسجام ساختمان گياه مانند تغيير رنگ چوب همراه است، لذا درختان با مقدار ليگنين اندك سريعتر از بين مي روند. اين مسأله خود سبب مي شود جنگل به آرامي پوسيده شود و ديگر موجودات جنگل زيستگاه خود را از دست دهند. هر ميزان تغيير ليگنين ممكن است بر مسأله غذا و نرخ رشد جمعيت موجودات تأثيرگذار باشد.
همچنين ليگنين، پوسيده شدن برگهاي كف جنگل توسط ميكروبها و روند تجزيه را كند مي كند. در نتيجه بيوماس ليگنين تغيير يافته مي تواند ساختمان خاك و باروري آن را تحت تأثير قرار دهد. اگرويژگي ليگنين اندك به جمعيت درختان وحشي راه پيدا كند مشكلات فوق در جنگلها نيز بروز مي كند. بعضي شركتها ادعا دارند توليد درختان تغيير ژن يافته داراي ليگنين كم جهت ساخت خمير روشنتر و آسياب كاغذ ارزانتر است. با وجود تأثير بي شمار اين نوع درختان بر اكوسيستمها بحث هزينه هاي ساخت خمير در برابر طبيعت دوباره مهندسي شده بي مورد است.
مثالهايي از موارد پيش بيني نشده درختان
در سالهاي ۱۹۹۶طي آزمايشي در آلمان، محققان تلاش كردند كه شكل برگ درختان سپيدار را از طريق مهندسي ژنتيك تغيير دهند. آنها با شگفتي دريافتند كه اين درختان سه يا چهار سال زودتر از نوع طبيعي گلدهي مي كنند. افزون بر اين دو درصد درختان به طور پيش بيني نشده اي به شكل طبيعيشان باز مي گردند. اين مثال نمونه بارزي از عملكرد خاموش ژنهاي بيگانه متوقف شده در گياهان مهندسي ژنتيك است.
در آزمايش ديگري كه بر روي درختان سپيدار كه در دانشگاه تكنولوژي ميشيگان انجام شد بر روشهاي كاهش مقدار ليگنين اين درختان تأكيد گرديد. پژوهشگران دريافتند كه ژنهاي اصلاح شده باعث تغيير رنگ چوب بعضي از درختان به رنگ قرمز و خالدار گرديد كه در حالت طبيعي سفيد رنگ بودند. آنها نتوانستند تغييرات به وجود آمده در رنگ و طرح اين درختان را توجيه كنند. چنين پيامدهاي ناخواسته اي در آزمايشات مهندسي ژنتيك عموميت دارد.
چه بايد كرد؟
درختان تغيير ژن يافته خطرات زيست محيطي بسياري ايجاد مي كنند. آلودگي ژنتيكي آلودگي زنده اي است و زماني كه چيزي اشتباه شود غيرقابل برگشت خواهد بود. صلح سبز به فوريت آزادسازي و تجارت اين درختان را ممنوع اعلام كرده است و از شركتهاي مرتبط با اين مساله تقاضا دارد به حمايت مالي از تجارت و كاشت درختان تغيير ژن يافته پايان دهند. استورانسو يكي از بزرگترين شركتهاي جنگلداري است كه اعلام كرده است موجودات دستكاري شده ژنتيكي را در جنگلها و توليدات آن به كار نخواهند گرفت. با توجه به فرايندهاي بيولوژيكي اساسي كه مي تواند سيستمهاي اجتماعي و اقتصادي را تحت تأثير قرار دهد استورانسو از زمره شركتهاي انگشت شمار جهاني است كه اصول و معيارهاي بين المللي اكولوژيكي و مديريت جنگل بدون مهندسي ژنتيك انجمن حمايت و مراقبت جنگل را تحقق بخشيده است.
