باستخدام طرق التربية التقليدية ، كان الناس يعدلون جينومات النباتات والحيوانات لفترة طويلة ، ولكن ما هي تأثيرات الكائنات المعدلة وراثيًا على البيئة؟
من الذرة الحلوة إلى القطط الخالية من الشعر ، هذه ليست سوى عدد قليل من الأنواع المتنوعة التي تم إنتاجها نتيجة الاختيار الاصطناعي لصفات معينة مرغوبة.
ومع ذلك ، فإن هذا الانتقاء الاصطناعي ، الذي يختار الكائنات الحية ذات الصفات الخاصة لإنتاج أجيال جديدة ، قد تم تطبيقه فقط على المتغيرات الموجودة بشكل طبيعي.
ولكن في السنوات الأخيرة ، جعلت التطورات في علم الهندسة الوراثية من الممكن التحكم بدقة في التغييرات الجينية التي أجريت على كائن ما.
من خلال الهندسة الوراثية ، يمكننا الآن إدخال جينات جديدة من نوع إلى آخر لا علاقة لها به تمامًا ، تحسين الإنتاجية الزراعية أو تسهيل إنتاج المستحضرات الصيدلانية القيمة.
تشمل بعض أفضل الأمثلة المعروفة للكائنات التي خضعت للهندسة الوراثية نباتات المحاصيل والماشية وميكروبات التربة.
جدول المحتويات
ما هي الكائنات المعدلة وراثيا؟
يشار إلى الحيوان أو النبات أو الكائن الدقيق الذي تم تحويل الحمض النووي الخاص به عبر طرق الهندسة الوراثية باسم أ كائن معدل وراثيا (GMO).
لطالما كان تكاثر أعضاء معينين من نوع ما لتوليد ذرية بسمات مرغوبة أسلوبًا شائعًا في الإنتاج الحيواني التقليدي ، وزراعة المحاصيل ، وحتى تربية الحيوانات الأليفة.
من ناحية أخرى ، تُستخدم التقنيات الوراثية المؤتلفة في التعديل الوراثي لإنشاء كائنات حية تم تغيير جينوماتها بدقة على المستوى الجزيئي.
عادة ، يتم ذلك عن طريق إدخال جينات من أنواع غير ذات صلة من الكائنات الحية التي ترمز إلى السمات التي يصعب اكتسابها من خلال التربية الانتقائية التقليدية.
تعد تقنية الحمض النووي المؤتلف والاستنساخ التناسلي مثالين على التقنيات العلمية المستخدمة لإنشاء كائنات معدلة وراثيًا (GMOs).
في الاستنساخ التناسلي ، يتم إزالة نواة من خلية الشخص المستنسخ ووضعها داخل السيتوبلازم المستأصل لبويضة مضيفة (البويضة المستأصلة هي خلية بويضة تمت إزالة نواتها).
الكائنات المعدلة وراثيا (GMOs) التي تم إنشاؤها من خلال الهندسة الوراثية قد تغلغلت في المجتمع وتستخدم في الزراعة ، الصحية والبحث و الإدارة البيئية.
ومع ذلك ، على الرغم من أن الكائنات المعدلة وراثيًا لها مزايا عديدة للمجتمع البشري ، إلا أن لها أيضًا عيوبًا معينة. لهذا السبب ، لا يزال إنشاء الكائنات المعدلة وراثيًا قضية محل نقاش ساخن في أجزاء كثيرة من العالم.
ما هو الغرض من الكائنات المعدلة وراثيًا؟
تم إنشاء محاصيل الكائنات المعدلة وراثيًا اليوم بشكل أساسي لمساعدة المزارعين في تقليل فقد المحاصيل. الخصائص الثلاث المذكورة أدناه هي تلك التي تظهرها المحاصيل المعدلة وراثيًا في أغلب الأحيان:
- مقاومة أضرار الحشرات
- التسامح مع مبيدات الأعشاب
- مقاومة فيروسات النبات
يمكن للمزارعين استخدام عدد أقل من مبيدات الآفات التي يتم رشها لحماية المحاصيل المعدلة وراثيًا التي تقاوم أضرار الحشرات. المحاصيل المعدلة وراثيًا التي تتحمل مبيدات الأعشاب تمكن المزارعين من مكافحة الأعشاب الضارة دون التضحية بمحاصيلهم.
لا يحتاج المزارعون إلى حراثة التربة ، كما يفعلون عادة للتخلص من الأعشاب الضارة عندما يستخدمون هذه المحاصيل المقاومة لمبيدات الأعشاب.
تعزز الزراعة بدون حرث صحة التربة مع استخدام وقود وعمالة أقل. أظهرت الدراسات تأثيرات إيجابية على الاقتصاد والبيئة عند تناولها ككل.
بابايا قوس قزح ، وهو محصول معدّل وراثيًا تم إنشاؤه ليكون مقاومًا للفيروسات ، هو مثال على محصول معدّل وراثيًا.
ابتكر علماء النبات بابايا قوس قزح المقاوم للفيروسات عندما كان فيروس رينغ سبوت يهدد صناعة البابايا في هاواي وسبل عيش مزارعي البابايا في هاواي.
منذ غرس البابايا تجارياً في عام 1998 ، انتشرت في جميع أنحاء هاواي وتم تصديرها إلى اليابان.
تم إنشاء المحاصيل المعدلة وراثيًا الأكثر شيوعًا لتلبية متطلبات المزارعين ، ولكن يمكنها أيضًا المساعدة في توفير الغذاء بسهولة أكبر وأقل تكلفة للمستهلكين.
تم إنشاء بعض المحاصيل المعدلة وراثيًا بشكل صريح لصالح المستهلك. على سبيل المثال ، يتم زراعة وبيع فول الصويا المعدّل وراثيًا المستخدم لإنتاج زيت صحي.
يوجد الآن تفاح معدّل وراثيًا متاحًا تجاريًا لا يتحول إلى اللون البني عند تقطيعه ، مما قد يساعد في تقليل هدر الطعام. لا يزال خبراء النبات يطورون المحاصيل المعدلة وراثيًا على أمل أن يستفيد المستهلكون منها.
تأثيرات الكائنات المعدلة وراثيًا على البيئة
تم الآن تأكيد مخاوف دعاة حماية البيئة بشأن الآثار الضارة للنباتات المعدلة وراثيًا. نلاحظ حاليًا المشكلات الحرجة التالية:
1. تقليل المدخلات من مبيدات الأعشاب
تتمثل إحدى المزايا البيئية الرئيسية للكائنات المعدلة وراثيًا في انخفاض المدخلات.
تعد القدرة على زراعة المحاصيل بنجاح بمدخلات أقل ، مثل تقليل استخدام مبيدات الآفات والوقود المطلوب لتشغيل الجرارات لحرث التربة ، فائدة كبيرة لأكثر من 18 مليون مزارع يزرعون الكائنات المعدلة وراثيًا على مستوى العالم.
ساهمت الكائنات المعدلة وراثيًا في زيادة 22٪ في المحاصيل الزراعية خلال العشرين عامًا الماضية وانخفاض بنسبة 20٪ في استخدامات مبيدات الآفات.
أدى استخدام المحاصيل المعدلة وراثيًا إلى زيادة الغلات من خلال تعزيز إدارة الأعشاب الضارة والآفات.
وبالتالي ، فإن المزارعين الذين يزرعون المحاصيل المعدلة وراثيًا قد خفضوا التأثير البيئي لتقنيات حماية محاصيلهم بنسبة 19 في المائة.
يمكن للمزارعين زيادة غلة المحاصيل مع تقليل الأثر البيئي للزراعة عن طريق الهندسة الوراثية للمحاصيل لإجراء تغييرات محددة.
2. زيادة الكفاءة
كما تفيد الكائنات المعدلة وراثيًا البيئة من خلال تمكين المزارعين من زراعة المزيد من المحاصيل على نفس مساحة الأرض.
من خلال تقليل فقد المحاصيل بسبب الآفات والأمراض وسوء الأحوال الجوية ، تساعد الميزات المعدلة وراثيًا مثل مقاومة الحشرات والأمراض وتحمل الجفاف على تحسين الإنتاج.
أنتجت التكنولوجيا الحيوية للمحاصيل 306 مليون طن إضافي من فول الصويا ، و 549 مليون طن من الذرة ، و 36 مليون طن من القطن الوبر ، و 15 مليون طن من الكانولا بين عامي 1996 و 2018 دون الحاجة إلى استخدام المزيد من الأراضي للزراعة.
في هذا السيناريو ، يكون للمحاصيل المعدلة وراثيًا تأثير بيئي إيجابي للغاية لأن المزارعين سيُطلب منهم زراعة 59 مليون فدان إضافي من الأراضي لإنتاج نفس الكمية من المحاصيل بدون استخدام التكنولوجيا المعدلة وراثيًا.
بالمقارنة مع المحاصيل التقليدية ، تلاحظ PG Economics أن التحول إلى الحراثة المحافظة ، وتقليل الحراثة ، وأنظمة الزراعة بدون حرث قد أدى إلى توفير الوقود الذي أدى إلى انخفاض طويل الأجل في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون.
3. الكائنات المعدلة وراثيًا تقلل انبعاثات غازات الاحتباس الحراري المرتبطة بالزراعة.
يقول جراهام بروكس ، خبير اقتصادي زراعي:
لقد ساعدت الكائنات المعدلة وراثيًا المزارعين على تقليل بصمتهم البيئية من خلال السماح لهم باستخدام مدخلات أقل وتمكين التحول إلى الحرث المنخفض.
أدت هذه الممارسات إلى تقليل الوقت الذي يقضيه الجرار في استخدام الوقود وتقليل الانبعاثات.
نتيجة لذلك ، ساعدت الكائنات المعدلة وراثيًا في تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بما يعادل إزالة 2 مليون سيارة من الطريق لمدة عام واحد.
كما أدت إلى تقليل استخدام مبيدات الآفات بمقدار 1.2 مليار رطل بين عامي 1996 و 2013 ".
4. الكائنات المعدلة وراثيا توقف تآكل التربة.
يمكن لمزيد من المزارعين استخدام الحراثة المحافظة بفضل المحاصيل التي تتحمل مبيدات الأعشاب (HT) لأنها تجعل من السهل مكافحة الحشائش بتكلفة أقل من أنظمة الزراعة التقليدية المكافئة.
تسمح المحاصيل المعدلة وراثيًا المقاومة لمبيدات الأعشاب ، وفقًا لمزارع فلوريدا لوسون موزلي ، برش الأعشاب الضارة وتركها في الحقل لحماية التربة من تآكل وكذلك تدهور.
دون الإخلال بالتربة ، يُزرع المحصول الجديد مباشرة في المادة العضوية المتبقية.
5. الكائنات المعدلة وراثيًا تحافظ على المياه.
لتوفير المياه ، يستخدم المزارعون مجموعة متنوعة من الأساليب ، مثل أنظمة الري بالتنقيط وتقنيات الحراثة المحافظة.
تقدم الكائنات المعدلة وراثيًا موردًا إضافيًا قد يستخدمه المزارعون للمساعدة المحافظة على المياه.
تساعد المحاصيل المعدلة وراثيًا التي يمكنها مقاومة مبيدات الأعشاب والحراثة المحافظة على الحفاظ على رطوبة التربة ، مما يقلل الحاجة إلى الري.
ومع ذلك ، فإن قدرة الكائنات المعدلة وراثيًا على تحمل الجفاف يمكن أن تساعد في تقليل استخدام المياه بطريقة أخرى.
بدون مياه إضافية من الري ، يمكن لهذه السمة المعدلة وراثيًا أن تساعد المحاصيل في التعامل مع الإجهاد وإنتاج المزيد عند حدوث فترات الجفاف.
6. يتم استخدام العديد من المواد الكيميائية الزراعية بشكل أقل تواترًا بسبب الكائنات المعدلة وراثيًا.
خلافًا للاعتقاد الشائع ، أدى تبني المحاصيل المعدلة وراثيًا إلى تقليل استخدام المبيدات الحشرية ، وليس زيادتها.
انخفضت استخدامات مبيدات الآفات بنسبة 37٪ نتيجة للمحاصيل المعدلة وراثيًا ، خاصة تلك التي تحمل سمة Bt (Bacillus thuringiensis) لمقاومة الحشرات.
7. فقدان التنوع البيولوجي
هذا تأثير سلبي. قد يكون لاستخدام بعض المحاصيل المعدلة وراثيًا آثارًا ضارة على الكائنات التي ليست أهدافًا مقصودة وكذلك على النظم البيئية للتربة والمياه.
على سبيل المثال ، تم تدمير جزء كبير من موطن فراشة العاهل في أمريكا الشمالية بسبب انتشار الكائنات المعدلة وراثيًا والذرة التي تتحمل مبيدات الأعشاب وفول الصويا.
وفي الختام
على الرغم من أننا رأينا من خلال مقالتنا أن الكائنات المعدلة وراثيًا (GMOs) قد لا تكون بهذا السوء بالنسبة لبيئتنا ، إلا أنه لا يزال يتم إجراء المزيد من الأبحاث في هذا المجال لمعرفة آثارها علينا نحن البشر الذين نأكلها ، ولكن من الجيد معرفة أن الكائنات المعدلة وراثيًا قد أصبحت في جعل الزراعة مستدامة بسبب الضرر الذي يلحقه الوقود الأحفوري من خلال الاحتباس الحراري و تغير المناخ.
تأثيرات الكائنات المعدلة وراثيًا على البيئة - أسئلة وأجوبة
هل الكائنات المعدلة وراثيا ضارة؟
ما إذا كانت هذه النباتات المعدلة وراثيًا والأطعمة الموجودة فيها آمنة للأكل هو أحد الموضوعات التي تحظى باهتمام كبير ولكن لا يوجد دليل على أن تناول الكائنات المعدلة وراثيًا ضار بصحة الفرد.
توصيات
- أفضل 10 منظمات بيئية في مدينة نيويورك
. - 3 آثار أول أكسيد الكربون على البيئة
. - 10 تأثيرات المطر الحمضي على البيئة
. - 8 آثار ارتفاع منسوب مياه البحر على البيئة
. - 9 آثار إعادة التدوير على البيئة
. - 10 أمثلة على الموارد غير المتجددة
دعاة حماية البيئة عن ظهر قلب. كاتب محتوى رئيسي في EnvironmentGo.
أسعى لتثقيف الجمهور حول البيئة ومشاكلها.
لقد كان الأمر دائمًا متعلقًا بالطبيعة ، يجب أن نحميها لا أن ندمرها.