Oppdrett et gift for å holde avlinger sunt


Den kjente teardrop aubergine, med sin dype lilla glans, er bare ett medlem av en stor og mangfoldig botanisk familie. Noen eggplanter er lange, magre og hengende, som glatte gurker. Fra en avstand er modne kumba eggplanter skilt fra miniatyr gresskar. Og avlange hvite kulturer som ser ut som de ble plukket fra under kyllinger og strukker, forklarer etymologien til "aubergine"

Den kjente teardrop aubergine, med sin dype lilla glans, er bare ett medlem av en stor og mangfoldig botanisk familie. Noen eggplanter er lange, magre og hengende, som glatte gurker. Fra en avstand er modne kumba eggplanter skilt fra miniatyr gresskar. Og avlange hvite kulturer som ser ut som de ble plukket fra under kyllinger og strukker, forklarer etymologien til "aubergine".
Ingen steder er hele spekteret av eggplantformer og farger mer synlige eller feiret enn India - grønnsakens fødested og sin nest største produsent over hele verden. India vokser mer enn et dusin kulturer av aubergine eller brinjals, som de er kjent lokalt, og er hjemsted for mange vill aubergine slektninger også. Like flertallige sykdommer og skadedyr ødelegger rutinemessig denne overflod, men man gjør mer skade enn noen annen. Hvert år taper indiske bønder rundt halvparten av sine avlinger til auberginefrukten og skyter boreren - en mal som larver spiser seg gjennom brinjals i Afrika og Asia. I virkelig dårlige år kan larver ødelegge 90 prosent av avlingene.
For å bekjempe denne skadedyren, bønder i India slather brinjals i organofosfater og andre kjemiske plantevernmidler som er kjent for å nøle i miljøet, drepe alle slags gunstige insekter og gjøre folk syke selv ved lave doser-hva slags kjemikalier USA og mange andre utviklet land har forbudt eller begrenset. Slike anvendelser er ofte ineffektive fordi larver forblir skjult og beskyttet innenfor selve aubergine. Eventuelle overlevende brinjaler er belagt med en tykk hvit film av insektmiddelrester så mye som 500 ganger det maksimalt tillatte nivået. "Mengden plantevernmidler sprøytet på brinjal, blomkål og kål er utrolig skremmende, " sier P. Ananda Kumar, direktør ved Institutt for bioteknologi ved Acharya NG Ranga Agricultural University i Hyderabad, India. "Hvis du så det, ville du aldri noen gang berøre en grønnsak i India."
Fra midten av 1990-tallet begynte Kumar og andre forskere som arbeider for både universiteter og bioteknologifirmaer i India, inkludert Mahyco, et frøselskap som delvis eies av Monsanto, å utvikle en måte å avskrekke frukt og skuddborer og dramatisk øke aubergineutbyttet uten å bruke det mange skadelige insektmidler. De vil fortsatt stole på et toksin for å drepe larver, men i stedet for syntetiske kjemikalier vil de bruke giftige proteiner produsert av en felles jordbakteri, kalt Bacillus thuringiensis (Bt) -toksiner, organiske bønder hadde sikkert brukt som en form for biologisk plantevernmiddel siden 1920-tallet . I stedet for å formulere en spray eller et pulver, ville forskerne låne bakteriens toksinfremstillingsgen og sette den inn i eggplantens DNA slik at planten kunne produsere Bt-toksin alene. De resulterende Bt-eggplanter vil drepe bare frukt- og skyteboreren og muligens nært beslektede arter, slik at andre insekter og skapninger blir uskadd.

Mahyco lyktes i å skape Bt auberginefrø og ga i samarbeid med Cornell University og US Agency for International Development dem til flere indiske universiteter, hvor forskere begynte å avle dem med lokale brinjal-varianter. Planen var å selge de insektresistente avkomene til landlige bønder for svært lite penger eller dispensere dem gratis. I 2009 hadde forskjellige lag av forskere produsert flere typer Bt brinjals og testet dem i stor grad for å sikre at de ikke var giftige for mennesker eller dyr, og at ville auberginefamilier ikke ville bli mindre forskjellige eller for urettferdig hvis de byttet pollen med genetisk modifisert (GM ) stammer. I oktober 2009, basert på anbefalinger fra ekspertkomiteer, godkjente den indiske regjeringen Bt brinjal for kommersialisering.
Men indian Miljø og skogsminister Jairam Ramesh grep inn. Tusenvis av sint og alarmerende fakser og e-post fra Greenpeace og andre anti-GM-organisasjoner oversvømmet Rameshs kontor. Flere forskere kjent for å motsette seg genetisk modifikasjon oppfordret Ramesh til å forby Bt Btbrinjal. Og bøndene riled opp av opposisjonen protesterte i gatene. Motstanderne hevdet at, til tross for sikkerhetstesten - og til tross for at bønder i India hadde vokst Bt-bomull siden 2002 med stor suksess, brente Bt-bønner truet folks helse og miljø. I februar 2009 innførte Ramesh et moratorium for utgivelsen av Bt brinjals til India kom til en "politisk, vitenskapelig og samfunnsmessig konsensus" om deres sikkerhet og fordeler.
Hva mange anser en katastrofal imbroglio fortsetter å stuge i India. "De fleste bekymringene er uten logikk og ikke basert på noen vitenskapelig analyse, " sier Kumar. "Vitenskapen har tatt en baksete til politikken." Andre steder, etter nesten 20 år med voksende Bt mais, bomull og soyabønner rundt om i verden og nesten 100 år med å bruke Bt-spray, har forskere nådd enighet om mange av Bts fordeler og risikoer. På dette tidspunktet demonstrerer beviset overveldende at Bt-toksiner er noen av de sikreste og mest selektive insektsmidler som noen gang har vært brukt. Hevder at Bt-avlinger gift mennesker ikke er rett og slett ikke sant. Når det blir riktig forvaltet, øker Bt-avlinger utbyttet og gjør avgrøder langt mer vennligere for insektpopulasjoner som helhet ved å redusere bruken av brede spektrum kjemiske insektmidler som dræper utilsiktet. Færre kjemiske sprøyter oversetter også til renere korn, belgfrukter og grønnsaker blandet til bearbeidede matvarer og solgte hele i produksjonsgangen.
Bt-avlinger er ikke helt godartede, men de er heller ikke en panacea. Til tross for den uovertruffen spesifisitet av Bt-toksiner, viser nyere studier at de i noen få sjeldne tilfeller kan drepe sommerfugler, nyfugler og andre ufarlige eller nyttige insekter, selv om det hittil ikke foreligger solide bevis for at de forgifter bier. Enda mer om, landbruksskade skadedyr kan, vil og har blitt resistente mot Bt-avlinger, akkurat som de uunngåelig utvikler immunitet mot enhver form for skadedyrskontroll. Hvis bioteknologier for tidlig frigjør nye Bt-varianter uten riktig testing, eller bønder ikke tar tilstrekkelige forholdsregler når de vokser, svikter Bt-avlinger i det siste ikke, og støter ironisk på bruken av kjemiske plantevernmidler de var ment å erstatte. Senest har noen bønder i Midtvest-USA innsett at en slags Bt mais ikke lenger støter på grøtende rot-chomping biller larver.
"Genetikk kan være et kraftig verktøy og gi muligheter til å håndtere insekter vi aldri har hatt før, potensielt med langt mindre skadelig miljøpåvirkning og absolutt mindre trussel mot menneskers helse, " sier entomolog Kenneth Ostlie fra University of Minnesota. "Den sanne utfordringen er god ledelse."
Serendipity i jorden
B. thuringiensis er en allestedsnærværende bakterie som lever primært i jorda, i vann, på planter og i kornsiloer. I tider med stress - når ernæring er lite, for eksempel - B. thuringiensis danner en endospor: en elastisk, dehydrert versjon av sitt tidligere selv. Slike sporer er seriøst holdbare, spesielt når de er beskyttet mot elementene; en gruppe forskere klarte å gjenopplive 250 millioner år gamle Bacillus sporer innebygd i salt. Under sporuleringsprosessen produserer mikroben også en diamantformet krystall fylt med giftige proteiner kjent som kryptoksiner. Den evolusjonerende fordelen av disse krystallene forblir noe av et mysterium, men de ser ut til å hjelpe bakteriene til å infisere forskjellige insekter og fortsette sin reproduktive syklus i bugs kroppene. Faktisk utfører B. thuringiensis mest sin konjugale aktivitet inne i larver av møll, biller, mygg og andre insekter, snarere enn i jorden.
I naturen vil larver og andre larver som smelter på en plante som tømmer med B. thuringiensis innta sporer og giftige krystaller. Juan Luis Jurat-Fuentes fra University of Tennessee og andre entomologer har brukt år på å studere hva som skjer i detalj. En gang inne i det alkaliske miljøet av insektets tarm, binder kryptoksinene i krystallet seg fra hverandre, bind til proteiner som er innebygd i tarmcellene og skaper porer som brister cellene. Insektets hemolymfekvivalent av blodet strømmer inn i tarmen og gutjuiceene siver inn i kroppshulrommet, noe som endrer den totale pH og impellerer sporene til å spire. De reanimerte sporer frigjør i sin tur en sammensetning av kjemikalier som ytterligere prediserer insektet for infeksjon. Innen timer forstyrrer alt det indre kjemiske kaoset kommunikasjonen mellom nevroner og lammer insektet. Flere timer eller dager senere konsumert av en alvorlig infeksjon av B. thuringiensis og andre opportunistiske bakterier - døper insektet og mikrober bruker dets forfallende vev som energi for en frenzied orgie.
Folk har manipulert B. thuringiensis til eget bruk i nesten 100 år. I 1901 oppdaget japansk forsker Shigetane Ishiwata at en bestemt stamme av bakterier drepte et stort antall silkeorm. Han heter bakteriet Bacillus sotto . Ti år senere gjenoppdagede Ernst Berliner samme bakterieart på en dødmølle i en melmølle i den tyske staten Thüringen; Han ga arten navnet som stakk: Bacillus thuringiensis . En lett duplisert levende vesen som drepte insekt skadedyr uten å fare for andre dyr eller mennesker var en utrolig serendipitøs finne. Men ingen det i begynnelsen av 1900-tallet kunne ha forventet i hvilken grad denne mikroskopiske organismen til slutt ville forandre jordbruket rundt om i verden.
Bønder begynte å bruke Bt sporer og krystaller som biologisk plantevernmiddel allerede i 1920-tallet. Frankrike produserte det første kommersielle Bt-insektsmiddelet, Sporine, i 1938. Og USA begynte å produsere slike sprøyter i 1958. I 1977 hadde forskere identifisert 13 Bt-underarter som gjorde forskjellige typer krystaller, alle giftige for forskjellige typer moth larver. Snart nok forskere isolerte Bt-stammer som spesifikt drepte fluer, mygg og biller. Forskere har nå katalogisert mer enn 80 underarter av B. thuringiensis og mer enn 200 forskjellige kryptoksiner. I de fleste tilfeller utvikler hver underart og krystallene den produserer til å drepe bare en eller to insekter, selv innenfor samme insektsfamilie. B. thuringiensis subspecies tolworthi, for eksempel, slår lett fallhormormalper ( Spodoptera frugiperda ), men er nesten ikke så dødelig for larver av den orientalske bladormsmoth ( Spodoptera litura ), som er i samme slekt (det taksonomiske nivået like over arter ).
På 1980-tallet, som avlinger skadedyr utviklet økende motstand mot syntetiske plantevernmidler, flere og flere produsenter vendt til Bt, som ble spesielt populært blant organiske famers. I tillegg til deres selektive dødelighet, forringet bakterietoksinene i sollys og vasket bort i regn, i stedet for å forurense vilt habitat og kilder til drikkevann. Denne tålmodigheten var både tiltalende og problematisk for bøndene, men tvinger dem til å gjenta Bt-sprayer så ofte som hver tredje dag. Og Bt-formuleringer inneholdt mer enn bare sporer og krystaller; De var også fulle av syntetiske kjemikalier som bidro til at bakteriene spredte seg over og holdt seg til planter. Noen av disse kjemikaliene var kjent for å forgifte gnagere og andre pattedyr. Den raskt utviklede teknologien innen genteknologi lovet en renere og mer presis måte å bruke Bt på. Hvis det virket, ville bønder aldri måtte sprøyte Bt i flytende form igjen; Faktisk kunne de bruke langt mindre tid og penger på typiske plantevernmidler generelt.
Forskere har flere sofistikerte verktøy for å modifisere plante-DNA. Ofte rekrutterer de en ganske unik og nesten uhyggelig praktisk mikrobe kjent som agrobacterium tumefaciens, som utviklet seg til å injisere genetisk materiale i planter for å hjelpe infeksjon. I 1987 isolerte plantegenetiske systemer i Belgia et gen som koder for et kryptoksin fra en underart av B. thuringiensis og brukte agrobacterium til å sette det inn i genomet av embryonale tobakkplanter, noe som skaper det aller første Bt-plantelivet. Det var bare begynnelsen. Bioteknologiske selskaper i flere forskjellige land fortsatte å forbedre denne teknikken. Mindre enn 10 år senere, i 1996 kommersialiserte USA Bt mais og bomull. Bønder over hele landet vedtok lett Bt-avlinger på grunn av deres åpenbare fordeler. "Det er ingen tvil om at Bt tillot oss å vokse og høste mer mais, " sier David Linn fra Correctionville, Iowa, som har oppdret hele sitt liv. Han forklarer at han, før han jobber med Bt mais, vil søke etter sine marker for egg av et skadedyr som kalles maisborer, og prøver å finne ut når man skal spraye kjemiske plantevernmidler; Kjemikaliene dreper bare de nyutviklede larvene i løpet av kort tid før de går inn i kornet og utenfor rekkevidde. Han mistet ofte så mange som 30 bushels mais per acre til borere. "Bt mais betydde ikke å kjøre gjennom felt, ikke sprøyting giftige kjemikalier, ikke bruker opp drivstoff, " sier han. "Det gjør ting mye enklere når Bt er i kornet."
Fra 2013 er 76 prosent av mais vokst i USA og 75 prosent av bomullen Bt-varianter. I 1996 ble 1, 7 millioner hektar genetisk utviklede avlinger dyrket over hele verden (en hektar er omtrent gresplenen i midten av et vanlig atletisk spor). I 2012 hadde antallet økt til mer enn 170 millioner hektar, hvorav minst 58 millioner var planter som produserer Bt-toksin.
En smak av vårt eget gift
Noen motstandere av Bt-avlinger og genteknologi hevder generelt at regjeringsforskere og forskere ved universiteter ikke har utført langsiktige studier eller studier om helserisikoen ved GM-matvarer - at slike eksperimenter ganske enkelt ikke eksisterer. Selv et oversiktlig søk av forsknings litteraturen motbeviser disse påstandene. Den uavhengige ideelle organisasjonen Biology Fortified, Inc., er vert for en voksende nettbasert database med 600 GM-sikkerhetsstudier. Produsenter har testet hver GM-mat på det amerikanske markedet for å sikre at de ikke er giftige og ikke forårsaker allergier, og begynte å selge slike matvarer først etter at US Food and Drug Administration har gjennomgått og godkjent resultatene av disse testene. Det er i produsentens interesse å gjøre det: Tross alt, hvis noe går galt etter at et selskap markedsfører et GM-produkt, vil det bli alvorlige juridiske og økonomiske konsekvenser.

Forskere ved universiteter med ingen innsats i bioteknologibransjen har også stilt spørsmålstegn ved og grundig vurdert risikoen for B. thuringiensis og dets toksiner helt siden bønder begynte å bruke Bt-spray på 1920-tallet. Tallrike laboratorie- og felttester har konkludert med at Bt ikke er giftig for fisk, fugler, pattedyr eller mennesker, selv ved doser tusenvis av ganger større enn det en person eller dyr noensinne ville oppleve utenfor laboratoriet. Gjennom årene har forskere injisert eller pipet milliarder av Bt sporer og giftige krystaller direkte inn i huden, lungene, blodet, magen og hjernen til mus, rotter, kyr, griser, høner og vaktler; gang på gang dyrene overlevde forsøkene med få, hvis noen, dårlige effekter. Det samme gjelder for rotter som spiste en milliard Bt sporer om en dag i to år, så vel som for tre påfølgende generasjoner av rotter matet Bt mais. Joel Siegel, nå på US Department of Agriculture, brukte mer enn 10 år på å undersøke toksisiteten til Bt. "Min konklusjon var at dette var et veldig trygt produkt, " sier han. "Du kunne nok spise et pund av det og ingenting ville skje med deg."
På 1950-tallet ville frivillige for et eksperiment at dagens etiske komiteer trolig aldri ville godkjenne faktisk spise Bt. Hver dag i fem dager inntok 18 personer ett gram av en Bt-spray, kalt Thuricide-inneholdende omtrent tre milliarder Bacillus sporer og krystaller - og innåndet 100 milligram av insektmiddelet. Detaljert fysisk undersøkelser, blodprøver og røntgenstråler på den sjette dagen og fem uker senere avslørte ingen uvanlige eller skadelige endringer. Selv om ingen noen gang har utviklet en alvorlig sykdom eller døde fra inntak av B. thuringiensis eller Bt-avlinger, tyder forskningen på at en liten prosentandel av mennesker rutinemessig eller ved et uhell utsatt for plumer eller sprut av kommersielle Bt-spray har lidd hudutslett og irritert øyne. Når de virker som beregnet, eliminerer Bt-avlinger denne faren og reduserer arbeidstakernes eksponering mot plantevernmidler generelt. Bt-avlinger forbedrer også indirekte menneskers helse. Mer enn halvparten av mais dyrket over hele verden er smittet med fusarium sopp, som smugler inn i plantene via tunneler dannet av kjedelige insekter og, når de er etablert, produserer giftstoffer som skader nyrene, leveren, nervene og kardiovaskulærsystemet hvis de tas i høye doser. Bt-avlinger som dreper slike insekter har 90 prosent færre sopptoksiner enn konvensjonelle avlinger.
En liten minoritet av anti-GM-forskere sier at en håndfull bekymringsfulle studier motvirker flere tiår med forskning som viser at Bt ikke er giftig for mennesker. I hvert tilfelle har det større vitenskapelige samfunnet grundig kritisert og ofte forkastet de påståtte alarmerende studiene fordi de var feilaktige, ugyldige og noen ganger maskerte ulterior motiver.
Gilles-Eric Séralini ved Universitetet i Caen-Basse-Normandie i Frankrike har utgitt flere svært kontroversielle studier som hevder at GM-planter forårsaker svulster, nyresvikt og andre sykdommer hos gnagere, noen ganger dreper dem, og at Bt-toksiner skader menneskelige celler. Mange forskere og vitenskapelige organisasjoner - også de som ikke har noen bånd til bioteknologibransjen - har utelukket Séralinis eksperimenter, og understreker deres mangler: De har generelt manglet den nødvendige statistiske kraften til å utelukke sykdom som følge av en tilfeldighet; Noen studier brukte kortvarige, laboratorieavlede rotter som er utsatt for svulster; eksperimentene med bruk av nakne celler i petriskålene på ingen måte reflekterte hvordan menneskekroppen kommer i kontakt med Bt; og studiene var ofte vage på viktige detaljer eller utelukket dem helt.

«Forfatterens konklusjoner kan ikke betraktes som vitenskapelig forsvarlig», uttalt den overordnede forsiktige europeiske myndighet for mattrygghet i en uttalelse som sammenfatter uavhengige vurderinger av Séralinis arbeid av Belgia, Danmark, Frankrike, Tyskland, Italia og Nederland. Séralini grunnla Forskningsutvalget og Uavhengig Informasjon om Genetisk Engineering (CRIIGEN) fordi han betraktet sikkerhetsstudier av GM mat som utilstrekkelig; han har mottatt midler fra anti-GM organisasjoner, for eksempel Greenpeace; og han har tilbudt journalister kun en forhåndsvisning av hans kommende publikasjoner dersom de var enige om ikke å diskutere forskningen med noen andre forskere. En strategisk vitenskapsforfatter, Carl Zimmer, kalte "en rancid, korrupt måte å rapportere om vitenskapen". Mange journalister ble enige om uansett.
I andre tilfeller har mediene overdrevet eller i hovedsak produsert apprehension om Bt-toksiner. I 2011 hevdet en kanadisk studie å finne bevis på et kryptoksin-Cry1Ab-sirkulerende i blodet og navlestrengene til gravide kvinner. Selv om studien selv nesten ikke nevnte helserisiko, spredte alarmerende overskrifter. I sannhet var det aldri noen grunn til bekymring. Noen gråter toksiner - faktisk mange forskjellige proteiner vi spiser - kan faktisk overleve reisen fra tarmene til blod mer eller mindre hel, men det er på ingen måte en enkel feat. Først og fremst bryter matlaging og industriell prosessering ned og inaktiverer de fleste kryptoksiner. De aller fleste matredienser produsert av Bt mais og soyabønner blandes i svært bearbeidede produkter som frokostblandinger og matoljer, selv om noen amerikanske bønder vokser et enkelt utvalg av Bt søtt mais til produksjonsgangen (som antageligvis de fleste ville spise tilberedt ). For det andre utviklet seg kryptoksiner til å arbeide i høyt pH-miljøet av insektgutten; våre mye mer sure, lave pH-mager ødelegger dem lett (som har blitt demonstrert i dyreforsøk og bekreftet med eksperimenter ved bruk av imitasjon magesyre). Og hvis et gråtoksin kom forbi magen og tarmene i blodet, ville det ikke være mulig å binde seg til cellene våre; det utviklet seg til å feste til insektceller som har svært forskjellige overflateproteiner. Til slutt, noen rogue gråtegiftstoffer som sirkulerer i blodet, er ikke nødvendigvis fra Bt-avlinger. Faktisk er en langt mer sannsynlig kilde organisk mat som har blitt behandlet med Bt-spray eller mat med jordrester som inneholder B. thuringiensis . De fleste av oss spiser små mengder Bt hver dag.
Selv om gråtoksiner i maten ikke kommer inn i blodet, kan våre gut-bakterier gripe Bt-gener og begynne å pumpe ut giftstoffer, noen forskere og GM-motstandere har foreslått. Dette er biologisk gjennomførbart, men svært lite sannsynlig. Mange bakterier er berømte for deres evne til å svampe opp DNA fra omgivelsene og bytte gener med andre bakterier og til og med med organismer fra forskjellige kongerier i livet, som planter. I Japan stjal noen menneskers tarmbakterier et gen for å fordøye tang fra havbakterier på rå tang, folket spiste. Kanskje våre bakterier kan ta opp Bt-genet fra Bt-mais. Kanskje, men de har hatt en lignende mulighet i millioner av år fordi folk alltid har spist mat med noen spor av B. thuringiensis -laced jord. Og det er ingen grunn til at våre intestinale følgesvenner ville pilferer gener fra GM-mat spesielt, heller enn fra matvarer av alle slag og de mange bakteriene de havner. Dessuten, hvis mikroberene i tarmene våre klarte å skaffe Bt-genet, har de ikke nødvendigvis det riktige cellulære utstyret for å lage toksinet; og selv om de gjorde giftet, ville det være ufarlig for menneskelige celler.
Til tross for det mektige beviset på Bts sikkerhet, bekymrer noen mennesker fortsatt uventet sykdom og værste situasjoner. Et tiår gammelt ruckus rundt en bestemt type Bt mais illustrerer at regjeringen raskt kan trekke tilbake GM-produkter som går forbi sikkerhetsforskrifter. I 1998 godkjente US Environmental Protection Agency et Aventis (nå Bayer) CropScience-utvalg av Bt-mais kjent som StarLink for bruk i dyrefôr, men tillot ikke bønder å dyrke det til konsum. Testene indikerte at kryptoksin (Cry9C) produsert av StarLink-planter ikke nedbrytes så lett i humantarm som andre toksiner og kan forårsake allergier, selv om det ikke stemte overens med molekylstrukturen til noen kjente allergener.

I september 2000 oppdaget en koalisjon av anti-GM-grupper StarLink DNA i Kraft's taco skjell i Washington, DC, dagligvarebutikker. Det var åpenbart at noen produsenter ikke strengt separerte StarLink mais fra andre varianter; den kaotiske reisen fra felt til supermarked midtgangen bidro sannsynligvis til muddle også. I den første tilbakekallingen av en GM-mat, gav Kraft, Taco Bell og andre matfirmaer millioner av dollar til taco skaller fra hyllene og ut av restauranter. Mer enn 30 personer rapporterte tilsynelatende allergiske reaksjoner på StarLink, men etter å ha vurdert blodprøver, fant FDA og US Centers for Disease Control and Prevention ingen bevis for ekte allergier. I november hadde FDA imidlertid tilbakekalt ytterligere 300 maisbaserte produkter, og EPA begynte regelmessig å undersøke matforsyningen for StarLink. Rester av StarLink har vært "nesten ikke-eksisterende siden 2003", sier EPA på sitt nettsted; organisasjonen er så trygg på sin forsvunnelse som har stoppet screening.
Sikkerhetsskade
Hvordan Bt-avlinger truer insektekosystemer og miljøet er mye mindre grei enn om de er trygge nok til å inkludere i kosten. Den massive matten av monokultur rullet over de amerikanske, nærliggende feltene, som hver består av en enkelt avling, er en relativt ny type menneskeskapt økosystem som har erstattet mye mer variert vilt habitat. Langt før GM-planter av noe slag forstyrret jordbruksmark mange opprinnelige arter. Likevel er kultiveringsområdene opptatt av livet, hvorav noen har utviklet seg for å overleve på gården. Samlet sett har Bt-avlinger rundt om i verden vært en velsignelse for alle slags insekter og leddgikt fordi denne svært selektive formen for skadedyrsbekjempelse har sterkt redusert bruken av kjemiske plantevernmidler som dreper buggy-venn og fiende. Bt-avlinger reduserte insektmidler i USA med 56 millioner kilo mellom 1996 og 2011, ifølge et estimat. Et nylig eksperiment har undersøkt insektpopulasjoner på 36 forskjellige steder i Nord-Kina ved hjelp av data samlet mellom 1990 og 2010. Utbredt adopsjon av Bt-bomull bøyde antallet løkne, edderkopper og lacewings-som alle spiser skadedyr som bladlus og ikke skader avlinger.
Noen Bt-toksiner kan forgifte andre insekter enn landbruksskade skadedyr, men så langt synes denne faren å være ubetydelig, spesielt når den er kontrasten med det mest sannsynlige alternativet: blodbadet av syntetiske insektmidler. I en liten, men allment offentliggjort 1999-studie, døde 44 prosent av monarkfylte larver som spiste milkweed støvet med Bt mais pollen døde. Monarkfugler springer utelukkende på milkweed, og sommerfugler legger egg på melkeplanter som vokser nær og innenfor kornfelt hele sommeren, når kornpollen stammer. Mange forskere pekte imidlertid raskt på alvorlige feil i studien, for eksempel det faktum at det ikke kvantifiserte mengden inntatt pollen. Andre forskerlag utførte mer forsiktige oppfølgingsforsøk og konkluderte med at noen former for Bt pollen er skadelige for monarker i konsentrasjoner større enn 1000 korn for hver kvadratcentimeter melkbløtblad; Kun 170 grader per kvadratcentimeter, i gjennomsnitt, belegger melkvev som vokser blant kornmarker. Pollen fra en av de tidligste stammene til Bt mais, men-Bt 176-var giftig for sommerfugler med bare 10 korn per kvadratcentimeter. Noen år senere ble Bt 176 i stor grad faset ut av det amerikanske markedet.
Akkumulerende bevis indikerer at i noen sjeldne tilfeller kan forskere ha oversett hvordan Bt-avlinger truer andre gunstige bugs. I en nylig publisert treårig studie fant forskerne færre nyfrostfugler blant tomater av Bt mais enn i felt av ikke-blandede mais og insekter som bor i den tidligere døde tidligere i gjennomsnitt. Bt mais var imidlertid fortsatt mye mindre skadelig for nyfødte enn kjemiske plantevernmidler. Når det gjelder honningbier og innfødte bi-arter, har studier konsekvent mislyktes med å finne noen bevis for at Bt-toksiner skadet pollinatørene.
Langt mer bekymrende for bøndene - og til slutt også økologer - er hvor raskt destruktiv insekt blir ugjennomtrengelig for Bt-avlinger. "Enhver entomolog ville være dum for å si at du ikke kommer til å motstå, " sier Brian Federici, en entomolog og Bt ekspert ved University of California, Riverside. Når bønder kjemper skadedyr på samme måte igjen og igjen, tilpasser skadedyrene og overstyrer den strategien. Tenk på en av de eldste metodene for skadedyrsbekjempelse: veksling. Ved å dyrke forskjellige typer planter i samme felt, kan bøndene forstyrre insekters livssykluser hver sesong. Kornrotormormbiter legger egg på korn om høsten, slik at når de hvite larver klekkes ut på våren, kan de feste på plantens røtter. Men hvis larver befinner seg omgitt av soyabønner i stedet, vil de ikke ha noe å spise. Flere arter av maisrotorm kom til slutt på dette trikset. Noen har utviklet forsinket klekking, som oppstår et år to senere enn vanlig, når en bonde er mer sannsynlig å være voksende mais igjen. Andre har tilpasset seg ved å legge eggene sine mellom soyabønner i stedet for mais, siden et soyabønnefelt sannsynligvis vil være en kornfelt den følgende sesongen.
Bønder vil alltid være i et evolusjonær våpenløp med skadedyr uavhengig av om de blir organiske, bruker kjemiske plantevernmidler eller velger Bt-avlinger. Der Bt-avlinger har fordelen, er imidlertid å forsinke skadedyrsbestandighet i lengre perioder enn noen annen skadedyrsstyringsstrategi - hvis de er nøye konstruert og vokst ansvarlig. Bt-avlinger er mest effektive når bøndene og bioteknologene tilfredsstiller to sentrale forhold. For det første må forskerne gjøre avlingen ekstremt dødelig for målet skadedyr, og dræper ideelt 99, 99 prosent av alle inntrengere. På den måten hvis noen insekter utvikler immunitet, vil de sannsynligvis ha to eksemplarer av den genetiske mutasjonen som gjorde dem immune; noe skadedyr med en enkelt kopi av genet ville ikke vært sterk nok til å overleve. For det andre skal bønder vokse Bt-avlinger sammen med "tilfluktsområder" - blokker eller striper av konvensjonelle avlinger hvor skadedyr kan trives. Som følge derav vil de få skadedyrene som utvikler motstand blant Bt-avlingene, mate med de mange flere mottakelige insektene i tilflugtsstedene, fortynne de genetiske mutasjonene som er ansvarlige for deres immunitet og produsere avkom som er sårbare for Bt-avlinger.
Dette er ikke en idiotsikker ordning, men når både bioteknologiske bedrifter og bønder følger reglene, fungerer det veldig bra. I 1996, da Bt mais og bomull først ble kommersialisert i USA, fortalte enkelte forskere at skadedyr ville utvikle motstand innen tre til fem år. I de fleste tilfeller var denne prognosen altfor pessimistisk. Bønder i USA har vokst Bt mais utviklet for å drepe den europeiske maisboreren i 17 år uten noen bevis på motstand overhodet. I motsetning til at Bt-avlinger ikke dreper en høy nok andel insekter, eller bønder ikke bruker nok land til tilflugter, kan Bt bli nesten like kostbart for bønder og miljø som kjemiske insektmidler.
EPA krever at bønder skal vokse tilflugter sammen med de fleste, men ikke alle, Bt-avlinger. Generelt anbefaler entomologer tilflugter som omfatter mellom 20 og 50 prosent av et gitt felt. I noen tilfeller har ØPA imidlertid senket sine tilflugtsbehov til så lite som 5 prosent av det totale arealet. Og "for noen skadedyr, for eksempel bomullsbolleorm, har tilfluktskrav blitt avskaffet i store områder fordi Monsanto produserte data som tyder på naturlige tilflugter, ville være rikelig nok, " forklarer Yves Carrière fra University of Arizona. "Personlig tror jeg det er en risikabel beslutning." Data tyder på at amerikanske bønder har blitt mindre i samsvar med EPAs regelverk gjennom årene; Tross alt vil et tilflugtsområde trolig utholde mer skadedyrskader og produsere en mindre høst.
Minst tre typer skadedyr rundt om i verden har utviklet et visst motstandsevne mot Bt: en i Puerto Rico, en i det kontinentale USA og en i Sør-Afrika. Carrière og hans kollega Bruce Tabashnik tror to andre skadedyr i det sørøstlige USA og India kan ha blitt mindre utsatt for Bt også, selv om andre forskere er uenige. Tatt i betraktning at Bt-avlinger målretter mot 13 store skadedyr - og mer enn 50 forskjellige skadedyr totalt - det er en utmerket track record. Til tross for den generelle beredskapen til bønder og forskere utviklet noen få skadedyr motstand mot Bt-toksin med uventet hastighet.
Det siste og alarmerende eksemplet i USA er maisrotorm, hvor historien er dokumentert i studier av Aaron Gassmann fra Iowa State University og hans kolleger. De første Bt-avlinger designet for å drepe rotorm slår markedet i 2003. Gitt den pågående suksessen med andre Bt-avlinger på den tiden, trodde de fleste forskerne at skadedyrene ville utvikle motstand i 15 til 20 år. I 2009 oppdaget imidlertid noen bønder i Iowa, Minnesota, Nebraska og andre stater lommer av Bt mais som hadde gått over - et klassisk tegn på rotskade. Mens Bt mais skreddersydd for å ødelegge europeisk maisborer dreper 99, 9 prosent eller mer av skadedyr, er Bt mais konstruert for å utrydde rotormen mindre pålitelig dødelig og dreper 85 til 98 prosent av larver. Biotech-selskapene og EPA likevel skjønte at fordelene oppveide risikoen.
Det virker som de er feilberegnet. Ukjent for forskere, hadde rotormsbefolkninger allerede relativt vanlige varianter av gener for motstand mot kryptoksiner, forklarer University of Minnesota's Ostlie. Kanskje de utviklet disse gene som svar på allestedsnærværende tilstedeværelse av B. thuringiensis selv. Plantering av Bt mais bare multiplisert frekvensen av resistensgener ved å skape et miljø der larver som bærer slike gener hadde den beste muligheten til å overleve, parre og legge egg. Og noen bønder som ikke klarte å plante tilflugtsområder, gjorde ting verre. Noen bønder hvis Bt-avlinger har bukket seg til rotorm har nå tatt seg til kjemiske insektmidler. En lignende, men enda verre situasjon utviklet seg i Puerto Rico, hvor menneskeskapte tilflugter var praktisk talt ikke-eksisterende, og høstormene ble ugjennomtrengelige for Bt-mais bare tre år etter avlingenes innføring i 2003. Innen 2007 hadde frøfirmaene frivillig trukket den mengden Bt mais fra Puerto Rico-markedet.
I India og andre utviklingsland kan ikke landbruksbønder vite om tilflugtsbehov, om de eksisterer i det hele tatt; andre vil rett og slett ignorere dem fordi de ikke har plass eller ikke har råd til å tilegne seg noe til grønnsaker som trolig vil bli en buffet for bugs. Siden India ble introdusert i 2002, har India blitt den nest største produsenten av bomull i verden, etter Kina. Så langt bomull skadedyr er ikke bekymringsfullt resistente. En forklaring er at Indias gårdområder generelt er mer varierte enn de i USA, varierende sterkt innenfor og mellom distrikter; Hodgepodge av forskjellige avlinger skaper naturlige tilflugter. Mange forskere hevder at bekymringer om skadedyrsbestandighet ikke bør stå mellom GM-avlinger som Bt-brinjaler og de landlige bønder som hardt trenger dem. "Den generelle ideen er å få plantene der ute, overvåke endringer i skadedyrsansvarlighet og modifisere når vi går, " sier Anthony Shelton fra Cornell University, som utvikler insektstyringsstrategier for vegetabilske avlinger, og har jobbet mye på Bt brinjals i India.
For å takle økende skadedyrsbestandighet har Monsanto, Syngenta og andre bioteknologiske selskaper begynt å selge frøblandinger med 5 til 10 prosent konvensjonell mais eller bomull og 90 til 95 prosent Bt-avling. Ved bruk av et slikt tilfluktssted i en veske, trenger bønder ikke å bry seg om å betegne deler av deres land som tilflugter; De konvensjonelle avlinger og Bt-avlinger blander seg automatisk hvor dyrkere planter frøblandingen. Slike planting bør være spesielt effektiv ved å forsinke motstand hos arter som rotorm, hvor de voksne biller har en tendens til å mate med nærliggende insekter i stedet for å reise til en annen del av et felt. En mosaikk av Bt planter og typiske avlinger gjør det imidlertid vanskelig for bønder å behandle bare skadede planter med plantevernmidler. Biotech-selskapene har en annen løsning: de utvider sin beholdning av "pyramide" Bt-avlinger konstruert med to eller flere giftstoffer mot samme feil. Selv å legge til et mer giftig protein til en Bt-avling gjør det langt vanskeligere for skadedyr å skaffe seg immunitet fordi de ikke bare skal utvikle flere genetiske mutasjoner, men også arve nok kopier av hver av disse mutasjonene for å overleve. Selvfølgelig, hvis et insekt allerede har utviklet motstand mot en av to toksiner som en plante gjør, er det egentlig bare en enkelt hindring igjen.
Promiscuous pollen
Parallelt med styringsinspeksjonens utvikling, kan Bt-avlinger også endre andre planter på utilsiktede måter ved å parre med dem. På grunn av forskjeller i former og størrelser av pollenkorn og de blomsterputer de stikker på, kan de fleste planter bare pollinere sine egne arter og nært beslektede. Uansett om det er genetisk manipulert eller ikke, bytter mange avlinger bestøvet av insekter eller vinden uforstyrret gener som er pakket inn i pollenkorn med nærliggende felt av samme avling, inkludert de som eies av forskjellige bønder. Bomull- og soyabønneblomster kan pollinere seg uten mye hjelp; deres pollen er vanligvis ikke vindboret, men det vil ta en tur med insekter når de er rundt. Corn pollen kan imidlertid reise en halv kilometer om noen få minutter i moderat vind, til tross for at den er relativt stor og tung. Mest sannsynlig har insekter og vindkast allerede spredte gener som er ment å forbli innenfor Bt-kornfelt og andre genetisk konstruerte avlinger - blant mottakelige naboer. Med hjelp fra folk og moderne transport synes slike transaksjoner å ha skjult krysset landegrensene også.
Høsten 2000 oppdaget David Quist, da ved University of California, Berkeley, gener fra Bt-avlinger i korn som vokser i fjellene i Oaxaca, Mexico, hvor GM-avlinger ikke ble godkjent. Bønder i Mexico kan ha plantet importerte GM kornkorn som bare var ment for fôr; En gang vokst, kunne de ha spredt sine gener til nærliggende kornmarker. Andre forskere spurte Quists resultater, og påpekte utilstrekkelige måter han testet på innførte gener. I 2003 samlet Allison Snow fra Ohio State University og hennes kolleger kjerner fra 870 maisplanter i 125 Oaxaca-felt og søkte etter gener fra GM-avlinger. De fant ingen. Men i to senere eksperimenter undersøkte Elena Alvarez-Buylla fra National Autonomous University of Mexico og hennes team mais i Oaxaca og oppdaget de samme genetiske sekvensene Quist originally uncovered. "Jeg tror det er uunngåelig at GM mais har kommet inn i Mexico og vil fortsette å krysse grenser, " sier Snow. Hun mener at forekomsten er svært sjelden, men forklarer uoverensstemmelsene mellom studiene og senere undersøkelser.
Om en slik kryssbestøvning er gunstig eller skadelig, avhenger helt av plantene og generene i spørsmålet, og om du ser på situasjonen fra en plante eller persons perspektiv. I en av snøstudiene avskrekker avkomene til Bt solsikker og deres ville motstykker caterpillars mye mer effektivt enn typiske solsikker og produserte i gjennomsnitt 55 prosent flere frø. Det ville være fantastisk for ville solsikker, men forferdelig for bøndene i Midtvesten som ser på de gjennomgripende frøspydene som ugress som konkurrerer med sine avlinger. I USA har mais, bomull og soyabønner få hvis noen nært beslektede opprinnelige arter, så sjansene for at Bt-gener finner seg inn i villfetter er små. I kontrast var Bt brinjal kommersialisert i India, det kunne spre Bt genet blant de mange forskjellige typer villdyr og dyrket eggplanter. Slike promiscuity vil nok være til nytte for de fleste tamperiserte kulturer, og det vil ikke være sannsynlig å gi villede aubergine slektninger en stor nok overlevelsesfordel for å få dem til å være et ordensforstyrrelser. Wild Brinjal fettere er allerede langt vanskeligere enn eggplantene bønder vokser til å spise. "Cultivated eggplants er ganske mye wimps-de er vannet, befruktet og beskyttet, " Shelton sier.
I de siste fire årene har mye mer fjærende eggplanter vært klar til å bli med mais, bomull og soyabønner som de største Bt-avlinger som dyrkes over hele verden. Alle tilgjengelige bevis - inkludert forskning i India selv - bekrefter sikkerheten til Bt-avlinger for konsum og viser at deres fordeler langt overveier risikoen. "Hvis du tar et globalt perspektiv, er det bedre siden Bt-avlinger? Absolutt, ja, " sier Tabashnik fra University of Arizona. "Nå er spørsmålet: hvordan kan vi optimalisere bruken av disse avlingene for å maksimere fordelene?" Likevel har moratoriet, minister Ramesh, opprinnelig pålagt Bt eggplanter i 2009, stallet uten tegn på å smuldre når som helst snart, selv om en ny minister tok sin plass. Nydelige, sunne Bt brinjaler eksisterer, men de er fanget i de inngjerdede feltene av organisasjoner som tilsiktet dem for allmennheten. "De siste tre årene har vært en veldig, veldig grov tur, " sier Kumar. "Miljølobbier, anti-GM-lobbyer og anti-biotech-lobbyer har en feltedag som går stort sett ubestemt. Forskere snakker ikke mye, og hvis de gjør det, snakker de ikke høyt."
Den 23. august ble Indias Høyesterett planlagt å møte og gjennomgå en rapport fra den siste ekspertkomiteen som var ansvarlig for å vurdere sikkerheten til Bt brinjals. I dagene før møtet forsøkte Kumar å være optimistisk, men han visste at ingenting ville endre seg, uten all sannsynlighet. Faktisk, for vage grunner, var rapporten "ikke tilgjengelig for regjeringsrådene." Så eggplantens frukt- og skyteborer vil fortsette å snekke seg inn i flertallet av kultiverte brinjals; Bønder vil fortsette å suge sine avlinger i plantevernmidler; og i stedet for å transformere aubergineoppdrett over hele India til fordel for millioner av mennesker, insekter og miljø, vil plantene som kan forandre alt, forbli under ubestemt husarrest.

Discoverers of Shape-Shifting Particles Vinn Nobel Physics PrizeForurensning, Fattigdom og Folk av Farge: Astma og Inner CityEr etanol fra korn dårlig for klimaet?Lettere å svelge: US Beefs Up FDA med Food Safety Modernization ActVerden kan ha mindre tid til å takle klimaendringer enn forskerne tenkteNytt eksperiment tar sikte på å spre Neutrino Mass MysteryCDC-studie finner rakettstoffkjemikalier i babyformelKonsekvensene av klimaendringer utvider menneskelig helse