В первой части этого обзора рассказывалось о том, почему ГМО можно есть. Сегодня – о том, как появилась технология генетической модификации и почему от трансгенной кукурузы зависит жизнь наших внуков.
Генетическая модификация практикуется с самых ранних дней сельского хозяйства. Давным-давно человек обратил внимание, что целенаправленным скрещиванием определённых особей можно видоизменить потомство: злаки, например, делать питательнее, а животных – сильнее.
Скромная южноамериканская трава под названием теосинте усилиями древних селекционеров была превращена в устрашающего ярко-жёлтого мутанта, которого сегодня представляет из себя кукуруза. Этот злак настолько ненатурален, что без участия человека вообще не может размножаться – дикой кукурузы попросту не существует.
Слева: теосинте, дикий родственник кукурузы. Справа: маис (кукуруза). Посередине: гибрид теосинте и маиса.
Человеку потребовалась не одна тысяча лет, чтобы понять суть своих интуитивных экспериментов в генной инженерии. В XIX веке чешский монах Грегор Мендель, скрещивая разноцветный горох, установил, что наследственность работает по чётко определённым правилам, которые ему удалось сформулировать в форме трёх законов. Это открытие положило начало генетике как науке. К XX веку учёные окончательно поняли: в основе всех древнейших методов селекции лежат не просто мистические флюиды, определяющие цвет, размер и вкус. Вся эта информация записана на вполне физическом и вполне конкретном носителе – гене.
Гены определяют все внешние признаки животного или растения. Отбирая для новых посевов самые сочные плоды, селекционер на самом деле отбирает определённый набор генов, которые он хочет внедрить во все выращиваемые растения.
Понятно, что такой «слепой» отбор не может быть очень точным – а значит, очень эффективным. При скрещивании двух растений происходит перемешивание тысяч генов, которые случайным образом распределяются между потомством. Селекционер «на глаз» отбирает самый лучший из получившихся наборов и повторяет весь процесс до тех пор, пока не будет достигнут нужный результат – будь то крупные зёрна кукурузы или тонкий аромат винограда.
С развитием нашего понимания процесса селекции этот долгий и малоэффективный процесс стало возможным сделать проще, точнее и гораздо быстрее. Сорок лет назад человечеству наконец удалось заглянуть в суть происходящего при селекции: мы научились «читать» гены. Другие технологии не заставили себя ждать: вскоре за чтением появились копирование, вырезание и вставка. По сути, генная инженерия – это просто «зрячая» селекция.
Раньше каждый новый признак «ковался» десятилетиями и даже веками. Теперь его можно создать за несколько дней.
Раньше гены для успешной селекции нужно было многократно «перетряхивать» путём скрещивания особей. Поэтому в комплекте с нужным геном (размера, вкуса, цвета) обязательно попадались другие, неизвестные, иногда даже опасные гены – как, например, в недавнем случае с картофелем «Ленапе». Этот сорт картофеля был выведен вполне «натуральными» способами, но оказался токсичным для человека и был отозван – к счастью, никто не погиб. С ГМО такой ситуации бы не возникло: во-первых, генетическая модификация гораздо «точнее» селекции и работает с одним геном, а не с тысячами одновременно. Во-вторых, все выходящие на рынок ГМО, в отличие от «традиционных» овощей, подвергаются строжайшему контролю.
Раньше селекционер работал только с уже существующими признаками: если все растения на поле одного размера, то по какому принципу их отбирать?
Только если среди общей массы найдётся особо крупная пшеница или соя, можно сделать осознанный выбор и начать селекцию. Теперь это не обязательно: зная, какие гены отвечают за размер, генный инженер может сразу перейти к делу.
Таким образом, «зрячая селекция» позволяет не только отбирать уже имеющиеся признаки, но и создавать новые. Например, можно произвести растения, требующие меньшего количества пестицидов и гербицидов. Или растения, которые произведут больше съедобного материала на единицу почвы. Или – в будущем – растения, которые смогут усваивать азот из воздуха, а не из почвы или удобрений.
Этим развитие ГМ-технологий может спасти наших детей и внуков от голода.
За спорами о том, навредит ли генетически модифицированный помидор нашим потомкам в десятом колене, мы часто забываем довольно важную деталь: нравится ли нам этот помидор или нет, альтернативы просто не существует. Точнее, существует, но эта альтернатива мало кому по душе: резкий взлёт цен на еду, голод по всему миру, в перспективе нескольких десятилетий – счёт жертв на миллиарды. Тем, кто видит в запретах ГМО победу «традиционного» сельского хозяйства – с душистыми лугами и счастливыми коровами, жующими сочную траву – стоит подумать дважды.
Если население планеты вдруг начать кормить по методам столетней давности, каждый третий останется без еды вообще. Дело в том, что объём продовольствия в мире зависит не только от свободного места для посевов. На него влияют такие факторы, как наличие азота, фосфора и воды в почве, не говоря уже о климате, который человечество ударными темпами приводит в негодность. Поэтому количество еды, которую человечество физически может произвести – величина, имеющая вполне определённый предел. Этот предел был достигнут уже в XX веке. К счастью, на помощь пришли свежеизобретённые химические удобрения – только благодаря им количеству еды до сих пор удавалось угнаться за ростом населения планеты.
Однако и удобрения не делают еду бесконечной. По ряду прогнозов, сельскохозяйственная продуктивность при существующих технологиях может достичь пика уже через несколько лет. Ожидать, что рост населения планеты полностью прекратится в кратчайшие сроки, не приходится. Поэтому человечеству срочно нужно изобретать новые способы нарастить производство еды.
На самом деле, эти способы уже изобретены – по крайней мере, изобретена технология, которая при широком использовании позволит их разработать. Если в XX в. человечество спаслось от голода благодаря химической промышленности, то в XXI в. её место занимает биотехнология. Успехи генной инженерии – настоящий триумф научной мысли, за который наши предки, менее избалованные изобилием еды, продали бы душу.
Говорят, что эффекты ГМО могут непредсказуемо отразиться на наших внуках. На самом деле, эти эффекты как раз предсказуемы: без ГМО наши внуки просто умрут от голода.
