Зеленая революция
Шрифт:
Многое говорит о том, что биологическое земледелие выгодно мелким крестьянским хозяйствам в Африке, Азии и Латинской Америке: оно менее затратно, предлагает разнообразие продуктов на небольших площадях и позволяет организовать замкнутые циклы, возвращающие органические вещества в почву. Сочетая традиционный опыт и результаты современных научных исследований, можно существенно повысить производительность натурального сельского хозяйства. До сих пор в большинстве стран мелким крестьянским хозяйствам не уделяется должного внимания, в то время как крупные фермы, часто работающие на экспорт, получают дотации. Земельные реформы, повышение образования, консультирование, более эффективные оросительные системы, складские инфраструктуры, доступ к рынкам могут значительно повысить производительность мелких крестьянских хозяйств. Пока для повышения продуктивности исчерпаны далеко не все возможности обработки почв, отбора сортов, защиты растений, удобрения земли, а также выращивания более урожайных и стойких растений. С учетом того, что в мире недоедает и хронически голодает почти 1 млрд человек, население растет и требования к питанию повышаются, ФАО и Международный фонд сельскохозяйственного развития (МФСР) полагают, что к 2030 г. в развивающихся странах производство продуктов питания должно вырасти на треть (!). Главное внимание должно быть уделено уменьшению потерь: во многих развивающихся странах по причине нехватки складов, транспортных средств и возможностей переработки теряется до трети урожая.
Споры
Зеленая генная инженерия делит людей на два лагеря. Подавляющее большинство населения Германии традиционно не приветствует генно-модифицированные продукты. Ему противостоит незначительная группа их сторонников, которые неустанно твердят о том, что в области генной инженерии страна может отстать от мирового развития. Прилагательное «зеленый» обозначает здесь применение методов современной генетики именно в растениеводстве. Встраивание специальных генов в геном растений должно повышать их сопротивляемость, засухоустойчивость и повышать урожайность. До сих пор, однако, мы слышали только обещания зеленой генной инженерии внести достойный вклад в продовольственную безопасность в условиях изменения климата, убедительных результатов пока нет. Создание при помощи генной инженерии устойчивых растений, которые можно было бы выращивать на сухой или засоленной почве, тоже пока находится на экспериментальной стадии. Компания Monsanto объявила, что в 2012 г. она засеет 250 опытных полей в США засухоустойчивым сортом кукурузы (Mon 87 460). К тому же зеленая генная инженерия конкурирует с альтернативным методом «умной селекции» (smart breeding), которая также стремится к созданию более урожайных и устойчивых сортов. Так, компания Pioneer вывела кукурузу, которая под воздействием жары должна давать на 7 % больше урожая [207] . А Институту риса IRRI удалось вывести сорт, который способен несколько недель выживать в условиях наводнения.
207
«Kr"ankelnde Krume», Frankfurter Allgemeine Zeitung от 22 августа 2012 г., с. N1 — одно из многих указаний, за которые я благодарен редактору отдела науки Йоахиму Мюллер-Юнгу.
Если растениеводство, опирающееся на селекцию и скрещивание, форсирует естественные процессы мутации и генетических рекомбинаций с целью выведения новых сортов, зеленая генная инженерия до сих пор занималась встраиванием чужеродных генов. При этом видовые трансформации граничат с пределом допустимого. Многим в смешении различных видов видится надругательство над природой. Уже тысячелетиями мифологию — коллективное бессознательное человечества — населяют отвратительные, наводящие ужас или сострадание химеры и монстры. Нельзя также сбрасывать со счетов легко объяснимую подозрительность и по отношению к генетическому редукционизму, который проводит прямую связь между генетической предрасположенностью и определенными качествами. Даже дилетанту понятно, что признаки и свойства организмов — «это не простой перевод генетической информации в протеины, анатомические структуры и характеристики», как пишет научный журналист Бернхард Кегель, ссылаясь на биологов Скотта Джилберта и Дэвида Ипела: «Фенотип — это не просто разматывание генотипа» [208] . Фрагменты ДНК находятся в сложных взаимоотношениях с другой наследственной информацией; кроме того, раскрытие генетических признаков в конкретных свойствах очень сильно зависит от влияния среды. Пока неясно, какие непредвиденные изменения в обмене веществ может вызвать встраивание чужих генов, к тому же существующие методы трансплантации генов пока далеки от совершенства: у первых поколений трансгенных растений гены вводили в геном, точно не зная, с каким отрезком ДНК они состыкуются [209] . При этом повышается риск нежелательных побочных последствий, например сопротивляемости к антибиотикам или появление аллергии.
208
Bernhard Kegel, «Epigenetik. Wie Erfahrungen vererbt werden», K"oln 2009, с. 292.
209
См. Volker Stollorz, «Das Leben, einmal neu redigiert», Frankfurter Allgemeine Zeitung от 26 августа 2012 г., с. 53 и далее — информативный обзор новых методов в генной инженерии.
Но генная инженерия не стояла на месте. При помощи синтетических аминокислот теперь можно оказывать воздействие на любой фрагмент генома. При помощи так называемых генетических ножниц (нуклеазов) можно встраивать или удалять из ДНК отдельные базовые пары, активировать или замораживать гены. «Добавление, вырезание, изменение, редактирование генетического текста превращается тем самым чуть ли не в детскую игру» [210] . То, что нам видится научной фантастикой, уже практикуют во многих лабораториях по всему миру. Развитие стремительно. Новые технологии открывают возможность не просто встраивать чужие гены — носители определенных качеств, а изнутри целенаправленно менять наследственную информацию. Методом TALEN (Transcriptional Activator Like Effector Nucleases, Эффекторные нуклеазы, подобные активаторам транскрипции) можно выводить организмы, ДНК которых не отличается от растений, возникших в результате скрещивания или мутации. Пищевые продукты, произведенные из такого материала, нельзя назвать трансгенными. Первые опытные растения, на которых были применены неинвазивные методы, уже подрастают в теплицах компаний, заготавливающих семенной материал. Для разрешительных органов эта terra incognita ставит вопрос: должны ли цисгенные растения, возникшие в результате точечных генных модификаций, соответствовать тем же нормам, что и трансгенные организмы? Так что дебатам вокруг генной инженерии предстоит новый этап.
210
Там же.
Пока зеленая генная инженерия сосредоточена на четырех видах аграрных растений: доля генетически модифицированной сои в мире составляет сегодня 77 %, хлопка — 49 %, кукурузы — 26 %, рапса — 21 %. В Северной Америке к этому нужно добавить генно-модифицированную сахарную свеклу (95 %) [211] . Речь при этом идет прежде всего о двух модифицированных свойствах: устойчивости к гербицидам и насекомым. Иммунизация сои, кукурузы и хлопка против гербицидов вызывает споры. Она предлагает использование гербицидов сплошного действия, которые убивают все остальные растения и отравляют животных. Именно в этом заключается стратегия гиганта Monsanto, который продает трансгенный семенной материал в одном пакете с супергербицидом глифосатом (Roundup). Сторонники этого метода утверждают, что выращивание гербицидно устойчивых растений в США и Бразилии привело к более широкому применению бесплугового метода. Тем самым уменьшается эрозия почвы, потребление топлива и выбросы парниковых газов. Вопрос о том, приводит ли выращивание трансгенных сельскохозяйственных растений к устойчивому повышению урожаев при редуцированном применении пестицидов, остается открытым. Результаты разнятся в зависимости от методов земледелия, климата и других условий окружающей среды.
211
См. http://de.wikipedia.org/wiki/Gr%C3%BCne_Gentechnik.
К
212
См. Меморандум Федерального департамента мирового продовольствия, биологического разнообразия и генной инженерии, Бонн, 2008.agrogentechnik/PositionspapierWelternaehrungGT.pdf.
В Европе сопротивление активистов-экологов и потребителей, пытающихся остановить зеленую генную инженерию, до сих пор было успешным. В других регионах отношение к ней, напротив, куда более благосклонно. Поэтому компании BASF и Bayer не закрыли свои отделы генной инженерии, а перенесли их в Америку и Азию. В 2010 г. примерно 15 млн фермеров (из них 90 % в развивающихся и пороговых странах) посеяли генно-модифицированные семена на 148 млн га — это приблизительно 10,7 % общемировых пахотных площадей. В Аргентине эта доля составила целых 72 % (соя, кукуруза и хлопок), в Бразилии — 42 %, в США — 39 %. А вот в Китае, напротив, трансгенные растения заняли всего 3 % пахотных земель, при этом продуктивность китайского сельского хозяйства выше среднестатистической. В Китае 1 га аграрной земли кормит около 10 человек, что в два раза больше, чем в среднем по миру. Секрет успеха в интенсивном орошении, труде и активном использовании удобрений. Уже один этот пример доказывает, что высокопроизводительное сельское хозяйство возможно и без генно-модифицированных организмов.
Но и сама генная инженерия в современной агрикультуре все больше пользуется научно-промышленными методами. Так, лабораторные опыты по «умной селекции» уже не имеют почти ничего общего с традиционными методами выведения новых сортов. Изменение генома методом воспроизведения и естественной мутации ускоряется и регулируется технологическими средствами. Результатом мутаций, вызванных радиоактивным облучением генома, стали многочисленные сорта. Этот метод был широко распространен в 1970-е гг. Сегодня генетические маркеры анализируют геном растений и вычисляют оптимальные варианты скрещивания. Также выводят новые сорта и изменяют генетические свойства, правда, с той разницей, что в ДНК новых организмов не вводят чужеродные гены. Чтобы желаемые свойства можно было привить растению путем скрещивания, они должны наличествовать в геноме другого организма [213] .
213
См. http://www.bdp-online.de/de/Pflanzenzuechtung/Methoden/Smart_Breeding/.
Современное сельское хозяйство — гигантская, глобальная промышленная отрасль. Оборот производства только семенного материала в 2009 г. составил 36,5 млрд долларов, оборот производства средств защиты растений — 40,5 млрд, удобрений — 85 млрд. Во всех этих трех сегментах ведутся интенсивные исследования. Так, оба немецких гиганта в области защиты растений — Bayer и BASF — ежегодно инвестируют в научные исследования и опытно-конструкторские разработки по 1 млрд евро. В 2009 г. в мире на продукты питания было потрачено примерно 4000 млрд долларов. Спрос в ближайшие десятилетия будет стремительно расти. Поскольку сельскохозяйственные площади нельзя увеличить по желанию, приходится добиваться максимальной продуктивности каждого гектара земли и каждой скотины. По крайней мере до тех пор, пока производство растительных продуктов питания не превысит производство кормов. Современное, научное растение- и животноводство — лишь эвфемизм для широкого применения разнообразных биотехнологических методов. Стремительный прогресс в сфере расшифровки и рекомбинации геномов предлагает для этого все новые возможности.
Сначала харч?
Сначала харч, а нравственность — потом.
Как далеко зайдет интенсификация сельского хозяйства, не в последнюю очередь зависит от пищевых привычек растущего мирового населения. Чем выше потребление мяса, тем больше нагрузки на сельскохозяйственные земли. В настоящее время уже 50 % мировой растительной продукции используется для производства мясных и молочных продуктов. По всей видимости, эта цифра будет расти. По прогнозам ФАО 2009 г., спрос на продовольственные продукты животного происхождения к 2050 г. повысится на 70 %, т. е. более чем вдвое по сравнению с ростом населения. Причина ясна как день: с растущими доходами растет и потребление мяса, рыбы, молочных продуктов, по крайней мере до определенной степени насыщения. Поскольку в целом экологическое сознание растет вместе с уровнем благосостояния, чрезмерное потребление мяса в образованных классах высокоразвитых стран становится признаком дурного тона, во всяком случае в верхних его слоях. Если потребление мяса на душу населения в Германии с 1991 по 2008 г. понизилось с 97,4 до 88,5 кг в год, то в пороговых странах оно резко выросло. Китай, Индия, Бразилия здесь также лидируют. В 2005 г. в этих странах было произведено две трети всех мясных продуктов (за вычетом индустриальных стран). С 1980 по 2002 г. потребление мяса на душу населения в развивающихся странах удвоилось с 14 до 28 кг в год [214] . Соответственно, растет потребность в кормах. Увеличения объемов добиваются за счет сокращения производства основных продуктов питания, понижая тем самым калорийность питания беднейших слоев населения Земли.
214
См. http://www.brot-fuer-die-welt.de/downloads/niemand-isst-fuer-sich-allein/kampagnenblatt_fleischkonsum.pdf.