27.6.2017 | Svátek má Ladislav


VĚDA: Šumavský kůrovec a vlčí pavouci

28.2.2017

Psát v sezóně jiných atraktivních ekologických témat, zejména pak senátně-šumavského tsunami, o BT rýži znamená nemít prst na tepu společnosti. Ale nemylte se, nejde jen o rafinovaný oslí můstek.

Transgenní hmyzoodolná, tedy insekt resistentní (IR) rýže zdaleka nepatří mezi klíčové geneticky modifikované (GM) komodity. Důvod lze spatřovat zejména v tom, že hlavní exportéři rýže „normální“ nechtějí riskovat ohrožení svého vývozu nařčením, že zároveň s ní, pod rukou, vyvážejí i tu „modifikovanou“. Takže ji raději nepěstují ani pro svoji vlastní potřebu. Vždyť zamíchat nějaké ty „cinknuté“ výpěstky do standardní exportní produkce není zas tak velký problém.

Tahle obava však zřejmě netrápí Čínu, schopnou si svoji rýžovou sklizeň pohodlně spotřebovat doma. A v případě IR odrůd je nejen vypěstovat laciněji, ale navíc výrazně snížit negativní zátěž životního prostředí jinak nezbytně aplikovanými insekticidy. V tomto směru má mnohaletou pozitivní zkušenost zejména s tzv. BT bavlníkem, jenž již před čtyřmi lety představoval 80 % celkové čínské bavlníkové produkce. Pěstován na 3,59 milionech hektarů vykazoval nejen o 10 % vyšší výnos než non-GM plochy, ale zároveň i o 60 % nižší použití insekticidů.

Připomeňme si, že ona zkratka BT značí transgenní odrůdu či klon, jež byla obdařena genem kódujícím produkci toxinu v Bacillus thuringiensis, tedy bakterii velmi specificky hubící určitý hmyz. Jeho larvy/housenky, jeho imaga či dokonce jeho dospělce. Ta cílová specifita je převelice důležitá – a díky ní jsou přípravky na bázi „BT“ doporučovány a využívány i jako biopesticidy. I u nás, najdete je v komerčních letácích pro „ekozemědělce“, právě tak jako ve vysokoškolských skriptech. BT plodiny jimi sypat či stříkat netřeba, ty pouze čekají, jestli si přijde kousnout nějaký nic netušící býložravec – herbivor.

Tak jako každá nová BT plodina vyvolává i BT rýže obavy z negativních ekologických důsledků svého použití. Nebude příslušnými toxiny (máme jich dnes na výběr již pár desítek) ohrožen vývoj nebo dokonce život dalších přítomných hmyzích herbivorů, které se plodinou sice také zčásti živí, ale nepředstavují její zásadní agrotechnické ohrožení? A jaký bude vliv na následný potravní řetězec, včetně zdraví různých, z lidského pohledu užitečných, dravců - predátorů.

Tradiční ověřovací strategie je založena jednak na modelových laboratorních pokusech, jednak na přímém vyhodnocování výskytu různých bezobratlých ( a někdy i obratlovců) v prostředí BT či non-BT lánů. V současné době však přicházejí ke slovu i techniky daleko „sofistifikovanější“. Nejnověji tzv. genomické studium takových potravních účinků na úrovní transkripční či translační. Tedy zjištění,zda dotyčný toxin nějak neovlivňuje již sám přepis dotyčných genů do podoby různých bílkovin.

Ten dřívější postup známe i z dávných tuzemských charakteristik „ekologického účinku“ BT kukuřice, odolné k zavíječi kukuřičnému. Několik entomologických týmů – zejména z Jihočeského biologického centra ( pod vedením pana profesora Sehnala) či z Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Praze Ruzyni (hlavní osoba profesor Kocourek) - posuzovalo, co vše se na dotyčných lánech najde „bezobratlého“. Výsledky zklamaly odmítače GM, žádné negativní ovlivnění biodiverzity se nekonalo. Spíše naopak: vyzrálá, úrodná, konvenčními insekticidy nedotčená BT políčka hýřila příslušnou faunou. A pokud byla kukuřice zaorána, pak mj. bohaté zdroje půdní mikroflóry jen dále zvyšovaly hojnost návazných potravních řetězců.

Mediálně-politický tlak však učinil své a z pozdějších téměř deseti tisíc hektarů BT kukuřice ročně už u nás postupně nezbylo téměř nic

Ale vraťme se k BT rýži.

Tým Wang et al. z čínské Hunan Agricultural University uveřejnil v lednovém čísle časopisu BMC Biotechnology článek s názvem „ Transcriptomic response of wolf spider Pardossa pseudoannulata, to transgenic rice expressing Bacillus thuringiensis Cry1Ab protein“

Zmíněný dravý „vlčí pavouk“ (čeleď slíďákovití) se běžně živí zejména larvami či imagy, tedy nedospělými jedinci, různého hmyzu. V pokusech byla použita jako jeho potrava imaga kobylek druhu Nilaparvata agens. Ta byla předtím patnáct dní krmena listy buď transgenní, nebo kontrolní rýže. Transgenní BT linie obsahovala Cry1Ab protein a byla toxická pro cílové škůdce, tedy housenky některých motýlů (rýžových zavíječů/molů, kupř. pink, strip či yellow rice stem borer). Nymfám kobylek tato potrava zřetelně neškodila, ale residua Cry1Ab byla i v jejich tkáních zjistitelná.

Vlčí pavouci byli na kobylkové dietě chováni až do své pohlavní dospělosti, tedy cca dva měsíce, krmeni dvakrát denně. Skupina kontrolní dospěla zhruba o týden dříve než ta živená BT potravou. Srovnávací transkriptomická analýza odhalila možnou příčinu – ze 136 odlišně exprimovaných genů se jich řada účastní v metabolických procesech tvorby chitinu, coby klíčové složky hmyzí kutikuly. A také v jejím konečném funkčním poskládání. Proces opakovaného svlékání během pavoučího dospívání byl tedy různými způsoby brzděn.

Pokud si tedy výsledky pokusů shrneme, vyjdou asi tyto závěry:

BT rýže bezprostředně nehubí necílový hmyz, včetně toho býložravého. Residua Cry-toxinů se však ukládají do jeho tkání a nelze vyloučit, že nějakým způsobem, zvolna, postupně, ohrožují i jeho zdraví. A co víc, putují dál potravním řetězcem. BT rýže tak negativně ovlivňuje vývoj jeho predátorů, tedy hmyzu z našeho pohledu „užitečného“. Možná i pozdější plodnost, přežití? Zatím nevíme. Potřebná míra oné požadované i zprofanované předběžné opatrnosti je tedy jistě na místě. Na straně druhé, je-li alternativou k využití BT plodin jen aplikace konvenčního neselektivního insekticidu, pobijeme se „škůdci“ jak herbivorní „neškůdce“, tak jejich přirozené hmyzí nepřátele. Z jedné vody načisto. Transkriptomické analýzy k tomuto zjištění netřeba.

Epilog?

BT kukuřice samozřejmě nebyla jediným GM objektem laboratoří jihočeského vědeckého centra. Ty měly a mají jiné, vlastní modelové druhy. Kromě řady dalších bylin se jimi svého času staly i dřeviny. Včetně jehličnanů. Pokusy byly úspěšné – ejhle, nadějná cesta mj. k přípravě budoucích „insekt-resistentních“ šumavských hvozdů? Lýkožroutí larvy už by se nemusely obávat jen utopení v pryskyřici a realita zdravé divočiny by nebyla ohrožena neplánovaným dlouhodobým suchem. Každé sousto by bylo pro zákeřné herbivory otrávené. I bez postřiků.

Žel, GM smrk či jedle rostou pomaleji než tabák nebo rýže. Naklonovat je do tisíců či desetitisíců také nějakou dobu trvá. A vypustit je z laboratoří a posléze školek do volné přírody? U nás? V Evropě? A dokonce v NPŠ?

No, nenechte se vysmát. Šumavští vlčí pavouci mohou být v klidu. Pokud tedy mezitím neumřou hlady.



Diskuse


Z. Opatrný
13:06
28.2.2017

K. Wágner
11:05
28.2.2017

R. Gramblička
12:30
28.2.2017

K. Wágner
13:16
28.2.2017

K. Wágner
13:35
28.2.2017

K. Drábek
15:11
28.2.2017

K. Wágner
15:35
28.2.2017

Ś. Svobodová
19:39
28.2.2017

A. Alda
10:19
28.2.2017

Z. Opatrný
9:38
28.2.2017

K. Wágner
10:39
28.2.2017

K. Wágner
10:44
28.2.2017

K. Wágner
7:09
28.2.2017

P. Mach
14:03
28.2.2017

K. Wágner
15:50
28.2.2017

počet příspěvků: 15, poslední 28.2.2017 07:39









 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.