Создание генетически модифицированных организмов как самая главная и противоречивая тема биологии

[Введите текст]

Размещено на http://www.allbest.ru/

4

Содержание

Введение

1. Разновидности генетически модифицированных организмов

2. Преимущества генетически модифицированных организмов

3. Минусы генетически модифицированных организмов

4. Нежелательные последствия употребления в пищу генетически модифицированных организмов для человека

5. Влияние генетически модифицированных организмов на экологию Земли

6. Генетически модифицированные организмы в России и мире

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Число жителей Земли за последнее столетие увеличилось с 1,5 до 5,5 млрд. человек, а к 2020 году предполагается вырост до 8 млрд., таким образом, возникает огромная проблема, стоящая перед человечеством. Эта проблема заключается в колоссальном увеличение производства продуктов питания, несмотря на то, что за последние 40 лет производство увеличилось в 2,5 раза, все равно этого не достаточно. Другая проблема возникла с медицинским лечением. Несмотря на огромные достижение современной медицины, производимые сегодня лекарственные препараты столь дороги, что населения земли сейчас полностью полагаются на традиционные донаучные методы лечения, прежде всего на неочищенные препараты растительного происхождения.

В развитых странах лекарственные средства на 25% состоят из природных веществ, выделенных из растений. Открытия последних лет свидетельствуют о том, что растения ещё долго будут оставаться источником полезных биологически-активных веществ (БТА), и что способности растительной клетки к синтезу сложных БТА все ещё значительно превосходят синтетические способности инженера-химика. Вот почему учёные взялись за проблему создания трансгенных растений.

Поэтому создание генетически модифицированных организмов (ГМО) - сейчас самая главная и противоречивая тема биологии.

1. Разновидности генетически модифицированных организмов

Генетически модифицированные организмы появились в конце 80-х годов двадцатого века. В 1992 году в Китае начали выращивать табак, который "не боялся" вредных насекомых. Но начало массовому производству модифицированных продуктов положили в 1994 году, когда в США появились помидоры, которые не портились при перевозке.

ГМО объединяют три группы организмов:

1. генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ);

2. генетически модифицированные животные (ГМЖ);

3. генетически модифицированные растения (ГМР) - наиболее распространённая группа.

На сегодня в мире существует несколько десятков линий генетически модифицированных культур: сои, картофеля, кукурузы, сахарной свёклы, риса, томатов, рапса, пшеницы, дыни, цикория, папайи, кабачков, хлопка, льна и люцерны. Массово выращивается генетически модифицированная соя, которая в США уже вытеснила обычную сою, кукуруза, рапс и хлопок.

Посевы трансгенных растений постоянно увеличиваются. В 1996 году в мире под посевами трансгенных сортов растений было занято 1,7 млн. га, в 2002 году этот показатель достиг 52,6 млн. га (из которых 35,7 млн. га - в США), в 2005 г ГМО-посевов было уже 91,2 млн. га, в 2006 году - 102 млн. га.

В 2006 году генетически модифицированные культуры выращивали в 22 странах мира, среди которых Аргентина, Австралия, Канада, Китай, Германия, Колумбия, Индия, Индонезия, Мексика, Южная Африка, Испания, США. Основные мировые производители продукции, содержащую ГМО - США (68%), Аргентина (11,8%), Канада (6%), Китай (3%).

2. Преимущества генетически модифицированных организмов

Преимущества генетически модифицированных продуктов очевидны: они не подвержены вредному влиянию бактерий, вирусов, отличаются высокой плодовитостью и длительным сроком хранения. Чтобы понять на сколько это важно, давайте подробней остановимся на каждом пункте.

Генетически модифицированные организмы - единственное спасение человечества от голода

Это, пожалуй, самый главный плюс, поскольку население земного шара неуклонно растёт, и, по прогнозам специалистов, в недалёком будущем перенаселённую планету ждёт голод. Поскольку искусственно сокращать прирост населения нереально, учёные решили усовершенствовать агротехнологии, ведь сорняки, вредители, плохая погода и различные заболевания наносят урожаю большой урон. Именно для этого были изобретены генетически модифицированные растения. Суть новых технологий такова: в ДНК одного живого организма пересаживается фрагмент ДНК другого, в результате чего первый приобретает новые качества. Так, помидорам подсадили ген камбалы, и они стали морозоустойчивыми, а в кукурузу ввели гены скорпиона, которые сделали её неуязвимой для вредителей. ДНК свиньи "обогатили" генами шпината, надеясь, что мясо получится более постным, а в геном картофеля добавили ген почвенного микроорганизма, дабы он был несъедобным для колорадского жука.

Трансгенные организмы обходятся гораздо дешевле

В экономическом плане генная инженерия - сплошная выгода. Во-первых, сроки выведения нового сорта сократились до минимума: теперь на появление улучшенного варианта организма уходит 2-3 года вместо 10, которые приходится затрачивать во время традиционного скрещивания. А это значит, что экономится и время, и деньги, которые обычно уходят на селекционные работы. Во-вторых, трансгенам, устойчивым к насекомым-вредителям, не нужны ядохимикаты - опять-таки, требующие затрат.

Модифицированные растения полезнее, чем натуральные

Борьба за урожай - не единственная задача генетиков: некоторые специалисты стремятся увеличить полезные качества продуктов. В одних они искусственно повысили дозу витаминов и микроэлементов, в других - питательную ценность, а на третьи вообще возложили "миссию" лекарств. Так, американские учёные решили вывести новую породу ГМ-кур, яйца которых будут содержать в себе вещества, препятствующие развитию онкологических заболеваний. Подобные усовершенствования с восторгом принимают жители Нового Света и Страны восходящего солнца - они готовы покупать ГМ-продукты хоть сегодня. А вот консервативные европейцы, несмотря на рекламу, с подозрением относятся к подобного рода пище.

Генетически модифицированные растения устойчивы к гербицидам

Для некоторых культур, удаление сорняков с помощью физических средств, таких как прополка, не рентабельно, поэтому фермеры часто распыляют большое количество различных гербицидов (химические вещества -- убийцы сорняков), чтобы уничтожить сорняки. Создание сельскохозяйственных культур с помощью генной инженерии, устойчивых к одному очень мощному гербициду может помочь предотвратить нанесение ущерба окружающей среде за счёт сокращения количества необходимых гербицидов. Например, "Monsanto" создала линию генетически модифицированных соевых бобов, устойчивых к гербициду Roundup. Фермеру, выращивающему эти соевые бобы, теперь требуется только одна обработка гербицидом вместо нескольких, что ведёт к снижению производственных затрат и количества опасных сельскохозяйственных отходов.

Генетически модифицированные организмы - будущее фармацевтики

Лекарственные средства и вакцины часто являются дорогостоящими для производства, а иногда и требуют особых условий хранения, и не доступны в странах третьего мира. Исследователи работают над созданием съедобных вакцин в помидорах и картофеле. Эти вакцины будет гораздо легче транспортировать и хранить, чем традиционные инъекционные вакцины.

3. Минусы генетически модифицированных организмов

Последствия употребления ГМО не так очевидны: учёные-генетики пока не могут ответить на вопрос, безвредны ли генетически модифицированные продукты для человека. Однако ряд существенных недостатков и угроз уже выявлен.

Организмы с изменённым генотипом способны активно мутировать.

Генетики признают, что вмешательство в геном живых организмов не может пройти бесследно, так как каждый ген в молекуле ДНК за что-то отвечает. Меняя эту совершенную структуру по своему усмотрению, человек нарушает отлаженный природой механизм. Чем это обернётся в будущем, предположить очень трудно, хотя наглядный пример уже имеется. Так, генетически изменённый лосось, который был выведен американскими учёными, кроме огромных размеров и внушительного веса (до 250 кг) приобрёл ещё одну особенность - стал ядовито-зелёного цвета. Причём такой окрас распространился не только на верхние слои кожи рыбины, но и на её внутренние органы. Так что мутаций можно ожидать и от других "переделанных" организмов, главное - чтобы они были безобидными.

Генетически модифицированные организмы - основная причина аллергий.

В последние годы во всем мире значительно возросло количество аллергиков. Основные причины, по мнению специалистов, - бесконтрольный приём лекарств, пищевых добавок и употребление трансгенных продуктов. ГМО вызывают аллергию прежде всего потому, что после пересадки новых фрагментов в молекулу ДНК, являющуюся молекулой белка, образуют новые формы протеинов. А с большинством ГМ-белков человеку никогда не приходилось сталкиваться - по сути, они для него чужеродные. Так стоит ли удивляться, что такие протеины не перевариваются в нашем организме, чаще всего оказываются токсичными и вызывают аллергию?

Сорта трансгенных растений содержат в себе слишком много ядохимикатов.

Учёные вывели несколько сортов модифицированной кукурузы и сои, нечувствительных к высоким концентрациям гербицидов (ядохимикатов, уничтожающих сорняки). Это ноу-хау окончательно развязало руки аграриям, которые раньше боялись переборщить с "химией", дабы вместе с сорняками не погибли и культурные растения. Новые сорта можно поливать слоновьими дозами гербицидов. В результате в ГМ-кукурузе и сое накапливается огромное количество ядохимикатов, которые, как известно, способны вызывать заболевания сердечно-сосудистой и нервной систем, сбои в работе печени, почек и даже рак.

Трансгенные растения - причина экологических проблем современности.

Некоторые сорта трансгенных растений губительно действуют на вредителей. Однако от контакта с их пыльцой гибнут и полезные насекомые - божьи коровки, пчелы, бабочки-монархи. Мало того - специалисты не исключают возможности "побега" чужеродного гена в дикую природу. Какими будут последствия - трудно представить, одно ясно наверняка: генетическое загрязнение способно нарушить природный баланс и привести к экологической катастрофе, последствия которой могут быть намного опаснее химического и радиоактивного загрязнения.

Генетически модифицированное организмы могут оказаться смертельными для человека.

Противники генной инженерии считают, что у нас есть веские основания опасаться белков бактериального характера, внедрённых в ГМ-картофель. Такой страшный яд, как ботулин, - тоже всего-навсего белок, выделяемый бактерией, причём его аминокислоты человеческий организм не воспринимает и в итоге гибнет. Поэтому говорить о безопасности трансгенного картофеля нельзя до тех пор, пока мы не выясним, не вырабатывают ли подсаженные в него бактерии каких-либо необычных аминокислот. Впрочем, сторонники генной инженерии считают подобные пессимистические прогнозы надуманными.

4. Нежелательные последствия употребления в пищу генетически модифицированных организмов для человека

Учёные выделяют следующие основные риски потребления в пищу генетически модифицированных продуктов. Для удобства восприятия все виды потенциальной угрозы, которую могут нанести генетически модифицированные организмы, оформленные в виде таблицы, где первая колонка обозначает номер, вторая - краткое описание проблемы, а третья подробно описывает пагубные для человека последствия, иллюстрируя их реальными примерами.

5. Влияние генетически модифицированных организмов на экологию Земли

Помимо опасности для здоровья человека, учёными активно обсуждается вопрос, какую потенциальную угрозу несут биотехнологии для окружающей среды.

Приобретённая ГМО-растениями устойчивость к гербицидам может сослужить плохую службу, если трансгенные культуры начнут бесконтрольно распространяться. Например, люцерна, рис, подсолнечник - по своим характеристикам очень похожи на сорняки, и с их произвольным ростом будет непросто справиться.

В Канаде - в одной из основных стран-производителей ГМО-продукции, подобные случаи уже зафиксированы. По сообщению газеты The Ottawa Citizen, канадские фермы оккупировали генетически модифицированные "суперсорняки", которые возникли в результате случайного скрещивания трёх видов ГМ-рапса, устойчивых к разным видам гербицидов. В результате получилось растение, которое, как утверждает газета, устойчиво практически ко всем сельскохозяйственным химикатам.

Похожая проблема возникнет и в случае перехода генов устойчивости к гербицидам от культурных растений к другим дикорастущим видам. Например, замечено, что выращивание трансгенной сои приводит к генетическим мутациям сопутствующих растений (сорняков), которые становятся невосприимчивыми к воздействию гербицидов.

Не исключена и возможность передачи генов, которые кодируют выработку белков, токсичных для насекомых-вредителей. Сорные травы, вырабатывающие собственные инсектициды, получают огромное преимущество в борьбе с насекомыми, которые часто являются естественным ограничителем их роста.

Кроме того, под угрозу попадают не только вредители, но и другие насекомые. В авторитетном журнале Nature появилась статья, авторы которой объявили, что посевы трансгенной кукурузы угрожают популяциям охраняемого вида бабочек-монархов, её пыльца оказалась токсичной для их гусениц. Подобный эффект, разумеется, не предполагался создателями кукурузы -- она должна была отпугивать лишь насекомых-вредителей.

К тому же живые организмы, питающиеся трансгенными растениями, могут мутировать - согласно исследованиям, проведённым немецким зоологом Хансом Каацем (Hans Kaaz), пыльца модифицированного масленичного турнепса вызывала мутации бактерий, живущих в желудке пчёл. генетический модифицированный организм пища

Существует опасение, что все эти эффекты в долгосрочной перспективе могут вызвать нарушение целых пищевых цепочек и, как следствие, баланса внутри отдельных экологических систем и даже исчезновение некоторых видов…

6. Генетически модифицированные организмы в России и мире

Россия пошла по пути рыночной экономики, при которой бизнес играет основную роль. К сожалению, недобросовестные предприниматели для получения прибыли часто проталкивают некачественные товары. Особенно это опасно, когда проталкиваются товары, основанные на применении плохо изученных новейших технологий. Для того чтобы избежать ошибок, необходим жёсткий контроль на государственном уровне за производством и распространением товаров. Отсутствие должного контроля может привести к серьёзным ошибкам и тяжёлым последствиям, что и произошло при применении генетически модифицированных организмов (ГМО) в продуктах питания.

Масштабное распространение в России ГМО, безопасность которых оспаривается учёными разных стран мира, ведёт к бесплодию, всплеску онкологических заболеваний, генетических уродств и аллергических реакций, к увеличению уровня смертности людей и животных, резкому сокращению биоразнообразия и ухудшению состояния окружающей среды.

Первые трансгенные продукты были разработаны в США бывшей военной химической компанией Монсанто еще в 80-х годах. С 1996г. общая площадь посевных площадей под трансгенными культурами выросла в 50 раз и уже в 2005 г. составила 90 млн. га (17% от общей площади). Наибольшее количество этих площадей засеяно в США, Канаде, Бразилии, Аргентине и Китае. При этом 96% всех ГМО-посевов принадлежит США. Всего в мире допущено к производству более 140 линий генетически модифицированных растений.

В своё время крупный производитель ГМ-культур компания "Монсанто" заявила, что через 10--15 лет все семена на планете будут трансгенными. В такой ситуации производители трансгенных семян окажутся монополистами на сельскохозяйственном рынке и смогут устроить голод в любой точке мира (в том числе и в России), просто отказавшись под тем или иным предлогом продавать стране семена. Практика экономических эмбарго и блокад давно широко практикуется в целях давления на те или иные государства, можно вспомнить свежие примеры -- Ирак, Иран, Северную Корею.

Уже сейчас продукты, содержащие ГМО, приносят огромную прибыль производителям. Проверка безопасности ГМО и "трансгенных" продуктов, в основном, проводится на средства самих компаний-производителей, и зачастую исследования по безопасности ГМО являются некорректными и необъективными. По данным, опубликованным в приложении Higher Education к британской газете Times, из 500 ученых, работающих в биотехнологической отрасли в Великобритании, 30% сообщили, что были вынуждены изменить данные своих результатов по просьбе спонсоров. Из них 17% согласились исказить свои данные, чтобы показать результат предпочтительный для заказчика, 10% заявили, что их "попросили" об этом, пригрозив лишением дальнейших контрактов, а 3% сообщили, что вынуждены были внести изменения, делающие невозможным открытую публикацию работ.

Заключение

В заключении хотелось бы ещё раз сказать о том, что генетически модифицированные продукты - одно из главных достижений биологии ХХ века. Но основной вопрос насколько оправдано использование таких продуктов питания, остаётся без ответа. Проблема ГМП актуальна, поскольку в ней экономические интересы многих стран приходят в противоречие с основными правами человека.

Большинство людей не обладают достаточными знаниями в области генетики и биотехнологий, поэтому у них формируется ложное представление о генетически модифицированных организмах. Раньше люди боялись стихийных бедствий, войн, теперь становится опасно есть мясо и овощи. Чем выше технология, тем выше риск. Людям следует постоянно помнить о простой закономерности: всякая технология имеет очевидные плюсы и неизвестные минусы.

Думаю, самое правильно в этой ситуации - продолжать исследование в области генной инженерии, с целью минимизировать отрицательные последствия употребления ГМО. Обывателям, которые утверждают, что ГМО - несомненное зло, я рекомендую повторить курс генетики за 10 класс и не смотреть американские фильмы ужасов про хищных помидоров-убийц.

Список использованной литературы

1. Биологический энциклопедический словарь - Москва, 1999.

2. Донченко Леонид Васильевич, Надыкта Владимир Давыдович Безопасность пищевой продукции - Москва: Пищепромиздат. 2001. С. 528.

3. Егоров Николай Сергеевич, Олескин Алексей Витальевич Биотехнология: Проблемы и перспективы - Москва, 2001.

4. Ирина Вячеславовна Ермакова. Генетически модифицированные организмы. Борьба миров - Белые альвы, 2010.

5. Маниатис Томас Методы генетической инженерии Москва, 2003.

6. Чемерис Аркадий Викторовч Новая старая ДНК - Уфа. 2005.

7. Шевелуха Вероника Сергеевна, Калашникова Елена Аркадиевна, Дегтярёв Сергей Васильевич Сельскохозяйственная биотехнология - Москва: Высшая школа, 1998.

Размещено на Allbest.ru