• 15:45
  • |
  • جمعه ۱ تیر ۱۳۹۷
  • |
  • mail
  • |
  • map
  • |
  • map
english
paya
مهندسی ژنتیک در محیط زیست
مهندسی ژنتیک مفهوم حفاظت از تنوع زیستی را دگرگون کرده است

بیست و پنج سال پیش، اهمیت غنای تنوع زیستی بر کیفیت زندگی بشر کشورهای جهان را به توافق برای تشکیل کنوانسیون تنوع زیستی واداشت. حفاظت از تنوع زیستی، استفاده پایدار و تقسیم عادلانه مزایای آن سه هدف اصلی این کنوانسیون هستند.
دستیابی به این سه هدف در گرو تحقق اهداف توسعه پایدار است که در سایه تلاش فراوان رخ خواهد داد. ریشه کن شدن فقر، کاهش جنگل زدایی و تخریب زمین و افزایش ذخایر کربن، کاهش تغییرات اقلیمی بخشی از اثرات مطلوب حفاظت از تنوع زیستی است. با وجود اهمیت زیاد حفاظت از تنوع زیستی تخریب آن همچنان در سراسر جهان ادامه دارد. ۲۲ مه مصادف با اول خرداد روزجهانی تنوع زیستی است. به همین مناسبت و برای تبیین جایگاه ایران در دستیابی به اهداف کنوانسیون تنوع زیستی با دکتر مهدی زهراوی، عضو هیئت علمی موسسه تحقیقات اصلاح و تهیه نهال و بذر به گفت و گو نشسته ایم.

*به نظر شما تنوع زیستی و حفاظت از آن تا چه حدی حائز اهمیت است که سازمان ملل یک روز را به نام روز جهانی تنوع زیستی نامگذاری کرده است.
تنوع زیستی عامل کلیدی بقاء هر اکوسیستم و دارای اهمیت اکولوژیکی، اقتصادی و فرهنگی است. تنوع زیستی و حفاظت از آن پایداری و بهره‌وری اکوسیستم را تضمین می‌کند.

 *حفاظت از تنوع زیستی چه تاثیری در کشاورزی و محیط زیست دارد؟
منابع زیستی، اساس کشاورزی مدرن را تشکیل می‌دهند و برای تامین امنیت غذایی لازم هستند. خطر نابودی ذخایر زیستی و منابع ژنتیکی از اواسط قرن بیستم مورد توجه دانشمندان قرار گرفت و متعاقب آن اقدامات جهانی در جهت حفاظت از این ذخایر گرانبها صورت پذیرفته است.

*پتانسیل‌های زیست ‌فناوری و مهندسی ژنتیک برای حفاظت از تنوع زیستی چیست؟
مهندسی ژنتیک با هدف قرار دادن آفات مضر و مهار اختصاصی آنها، مانع از نابودی ارگانیسم‌های مفید می شود. این فناوری موجب شده که روش‌های کشاورزی حفاظتی در کشورهای مختلف جهان مورد استقبال قرار گیرد و از این طریق در جلوگیری از فرسایش خاک نقش بسزایی داشته باشد و بدین ترتیب سبب حفظ تنوع زیستی موجود در خاک شده است.

ظرفیت عظیمی در خزانه‌های ژنتیکی به عنوان منبع بسیاری از خصوصیات ارزشمند، موجود است که به دلیل محدودیت‌های روش‌های سنتی، بلا استفاده مانده است. ورود مهندسی ژنتیک سبب دگرگونی بسیاری از مفاهیم در حوزه‌های مختلف، از جمله تنوع زیستی شده است. این فناوری نوین با قابلیت گذر از مرزهای محدودکننده، آزادسازی ظرفیت نهفته در منابع ژنتیکی و توسعه ژرم‌پلاسم را نوید می‌دهد است.

با توجه به دستاوردهای ارزشمند مهندسی ژنتیک در حوزه تولید و امنیت غذایی و با توجه به تحول عظیم مورد انتظار ناشی از قابلیت‌های شگرف این فناوری، می‌توان گفت بشر وارد عصر جدیدی از نظر تأمین مایحتاج ضروری خود شده است.

*کشور ایران در زمینه حفظ تنوع زیستی تاکنون چه اقداماتی انجام داده است؟
ایران اقدامات سازنده‌ای در عرصه بین‌المللی، منطقه‌ای و ملی داشته است. ایران در کنوانسیون‌ها و معاهدات بین‌المللی عضو است و در برخی از آنها فعالانه در سطوح مدیریتی مشارکت داشته است. در عرصه ملی اقدامات و فعالیت‌های گسترده‌ و ارزنده‌ای در حوزه حفظ تنوع زیستی صورت گرفته است. سازمان‌ها و مراکز متعددی در جنبه‌های مختلف این حوزه به فعالیت‌های اجرایی و تحقیقاتی مشغول هستند.

اثربخشی این اقدامات در سطح آگاهی بخشی عمومی مثبت بوده است تا آنجا که هم اکنون حفظ تنوع زیستی به عنوان یک دغدغه عمومی در سطح جامعه مطرح است. با این حال این اقدامات چه در سطح بین‌المللی و چه در سطح ملی کافی بنظر نمی‌رسد و پدیده‌های تخریب و اضمحلال ماواهای طبیعی، انقراض گونه‌ها و فرسایش ژنتیکی به شدت جریان دارد. هم اکنون در بحران‌هایی مانند گرم شدن زمین و تغییر اقلیم به سر می‌بریم که بر وخامت این اوضاع می افزاید. این درحالی است که جمعیت بشر کماکان به رشد خود ادامه خواهد داد و با در نظر گرفتن همه این جهات از هم اکنون بحران اسفناک تأمین غذا، پوشاک و افزایش تقاضا برای بشر قابل پیش بینی است. در چنین شرایطی تکیه بر روش‌های سنتی حفاظت از تنوع زیستی و تولید غذا، جوابگو نخواهد بود و نیاز به استفاده از فناوری‌های جدید است. در این میان فناوری مهندسی ژنتیک از ظرفیت بالایی برخودار است.

*چه پیشنهادی برای ارتقای حفاظت از تنوع زیستی در کشورمان دارید بهره‎برداری از فناوری‎های نو چگونه می‏تواند یاری‏ رسان باشد؟
 خوشبختانه کشور از لحاظ دانش و تخصص فنی در این زمینه غنی است. اما چند عامل سبب ایجاد محدودیت یا ممانعت برای ورود این دانش به عرصه عمل و اجرا شده است. یکی از این عوامل محدودیت منابع مالی تخصیص داده شده به این حوزه است که متاسفانه هیچگونه تناسبی با گستردگی و ابعاد فاجعه‌ی از بین رفتن تنوع زیستی ندارد. از سوی دیگر نیاز به ایجاد تسهیلات و رفع موانع قانونی در استفاده از این فناوری است. اطلاع رسانی و آگاهی بخشی عمومی از سلامت محصولات حاصل از این فناوری نیز از اهمیت زیادی برخودار است و باید مورد اهتمام قرار گیرد.

تهیه و تنظیم: شقایق فکوری
پایگاه اطلاع رسانی بیوتکنولوژی ایران
مهندسی ژنتیک اهرم کمکی حفاظت از محیط زیست

  منصور امیدی*

 
دکتر منصور امیدی
 پیش‌بینی می‌شود در سال ۲۰۵۰ جمعیت جهان به ۹‌ میلیارد نفر برسد درحالی‌که هم‌اکنون نیز تأمین امنیت غذایی جهان با مشکل         روبه‌روست. توجه کافی و صحیح به عواملی مانند اراده سیاسی، زیرساخت‌ها، موانع تجاری، سیاست‌های کشاورزی، سرمایه و قوانین تسهیل‌کننده در کنار حفظ رویکرد علمی به مسئله اصلاح ژنتیک می‌تواند به رفع و کاهش مشکلاتی که بشر تا چند سال آینده با آنها روبه‌رو می‌شود، کمک کند.

با ورود محصولات تراریخته به کشور بحث‌های متفاوتی درباره آن آغاز شده است. محصولات تراریخته مبحثی کاملا علمی است و زمانی که با بحث علمی به صورت مجزا برخورد می‌کنیم، یعنی برخوردی اشتباه داریم. سال‌های طولانی است که انسان گیاهان را در یک جهت مشخص و برای مقاصد خود اصلاح می‌کند. در سال‌های گذشته آن‌چنان روش اصلاح گیاهان تغییر کرده که نمی‌توان با صراحت درباره اینکه این علم به‌طور کلی خوب یا بد است، اظهارنظر کرد. مهندسی ژنتیک و زیست‌فناوری، دستاوردی بشری و متعلق به تمامی انسان‌هاست که برآورد فعالیت ژنتیکی انسان در سال‌های بسیار تا همین لحظه بوده‌ است.

صحبت درباره محصولات تراریخته امری مطلق نیست. مهندسی ژنتیک و بیوتکنولوژی روندی رو به رشد با سرعت بسیار بالا دارد و یکی از علومی محسوب می‌شود که سرعت رشد آن بسیار بالا بوده ‌است. تراریخته بخشی از این علم وسیع است. بی‌شک تراریخته می‌تواند به کمک انسان بیاید. با کمک تراریخته می‌توان غذای سالم‌تری داشت. غذایی که بقایای آلوده‌سازها، سم و کود در آن وجود نداشته باشد، غذایی سالم نام می‌گیرد.

تراریخته می‌تواند به تولید این نوع محصولات کمک کند. همچنین محصولات تراریخته می‌تواند به کمک محیط ‌زیست بیاید. زمانی که یک دستاورد مهم بشری می‌تواند محیط ‌زیست را تحت‌تأثیر خود قرار دهد، در نتیجه می‌تواند به آن نیز کمک کند. یکی از فواید تراریخته در محیط ‌زیست، کاهش مصرف سم و کود است. به هر میزانی که در محیط‌ زیست آلوده‌سازها کمتر شود، غذای آلوده کمتری تولید خواهد شد. برای بررسی محصولات تراریخته باید آن را در یک پروسه بیوتکنولوژی دید. اگر در بررسی تراریخته نگاه علمی در یک پروسه وجود نداشته باشد و با نگاه علم در لحظه نقد شود، بی‌شک نتیجه مطلوبی نخواهد داشت.

اگر با روشی درست محصولات تراریخته بررسی شود، دستاوردها و روش‌های جدید آن برای ما روشن خواهد شد. از جمله دستاوردهای مثبت استفاده از محصولات تراریخته، کاهش مصرف آب است. زمانی که مصرف گیاه سبز با مشکل مواجه نشود و از سویی پوشش گیاهی وجود داشته باشد، به این معناست که مصرف منابع آب کاهش پیدا کرده و محیط‌ زیست آسیب کمتری دیده است. اگر با استفاده از بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک تراریخته گیاهی ایجاد شود، بی‌شک مصرف آب کاهش پیدا می‌کند. درحال‌حاضر در سراسر جهان اندیشمندان از طریق علم بیوتکنولوژی سعی دارند گیاهان مستعد اقلیم تولید کنند.

اقلیم‌های مختلف جغرافیایی تا چند سال آینده با تغییرات اساسی روبه‌رو خواهند شد و با این چشم‌انداز ‌می‌توان با تراریخته گیاهانی تولید کرد که در شرایط متفاوت مقاوم باشند. با تغییرات اقلیمی بشر مجبور است گیاه متناسب با آن محیط را ایجاد کند و این امر در حال وقوع است. با توجه به کمبود شدید منابع آب در کشور، بیوتکنولوژی می‌تواند کشور را به سمت تأمین منابع غذایی بالا ببرد. زمانی که تولید محصولات کشاورزی در یک سطح مشخص بالا برود، می‌توان از صرفه‌جویی آب صحبت کرد.

محصولات تراریخته کاهنده محدودیت مصرف آب است و این محصولات می‌تواند محدودیت آب را از طریق تولید گیاهان متحمل به خشکی کاهش دهد. با مقایسه محصولات تراریخته و غیرتراریخته مشاهده شده که برخی از محصولات تراریخته نیاز به شخم و خاک‌ورزی کمتری دارند و در شرایط خشک‌سالی و تنش خشکی، تفاوت قابل‌توجهی بین محصول قابل برداشت و محصول تلف‌شده به‌وجود می‌آید. طبق بررسی‌های اخیر در دنیا مشاهده شد که محصولات تراریخته به ثبات و حفظ تنوع زیستی کمک می‌کنند.

وجود محصولات تراریخته در سطح بازار که به وفور در فروشگاه‌های بزرگ یافت می‌شوند، نگرانی‌هایی برای مردم ایجاد کرده زیرا برخی افراد معتقدند مصرف محصولات دست‌کاری‌شده ژنتیکی سلامت انسان را تهدید می‌کند. چنین مبحثی به دلیل مؤلفه‌های علمی‌ای که دارد، باید فارغ از فضاهای غیرعلمی و در جمع دانشمندان و محققان به آن پرداخته شود. حتی در دانشگاه‌ها در سطوح بالاتر از لیسانس و در مقطع فوق لیسانس و دکترا مباحث مربوط به تراریخته و ژنتیک تدریس می‌شود. اگر این مباحث علمی در سطح جامعه و اصطلاحا به کف خیابان آورده شوند، برداشت‌ها از آن بسیار متفاوت می‌شود. نباید با یک علم و دستاورد بشر مبارزه کرد و نگرانی کاذب در سطح جامعه به وجود آورد.

* استاد پردیس کشاورزی دانشگاه تهران

نقش بیوتکنولوژی در حفظ محیط زیست

دکتر حسین عسکری*

نورمن بورلاگ، بنیانگذار انقلاب سبز و تنها برنده جایزه صلح نوبل برای کشاورزی معتقد است «مهم ترین فایده اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی حفاظت از محیط زیست است.»
کشاورزی با تغییر کاربری بهترین و حاصلخیز ترین زمین‌ها و منابع طبیعی برای تامین امنیت غذایی ناگزیر آسیب‌های زیادی را به تنوع زیستی وارد کرده است. از سوی دیگر بخش قابل توجهی از گازهای گلخانه ای در اثر فعالیت‌های کشاورزی و عملیات خاک ورزی منتشر می شود.

مصرف ناگزیر سموم نیز با آلوده ساختن خاک و آب و از بین بردن موجودات غیر هدف یکی از آسیب‌های زیست محیطی این صنعت به شمار می‌آید. استفاده از فناوری‌هایی مانند مهندسی ژنتیک و معرفی محصولات تراریخته این آسیب‌ها را تا حد قابل توجهی کاهش می‌دهد. بنابراین متخصصان بیوتکنولوژی، اصلاح نباتات و مهندسی ژنتیک باید دانشمندان دوستدار محیط‌زیست در نظر گرفته شوند.

این امر حاصل توسعه ارقام با عملکرد بهتر و مقاوم به تنش‌های زیستی و غیر زیستی است به طوری که بهینه تولید غذا در سطح یکسانی از زمین کشاورزی افزایش یافته و از این طریق از گسترش بیشتر فعالیت‌های کشاورزی به مناطق بکر و طبیعی جلوگیری شده است. در واقع افزایش 574 میلیون تن در تولید محصولات غذایی در دو دهه گذشته با افزایش سالانه 11.5 درصد، در واقع به معنای کاهش نیاز به 174 میلیون هکتار زمین کشاورزی بوده است.

جلوگیری از افزایش سطح زمین‌های کشاورزی به مفهوم جلوگیری از نابودی جنگل‌ها و مراتع است. ناگفته پیداست که حفظ مراتع و جنگل‌ها نقش انکار ناپذیری در بهبود وضعیت محیط زیست دارد. به همین دلیل است که نورمن بورلاگ بنیانگذار انقلاب سبز و تنها برنده جایزه صلح نوبل برای کشاورزی معتقد بود «مهم ترین فایده اصلاح نباتات و بیوتکنولوژی حفاظت از محیط زیست است.» مثلا اگر در حال حاضر از یک هکتار زمین 10 تن محصول برداشت می‌شود، بدون ارقام اصلاح شده این مقدار به یک تن کاهش پیدا می کرد و به این ترتیب برای تامین ده تن محصول به ده هکتار زمین نیاز بود. اگر این مقدار محصول یک تن بود ما برای تامین نیاز خود لازم بود به جای یک هکتار 10 هکتار مزرعه داشته باشیم. بنابراین برای تامین نیاز فزاینده به غذا بدون استفاده از فناوری هایی مانند مهندسی ژنتیک برای اصلاح نباتات جنگل‌ها و مراتع بیشتری به سرنوشت تغییر کاربری دچار می شدند.

محصولات کشاورزی علاوه بر انسان برای آفات و عوامل بیماری‌زا هم مطلوب هستند. برای جلوگیری از خسارت آفات و بیماری‌ها، سموم در کشاورزی مورد استفاده قرار گرفتند و مراجعی هم متولی استفاده صحیح از این ترکیبات شدند. کمی بعد به خاطر افسارگسیخته شدن مصرف سم، اثرات منفی آن و گزارش‌های متعددی از وجود سم در منابع آبی، باقی‌ماندن آن در خاک و پسماندهای کشاورزی سبب شد تا مدیریت مصرف سموم و کشاورزی پایدار مورد توجه قرار گیرد. در ایران سازمان حفظ نباتات مسئول نظارت بر مصرف سموم است.کارشناسان اعلام کردند که استفاده از کود و سم شیمیایی باید مدیریت شود.
 

بنابراین مفهوم سلامت برای ما یک شاخص است. برای همین منظور مدیریت تلفیقی آفات و مدیریت تلفیقی مواد غذایی را بوجود آوردند تا به ظرف حیات خود صدمه نزنیم. یکی از ابزارهای افزایش شاخص سلامت در فعالیت های کشاورزی مهندسی ژنتیک است که تا کنون نیز توانسته است تا حد قابل توجهی از آسیب‌ها بکاهد. یه ویژه محصولات تراریخته مقاوم به آفت تا حد زیادی از مصرف سم در مزرعه جلوگیری کرد و محصولات مقاوم به علف‌کش ضمن کاهش مصرف و کارامد ساختن استفاده از علف‌کش‌ها موجب شد سموم با سمیت و خطر بالا با سموم کم خطر جایگزین شود. تا جایی که می‌توان گفت از سال 2006 اغلب کشاورزان مصرف سموم با خطر بالا را با یک سم کم خطر جایگزین کرده بودند که این امر موجب شد مصرف علف‌کش‌های خطرناک به شدت کاهش یابد. مقاوم نمودن برخی محصولات تراریخته به علف‌کش گلایفوسیت علاوه بر جایگزینی سموم پر خطر حتی در برخی موارد موجب کاهش میزان مصرف علف‌کش شده است.

از جمله در مورد چغندر قند مقاوم به علف‌کش که حاصل تلاش دانشمندان کشورمان در مؤسسه تحقیقات چغندر قند است، تعداد دفعات سم‌پاشی با گلایفوسیت 2 تا 3 دفعه لازم است در حالی که در مورد علف‌کش‌های انتخابی 4 تا 5 نوبت سم‌پاشی انجام می‌شود. همچنین افزایش تنوع زیستی در مزارع کشت چغندر مقاوم به علف‌کش گزارش شده است (نوروزی، 1395).

همان طور که گفته شد یکی از عوامل اصلی انتشار گازهای گلخانه‌ای فعالیت‌های کشاورزی است. کشت محصولات تراریخته سالانه موجب کاهش انتشار 23.9 میلیارد کیلوگرم گازهای گلخانه‌ای در جو شده است. این امر به دلیل کاهش استفاده از سوخت‌های فسیلی (مورد نیاز ماشین‌آلان سم‌پاشی و خاک‌ورزی) و کاهش سم‌پاشی و همچنین کاهش خاک‌ورزی در محصولات مقاوم به علف‌کش محقق شده است.

تنها در سال 2015 میزان کاهش انتشار دی اکسید کربن در اثر کشت محصولات تراریخته 26.7 میلیارد کیلوگرم و در سال 2014 نیز 27 میلیارد کیلوگرم معادل حذف حدود 12 میلیون خودرو از خیابان‌ها بوده است (ISAAA, 2015). دانشمندان دانشگاه پوردو نیز در مطالعات خود به این نتیجه رسیدند که در صورت حذف سه رقم تراریخته ذرت، سویا و پنبه از سطح مزارع جهان و جایگزینی آنها با ارقام غیر تراریخته، علاوه بر افزایش قیمت‌ها موجب افزایش سالانه انتشار گازهای گلخانه‌ای به میزان یک میلیارد کیلوگرم خواهد شد (Mahaffey et al. 2016).

باید این را باور کنیم که کشاورزی عرصه اقتصاد برای تولید نهاده‌های غذایی سالم است. در بطن همین مفهوم تولید غذای سالم گیاهان تراریخته معرفی شدند گیاهانی که می توانند بدون مصرف سم و با راندمان بالا از منابع محیطی استفاده کنند تولید در واحد سطح بالایی داشته باشند و بتوانند منجر به ایجاد امنیت و سلامت غذا و محیط زست شوند. بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک در حقیقت فرزند اصلاح نباتات کلاسیک و ایمنی زیستی فرزند بیوتکنولوژی و مهندسی ژنتیک است و حذف آنها از کشاورزی به سلامت مردم و محیط زیست آسیب خواهد زد.

* بیوتکنولوژیست و عضو هیات علمی دانشکده فناوری‌های نو دانشگاه شهید بهشتی