Skip to main content
Query

14.3: Kuzalisha Kuchagua na Uhandisi wa Maumb

  • Page ID
    166133
  • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Maendeleo ya aina mpya ya mazao ni mfano wa bioteknolojia ya kilimo, zana mbalimbali zinazojumuisha mbinu za kuzaliana za jadi na mbinu za kisasa zaidi za maabara. Mbinu za jadi zimeanza maelfu ya miaka, wakati bioteknolojia hutumia zana za uhandisi wa maumbile zilizotengenezwa katika miongo michache iliyopita.

    Uzalishaji wa kuchagua (Uchaguzi wa Bandia)

    Karibu matunda yote na mboga hupatikana katika soko lako la ndani bila kutokea kwa kawaida. Kwa kweli, zipo tu kwa sababu ya kuingilia kati kwa binadamu ambayo ilianza maelfu ya miaka iliyopita. Binadamu waliunda idadi kubwa ya aina za mazao kwa kutumia mazoea ya jadi ya kuzaliana kwenye mimea ya asili inayotokea, mwitu. Mazoea haya yanategemea uzalishaji wa kuchagua (uteuzi wa bandia), uzazi wa binadamu unaowezeshwa kwa watu binafsi wenye sifa za kuhitajika. Kwa mfano, aina za mavuno ya juu zilizalishwa kwa njia ya kuzaliana kwa kuchagua. Mazoea ya kuzaliana kwa jadi, ingawa ni ya chini ya teknolojia na rahisi kufanya, yana matokeo ya vitendo ya kurekebisha habari za maumbile ya kiumbe, na hivyo kuzalisha sifa mpya.

    Uzalishaji wa kuchagua ni mdogo, hata hivyo, kwa mzunguko wa maisha ya mmea na aina tofauti za maumbile ambazo ni za kawaida. Kwa mfano, hata aina ya mahindi ya maua ya haraka ina muda wa kizazi cha siku 60 (wakati unaohitajika kwa mbegu kuota, kuzalisha mmea wa kukomaa, kupata mbelewele, na hatimaye kuzalisha mbegu zaidi) katika hali kamilifu. Kila kizazi hutoa fursa ya kuchagua mimea ya mtu binafsi na kuzalisha mbegu ambazo ni karibu na matokeo yaliyohitajika (kwa mfano, huzalisha kernels kubwa, juicier). Zaidi ya hayo, kama hakuna watu kutokea kwa wamiliki variants jeni kwamba kusababisha kubwa, juicier kokwa, haiwezekani artificially kuchagua tabia hii. Hatimaye, uzalishaji wa jadi huchanganya jeni zote kati ya watu wawili wanaozalishwa, ambayo inaweza kuhesabu katika makumi ya maelfu (mahindi, kwa mfano, ina jeni 32,000). Wakati wa kuchanganya idadi kubwa ya jeni, matokeo hayawezi kutabirika.

    Mfano wa kuvutia ni mahindi (mahindi). Wanabiolojia wamegundua ya kwamba mahindi yalitengenezwa kutokana na mmea wa porini unaoitwa teosinte. Kupitia mazoea ya jadi ya kuzaliana, binadamu wanaoishi maelfu ya miaka iliyopita katika kile ambacho sasa ni Kusini mwa Mexico walianza kuchagua sifa za kuhitajika mpaka walipoweza kubadilisha mmea kuwa kile kinachojulikana kama mahindi (takwimu\(\PageIndex{a}\)). Kwa kufanya hivyo, wao kwa kudumu (na bila kujua) walibadilisha maelekezo yake ya maumbile.

    Teosinte na mahindi ya kisasa. Mwisho huo una cobs kubwa zaidi na kernels kubwa, juicier, na njano.
    Kielelezo\(\PageIndex{a}\): Nyasi za mwitu zinazoitwa teosinte zilibadilishwa kwa njia ya uzalishaji wa kuchagua kuzalisha kile kinachojulikana sasa kama mahindi (mahindi). Utaratibu huu wa mabadiliko ulianza maelfu ya miaka iliyopita na watu wa asili wa kile ambacho sasa ni Mexico. Picha na Nicolle Rager Fuller/Taifa Sayansi Foundation (uwanja wa umma).

    Historia hii ya mabadiliko ya maumbile ni ya kawaida kwa karibu aina zote za mazao. Kwa mfano, kabichi, broccoli, mimea ya Brussel, cauliflower, na kale zote zilianzishwa kutoka kwa aina moja ya mmea wa haradali wa mwitu (takwimu\(\PageIndex{b}\)). Nightshade ya mwitu ilikuwa chanzo cha nyanya, mbilingani, tumbaku, na viazi, mwisho uliotengenezwa na binadamu miaka 7,000 — 10,000 iliyopita katika Amerika ya Kusini.

    Mti wa kabichi wa mwitu una majani ya basal na maua madogo, ya njano.
    Kielelezo\(\PageIndex{b}\): Brassica oleracea ni mmea katika familia ya haradali na inajulikana kama kabichi ya mwitu. Kutoka kwao ilitengenezwa mazao mengi ya kawaida, kama vile cauliflower, broccoli, mimea ya Brussel, na bila shaka, kabichi. Picha na Kulac (CC-BY-SA).

    Maumbile Engineer

    Uhandisi wa maumbile ni mchakato wa kubadilisha moja kwa moja DNA ya kiumbe ili kuzalisha mazao yaliyohitajika kwa kasi zaidi kuliko kuzaliana kwa kuchagua. Kwa sababu jeni zinaweza kupatikana kutoka kwa spishi nyingine au hata synthesized katika maabara, wanasayansi si mdogo na tofauti zilizopo maumbile ndani ya aina ya mazao (au aina karibu kuhusiana na ambayo wanaweza kuvuka). Hii inapanua sifa zinazowezekana ambazo zinaweza kuongezwa kwa mazao. Uhandisi wa kisasa wa maumbile ni sahihi zaidi kuliko uzalishaji wa kuchagua kwa maana kwamba wanabiolojia wanaweza kurekebisha jeni moja tu. Pia, uhandisi wa maumbile unaweza kuanzisha jeni kati ya spishi mbili zinazohusiana na mbali, kama vile kuingiza jeni la bakteria ndani ya mmea (takwimu\(\PageIndex{c}\)).

    Kulinganisha uzalishaji wa mimea ya jadi na uhandisi wa maumbile
    Kielelezo\(\PageIndex{c}\): Wote kuchagua (jadi) uzalishaji na kisasa uhandisi maumbile kuzalisha marekebisho ya maumbile. Uhandisi wa maumbile inaruhusu marekebisho machache na sahihi zaidi ya maumbile. Mchakato wa kuzaliana kwa mimea ya jadi huanzisha jeni kadhaa ndani ya mmea. Jeni hizi zinaweza kujumuisha jeni inayohusika na tabia inayotaka, pamoja na jeni zinazohusika na sifa zisizohitajika. Katika uzalishaji wa jadi, aina ya wafadhili DNA strand (A) na aina ya mpokeaji DNA strand (C) ni pamoja ili kuzalisha aina mpya ya DNA strand. Mchanganyiko wa DNA wa wafadhili una sehemu ya genome nzima ya kiumbe, ikiwa ni pamoja na jeni inayotaka (B). Katika aina mpya ya DNA strand, jeni nyingi huhamishiwa na jeni inayotaka. Uhandisi wa maumbile huwezesha kuanzishwa katika mmea wa jeni maalum au jeni zinazohusika na sifa za riba. Kwa kupunguza utangulizi wa moja ya jeni chache zilizotambuliwa, wanasayansi wanaweza kuanzisha tabia inayotakiwa bila pia kuanzisha jeni zinazohusika na sifa zisizohitajika. Katika uhandisi wa maumbile, jeni inayotaka (B) inakiliwa kutoka kwa genome ya viumbe vya wafadhili (A). Gene inayotaka kutoka kwa viumbe vya wafadhili DNA strand na aina ya mpokeaji DNA strand (C) ni pamoja ili kuzalisha aina mpya ya DNA strand. Jeni tu linalohitajika linahamishiwa mahali katika genome ya mpokeaji. Ilibadilishwa kutoka Michael J. Ermarth/FDA (uwanja wa umma).

    Viumbe vinasaba (GMOs) ni wale ambao wamekuwa na DNA yao kubadilishwa kupitia uhandisi maumbile. Mazao ya vinasaba wakati mwingine huitwa mazao ya kiinasaba (GE). Viumbe vya transgenic ni aina ya viumbe vinasaba ambavyo vina jeni kutoka spishi mbalimbali. Kwa sababu zina mchanganyiko wa pekee wa jeni na hazizuiwi kwa maabara, mimea ya transgenic na GMOs nyingine hufuatiliwa kwa karibu na mashirika ya serikali ili kuhakikisha kuwa yanafaa kwa matumizi ya binadamu na hayahatarishi maisha mengine ya mimea na wanyama. Kwa sababu jeni hizi za kigeni (transgenes) zinaweza kuenea kwa spishi nyingine katika mazingira, hasa katika poleni na mbegu za mimea, upimaji wa kina unahitajika ili kuhakikisha utulivu wa kiikolojia.

    Jinsi ya Vinasaba Kurekebisha seli za Plant

    DNA inaweza kuingizwa katika seli za mimea kupitia mbinu mbalimbali. Kwa mfano, gene bunduki propels DNA amefungwa kwa chembe dhahabu katika seli kupanda. (DNA ni chaji vibaya na clings kwa dhahabu chanya kushtakiwa.) Njia ya jadi zaidi inaajiri pathogen ya mimea Agrobacterium tumefaciens (takwimu\(\PageIndex{d}\)). Kawaida, bakteria hii husababisha ugonjwa wa nyongo wa taji katika mimea kwa kuingiza kipande cha mviringo cha DNA, kinachoitwa Ti plasmid, ndani ya seli za mimea. DNA hii inashirikisha katika kromosomu za mimea, na kuwapa jeni kuzalisha nyongo (takwimu\(\PageIndex{e}\)), ambayo hutoa nyumbani kwa pathojeni ya bakteria.

     

    Kiini kidogo cha mviringo (Agrobacterium) kinaingiza T-DNA ndani ya kiini kikubwa cha mraba (mmea).
    Kielelezo\(\PageIndex{d}\): Kiini cha Agrobacterium tumefaciens (A) kinaingiza plasmid ya Ti (C), ambayo ina T-DNA (a) ndani ya seli ya mmea (D). T-DNA hatimaye inaingia kiini cha mmea (G), ambapo DNA ya mmea huhifadhiwa. Picha na Chandres (CC-BY-SA).
    Mti wenye ukuaji wa spherical unatoka chini ya shina
    Kielelezo\(\PageIndex{e}\): Nyongo ya taji inayosababishwa na tumefaciens ya Agrobacterium. Bakteria hii huingiza DNA ndani ya seli za mimea, ambayo huwafanya kuzalisha nyongo ya taji. Utaratibu huu unaweza kubadilishwa na wanasayansi kuingiza jeni kwamba kanuni kwa sifa kuhitajika katika aina ya mazao. Picha na Scott Nelson (uwanja wa umma).

    Wanasayansi hubadilisha mchakato ambao Agrobacterium huathiri na hubadilisha seli za mimea ili kuzalisha mimea yenye vinasaba na sifa za manufaa ya kilimo kama ifuatavyo (takwimu\(\PageIndex{f}\)):

    1. T-DNA, ambayo codes kwa nyongo taji ni kuondolewa kutoka Ti plasmid, na jeni kwa sifa taka ni aliongeza.
    2. Plasmid iliyobadilishwa inaongezwa tena kwa Agrobacterium.
    3. Agrobacterium huathiri seli za mmea zisizojulikana (seli za shina ambazo zinaweza kuendeleza katika sehemu yoyote ya mmea; takwimu\(\PageIndex{g}\)).
    4. Seli za mmea zilizobadilishwa hupewa homoni kuzalisha mmea mzima.
    Agrobacterium huingiza plasmid ya Ti iliyobadilishwa ndani ya kiini cha mmea ili kufanya mmea wa transgenic
    Kielelezo\(\PageIndex{f}\): Mchakato wa kuzalisha mmea wa transgenic kwa kutumia Agrobacterium. Plasmid ya Ti ilijenga kuingiza jeni la riba na jeni la alama, ambalo baadaye litaonyesha seli zipi ambazo zinabadilika. Mstatili unawakilisha Agrobacterium. Ina DNA ya kawaida ya bakteria na plasmid ya Ti, inayowakilishwa na mduara. T-DNA (ambayo hutoa waalimu wa kuzalisha nyongo ya taji) huondolewa, na transgene (jeni ya riba) na jeni la maker huingizwa badala yake. Jeni la maslahi ni rangi ya kijani, na jeni la alama (kwa kupinga kanamycin ya antibiotic) ni rangi ya bluu. Kisha, seli za mimea zinaambukizwa na Agrobacterium. Kiini cha bakteria huingiza plasmid ya Ti ndani ya kiini cha mmea wa polyhedral. Transgene huhamishiwa kwenye kiini cha seli ya mimea, ambayo ina DNA ya kawaida ya mmea. Kisha, seli za mimea zilizo na jeni la riba huchaguliwa na zinaruhusiwa kugawanya. Hii inafanywa kwa kulima seli za mimea kwenye vyombo vya habari vya kanamycin kwenye sahani ya petri. Wito, makundi ya seli za mmea zisizofafanuliwa, zinazalishwa. Hatimaye, homoni hutumiwa ili kushawishi ukuaji wa risasi na mizizi. Mshale unaonyesha kutoka sahani ya petri hadi mmea wa transgenic wa potted. Picha na Melissa Ha (CC-BY).
    Blobs ya kijani ya seli za mimea katika sahani isiyojulikana
    Kielelezo\(\PageIndex{g}\): Seli za mimea ya mtu binafsi ni za kwanza za maumbile na Agrobacterium. Wao kisha kukua katika calluses (blobs ya seli undifferentional mimea) na hupewa homoni kushawishi mizizi na risasi maendeleo. Kwa sababu seli zote katika mmea ambazo hatimaye hukua zimetoka kwenye kiini kimoja cha maumbile, mmea mzima ni transgenic. Picha na Igge (CC-BY-SA).

    Mifano ya Mazao ya Vinasaba

    Mazao mengi yenye vinasaba yameidhinishwa nchini Marekani na kuzalisha vyakula vyetu. Kiumbe cha kwanza kilichobadilishwa vinasaba kilichoidhinishwa na Utawala wa Chakula na Dawa ya Marekani (FDA) mwaka 1994 kilikuwa nyanya za Flavr Savr™, ambazo zina maisha marefu ya rafu (kuchelewa kuoza) kwa sababu jeni inayohusika na kuvunja seli katika imezuiliwa. Nyanya za Flavr Savr zina vinasaba (kwa sababu DNA yao imebadilishwa) lakini si trasgenic (kwa sababu hazina jeni kutoka kwa spishi nyingine). Nyanya ya Flavr Savr haikufanikiwa kukaa sokoni kwa sababu ya matatizo ya kudumisha na kusafirisha mazao. Mchele wa dhahabu hutoa β-carotene, mtangulizi wa vitamini A (takwimu\(\PageIndex{h}\); β-carotene pia iko katika viwango vya juu katika karoti, viazi vitamu, na cantaloupe, huwapa rangi yao ya machungwa.) Roundup Ready® nafaka, pamba, na soya ni sugu kwa dawa hii ya kawaida, na hivyo iwe rahisi kwa sare dawa katika shamba kuua magugu bila kuharibu mazao (takwimu\(\PageIndex{i}\)).

    Bakuli la mchele wa kawaida na bakuli la mchele wa dhahabu, ambayo ni rangi ya machungwa-njano
    Kielelezo\(\PageIndex{h}\): Mchele wa dhahabu una rangi ya machungwa-njano kwa sababu ina hadi 35 μg β-carotene (mtangulizi wa vitamini A) kwa gramu ya mchele, ambayo inaweza kuzuia mamilioni ya matukio ya upofu duniani kote. Picha na Taasisi ya Utafiti wa Kimataifa ya Rice (CC-BY).
    Jugs ya Roundup magugu na nyasi muuaji juu ya rafu kuhifadhi
    Kielelezo\(\PageIndex{i}\): Roundup ni dawa ya kawaida. Mimea ya Roundup Ready® ni vinasaba kupinga roundup, maana ya dawa ya kuua haina kuwaua. Hii inaruhusu wakulima kupunja Roundup kwa usawa, kuua magugu bila kuharibu mazao. Picha na Mike Mozart (CC-BY).

    Mazao pia yamekuwa engineered kuzalisha wadudu. Bacillus thuringiensis (Bt) ni bakteria inayozalisha fuwele za protini ambazo zina sumu kwa spishi nyingi za wadudu zinazolisha mimea. Wadudu ambao wamekula sumu ya Bt huacha kulisha mimea ndani ya masaa machache. Baada ya sumu imeanzishwa ndani ya matumbo ya wadudu, kifo hutokea ndani ya siku kadhaa. Jeni la kuzalisha sumu ya Bt limeongezwa kwa mazao mengi ikiwa ni pamoja na mahindi (takwimu\(\PageIndex{j}\)), viazi, na pamba, ikitoa mimea kwa ulinzi dhidi ya wadudu.

    DNA kutoka Bacillus thuringiensis, bakteria yenye umbo la fimbo, huhamishiwa kwenye mmea wa mahindi
    Kielelezo\(\PageIndex{j}\): Uhandisi wa maumbile kuzalisha nafaka Bt Jeni kutoka Bacillus thuringiensis inayozalisha sumu ya Bt huondolewa na kuingizwa kwenye mmea wa mahindi. Mbegu ya Bt sasa inazalisha wadudu (Bt sumu) na inaweza kujitetea dhidi ya wadudu. Picha na FDA (uwanja wa umma).

    Vyakula vya vinasaba vimeenea nchini Marekani. Kwa mfano, 94% ya mazao ya soya yalibadilishwa vinasaba kwa upinzani wa madawa ya kulevya mwaka 2020. Vivyo hivyo, 8% za pamba na 10% za mazao ya mahindi yalirekebishwa kwa ajili ya upinzani wa dawa za uuguzi pamoja na 83% za pamba na 79% za mazao ya mahindi yaliyobadilishwa vinasaba kwa njia nyingi.

    Wanyama wenye vinasaba hivi karibuni wameingia sokoni pia. Salmoni ya AquaAdvantage® imebadilishwa kukua kwa kasi zaidi na iliidhinishwa mnamo Novemba ya 2015. Hata hivyo, kuanzia Machi 2021, bado hawajauzwa kutokana na changamoto za kisheria. Mwaka 2020, FDA iliidhinisha nguruwe za GalSafe™ kwa dawa na uzalishaji wa chakula. Nguruwe hawa wanakosa molekuli nje ya seli zao zinazosababisha mizigo katika baadhi ya watu.

    Faida za Mazao ya Vinasaba

    Maendeleo katika bioteknolojia inaweza kutoa watumiaji na vyakula ambavyo ni lishe utajiri, muda mrefu, au kwamba yana viwango vya chini ya baadhi ya sumu asili kutokea sasa katika baadhi ya mimea ya chakula. Kwa mfano, watafiti wanatumia bioteknolojia kujaribu kupunguza mafuta yaliyojaa katika mafuta ya kupikia na kupunguza allergens katika vyakula. Iwapo faida hizi zitawafikia watu wanaohitaji zaidi inabakia kuonekana. Wakati kulima mchele wa dhahabu inaweza kushughulikia upungufu wa vitamini A katika mamilioni ya watu, haijawahi kupatikana kwa watu hawa kihistoria kwa sababu ni hati miliki na gharama kubwa. Vilevile, mbegu zilizobadilishwa vinasaba zinaweza kuongeza mapato ya wakulima masikini kama zingekuwa zinapatikana kwa gharama ya chini au bila gharama, lakini hii si mara zote kesi.

    Upinde wa mvua na SunUp papayas ni hadithi ya mafanikio ya jinsi mazao ya vinasaba yanaweza kuwafaidisha wakulima wadogo na uchumi kwa ujumla. Mwanzoni mwa miaka ya 1990, ugonjwa unaojitokeza ulikuwa unaharibu uzalishaji wa Hawaii wa papai na kutishia kudhoofisha sekta ya dola milioni 11 (takwimu\(\PageIndex{k}\)). Kwa bahati nzuri, mtu mmoja aitwaye Dennis Gonsalves (takwimu\(\PageIndex{l}\)), ambaye alilelewa kwenye mashamba ya sukari na kisha akawa mwanafiziolojia wa mimea katika Chuo Kikuu cha Cornell, angeweza kuendeleza mimea ya papaya yenye maumbile ili kupinga virusi vya mauti. Mwishoni mwa miaka kumi, sekta ya papaya ya Hawaii na maisha ya wakulima wengi waliokolewa shukrani kwa usambazaji wa bure wa mbegu za Dk Gonsalves.

    Kipanda cha papaya kilicho na majani ya njano, yaliyopigwa (kushoto) na papaya yenye rangi ya kijani “macho ya ng'ombe” juu yake, kuonyesha dalili za virusi vya papaya ringspot.
    Kielelezo\(\PageIndex{k}\): Dalili za virusi vya papai ringspot zinaonyeshwa kwenye mti (a) na matunda (b). Picha na APS (uwanja wa umma).
    Dennis Gonsalves
    Kielelezo\(\PageIndex{l}\): Dennis Gonsalves genetically papayas kupinga virusi ringspot. Picha na ARS USDA (uwanja wa umma).

    Athari za mazao ya vinasaba kwenye mazingira hutegemea urekebishaji maalum wa maumbile na ni mazoea gani ya kilimo ambayo yanakuza. Kwa mfano, mazao ya Bt huzalisha wadudu wao wenyewe kama vile matumizi ya nje ya kemikali hizi hazihitajiki, kupunguza athari mbaya za kilimo cha viwanda. Utafiti unaoendelea unachunguza kama mazao yanaweza kuhandisi kurekebisha nitrojeni katika angahewa (kama baadhi ya bakteria wanavyofanya) badala ya kutegemea amonia, nitriti, na nitrati katika udongo. Kama mazao haya walikuwa mafanikio engineered, wangeweza kupunguza synthetic mbolea maombi na kupunguza virutubisho kurudiwa ambayo inaongoza kwa eutrophication.

    Mazao ya vinasaba yanaweza kuwa na uwezo wa kuhifadhi maliasili, kuwawezesha wanyama kutumia kwa ufanisi zaidi virutubisho vilivyopo katika malisho, na kusaidia kukidhi mahitaji ya chakula na ardhi yanayoongezeka duniani. Katika mazoezi, hata hivyo, nchi zinazotumia mazao ya vinasaba ikilinganishwa na zile ambazo hazifurahia tu ongezeko kidogo (au haipo) la mavuno.

    Hasara za Mazao ya Vinasaba

    Wasiwasi wa Kijamii

    Haki za miliki ni moja ya mambo muhimu katika mjadala wa sasa juu ya mazao ya vinasaba. Mazao ya vinasaba yanaweza kuwa na hati miliki na biashara za kilimo, ambayo inaweza kuwaongoza kudhibiti na uwezekano wa kutumia masoko ya kilimo. Baadhi ya makampuni ya mashtaka, kama vile Monsanto, ya madai ya kudhibiti uzalishaji wa mbegu na bei, mengi ya madhara ya wakulima (takwimu\(\PageIndex{m}\)).

    Kikundi cha waandamanaji. Moja ana kuacha ishara kwamba anasema “Stop Monsanto”.
    Kielelezo\(\PageIndex{m}\): Waandamanaji katika Washington DC kupinga viumbe vinasaba na Monsanto hasa. Picha imeshuka kutoka Sarah Stierch (CC-BY).

    Wasiwasi wa Mazingira

    Mazao ya vinasaba yanawasilisha wasiwasi kadhaa wa mazingira. Kilimo cha monoculture tayari hupunguza viumbe hai, na kukuza mazao ya vinasaba, ambayo mimea ya mtu binafsi ni sawa na vinasaba, huzidisha hili. Matumizi ya mazao ya Roundup Ready® kwa kawaida huhamasisha matumizi ya madawa ya kulevya yaliyoenea, ambayo inaweza kuua mimea ya asili ya karibu bila kukusudia. Zoezi hili pia litaongeza mabaki ya dawa za mazao ya mazao. Wakati mazao ya Bt yana manufaa kwa maana kwamba hawahitaji matumizi ya nje ya wadudu, lakini sumu ya Bt inaenea katika poleni yao. Utafiti wa mapema uligundua kuwa Bt mahindi poleni inaweza kuwa na madhara kwa mmonaki viwavi (takwimu\(\PageIndex{n}\)), lakini tu katika viwango kwamba ni mara chache kufikiwa katika asili. Uchunguzi wa kufuatilia uligundua kuwa wengi wa mahindi ya Bt yaliyopandwa hayakuwadhuru wafalme; hata hivyo, aina moja ya mahindi ya Bt mahindi alifanya ilikuwa hivyo kuondolewa kutoka soko.

    Mnyama wa njano na nyeupe unakula jani
    Kielelezo\(\PageIndex{n}\): Utafiti wa mapema ulipendekeza kuwa poleni iliyo na sumu ya Bt inaweza kuharibu wadudu wenye manufaa na wa asili, kama mnyama huu wa mmonaki. Hata hivyo, bila mazao ya Bt, wakulima wana uwezekano mkubwa wa dawa za wadudu, wakizunguka kemikali zenye madhara zaidi kuliko poleni kutoka kwa mazao ya Bt. Picha na Judy Gallagher (CC-BY).

    Kwa njia ya kuzaliana, au kuchanganywa, mazao ya vinasaba inaweza kushiriki transgenes yao na jamaa pori. Hii inaweza kuathiri genetics ya wale jamaa pori na kuwa na matokeo unforeseen juu ya wakazi wao na inaweza hata kuwa na athari kwa mazingira kubwa. Kwa mfano, kama jeni iliyoandaliwa ili kutoa upinzani wa mazao ya dawa ya mazao yatapita kutoka kwenye mazao ya vinasaba hadi jamaa wa mwitu, inaweza kubadilisha spishi za pori kuwa magugu makubwa - spishi ambayo haikuweza kudhibitiwa na dawa za kuua wadudu. Ukuaji wake mkubwa unaweza kisha kuondoa spishi nyingine za pori na wanyamapori ambao wanategemea hayo, hivyo kusababisha madhara ya kiikolojia.

    Si tu inaweza kutoroka jeni kubadilisha aina ya magugu, lakini pia inaweza kuingia wakazi wa aina ya asili. Hii inaweza kufanya baadhi ya aina ya asili washindani bora kuliko ilivyokuwa hapo awali, kuvuruga mienendo ya mazingira. (Wangeweza uwezekano outcompetion aina nyingine ya asili na ambayo wangeweza vinginevyo coexist.)

    Ingawa kuna ushahidi wa uhamisho wa maumbile kati ya mazao yenye vinasaba na jamaa za mwitu, bado hakuna ushahidi wa madhara ya kiikolojia kutokana na uhamisho huo. Kwa wazi, ufuatiliaji unaoendelea, hasa kwa mazao mapya yaliyoendelezwa, haifai.

    Kutoroka kwa wanyama wenye vinasaba kuna uwezo wa kuvuruga mazingira pia. Kwa mfano, kama samaki ya AquaAdvantage ingekuwa kutoroka katika mazingira ya asili, kama samaki waliolimwa mara nyingi hufanya, wangeweza kuondokana na samaki ya asili, ikiwa ni pamoja na aina zilizohatarishwa. Mabadiliko yao ya maumbile, ambayo inawezesha ukuaji wa haraka, inaweza kusababisha faida ya ushindani.

    Wasiwasi wa Afya

    Mbali na hatari za mazingira, baadhi ya watu wana wasiwasi kuhusu hatari za afya zinazoweza kutokea kwa mazao ya vinasaba kwa sababu wanahisi kuwa mabadiliko ya maumbile hubadilisha mali za asili, au kiini, cha kiumbe. Kama ilivyojadiliwa hapo juu, hata hivyo, inajulikana kuwa mazoea ya jadi ya uzalishaji na uhandisi wa kisasa wa maumbile huzalisha mabadiliko ya kudumu ya maumbile Zaidi ya hayo, uzalishaji wa kuchagua kwa kweli una athari kubwa na haitabiriki zaidi kwenye genetics ya aina kwa sababu ya asili yake ya kulinganisha.

    Ili kukabiliana na masuala haya (na mengine), Chuo cha Taifa cha Sayansi, Uhandisi, na Tiba (NASEM) kilichapisha ripoti ya kina yenye ukurasa 500 mwaka 2016 ambayo ilifupisha ujuzi wa sasa wa kisayansi kuhusu mazao yenye vinasaba. Ripoti hiyo, yenye jina la Mazao ya Kizazi: Uzoefu na Matarajio, ilipitia zaidi ya makala 900 za utafiti, pamoja na maoni ya umma na ushuhuda wa wataalam. Ripoti ya Mazao ya GE ya NASEM iligundua “hakuna ushahidi uliothibitishwa wa tofauti katika hatari kwa afya ya binadamu kati ya mazao ya sasa yanayopatikana kibiashara (GE) na mazao ya kawaida, wala haikupata ushahidi wa sababu na athari za matatizo ya mazingira kutokana na mazao ya GE.” Zaidi ya hayo, Shirika la Chakula na Kilimo la Umoja wa Mataifa limehitimisha kuwa hatari kwa afya ya binadamu na wanyama kutokana na matumizi ya GMOs ni duni. Makubaliano ya kisayansi juu ya mazao ya vinasaba ni wazi kabisa: ni salama kwa matumizi ya binadamu.

    Uwezo wa mazao ya vinasaba kuwa allergenic ni mojawapo ya madhara mabaya ya afya, na inapaswa kuendelea kujifunza, hasa kwa sababu baadhi ya ushahidi wa kisayansi unaonyesha kuwa wanyama wanaolishwa mazao ya vinasaba wameathirika. Ripoti ya Mazao ya GE ya NASEM ilihitimisha kuwa wakati wa kuendeleza mazao mapya, ni bidhaa ambayo inapaswa kujifunza kwa hatari za afya na mazingira, sio mchakato uliofanikiwa bidhaa hiyo. Hii inamaanisha ni, kwa sababu mazoea ya jadi ya kuzaliana na uhandisi wa kisasa wa maumbile huzalisha sifa mpya kwa njia ya mabadiliko ya maumbile, wote wanawasilisha hatari. Hivyo, kwa ajili ya usalama wa mazingira na afya ya binadamu, wote wanapaswa kujifunza kwa kutosha.

    Je, mazao ya vinasaba ni Suluhisho Tunahitaji?

    Rasilimali muhimu, zote za kifedha na za kiakili, zimetengwa ili kujibu swali: Je, mazao ya vinasaba ni salama kwa matumizi ya binadamu? Baada ya mamia mengi ya masomo ya kisayansi, jibu ni ndiyo. Lakini swali muhimu bado: ni muhimu? Hakika, kama vile katika matukio kama papaya ya Hawaii, ambayo yalitishiwa kutokomeza kutokana na ugonjwa wa fujo, uhandisi wa maumbile ulikuwa suluhisho la haraka na la ufanisi ambalo lingekuwa vigumu sana, ikiwa haliwezekani, kutatua kwa kutumia mazoea ya kuzaliana jadi.

    Hata hivyo, katika hali nyingi, ahadi za mwanzo za mazao ya kizazi - kwamba wangeweza kuboresha ubora wa lishe wa vyakula, kutoa upinzani wa magonjwa, na kutoa maendeleo yasiyofanana katika mazao ya mazao - kwa kiasi kikubwa imeshindwa kufikia matunda. Ripoti ya Mazao ya GE ya NASEM inasema kwamba wakati mazao ya vinasaba yamesababisha kupungua kwa hasara ya kilimo kutokana na wadudu, kupunguza matumizi ya dawa za wadudu, na kupunguza viwango vya kuumia kutokana na wadudu kwa wafanyakazi wa kilimo, hawajaongeza kiwango ambacho mazao ya mazao yanaendelea ikilinganishwa na yasiyo ya GE mazao. Zaidi ya hayo, wakati kuna baadhi ya tofauti mashuhuri kama mchele wa dhahabu au papayas sugu na virusi, mazao machache sana ya mazao ya kizazi yamezalishwa ili kuongeza uwezo wa lishe au kuzuia magonjwa ya mimea ambayo yanaweza kuharibu mapato ya mkulima na kupunguza usalama wa chakula. Wengi wa mazao ya vinasaba hutengenezwa kwa madhumuni mawili tu: kuanzisha upinzani wa madawa ya kulevya au upinzani wa wadudu. Mazao ya vinasaba yanajilimbikizia katika nchi zilizoendelea, na upatikanaji wao katika nchi zinazoendelea, ambako zinahitajika zaidi, ni mdogo (takwimu\(\PageIndex{o}\)).

    Grafu ya mstari wa eneo la ardhi linalotumiwa kwa mazao ya kimaumbile mbele ya ramani ya dunia inayoashiria nchi 28 ambako mazao haya yanatumiwa.
    Kielelezo\(\PageIndex{o}\): Global eneo la mazao yenye vinasaba katika mamilioni ya hekta 1996-2015. Kwa ujumla, hekta za mazao ya vinasaba imeongezeka, na mwaka 2011, nchi zinazoendelea zilizidi nchi za viwanda. Kufikia mwaka 2015, kati ya nchi 28 zilizokua mazao ya kibayoteki, 20 ziliendelea, na nane tu zilikuwa nchi zilizoendelea. Wakulima wa Amerika ya Kusini, Afrika, na Asia pamoja walikua hekta milioni 97.1 (54%) za hekta za kimataifa za kibayoteki milioni 179.7, wakati nchi za viwanda zilipanda hekta milioni 83 au 46%. Picha na maelezo (yamebadilishwa) kutoka Taheri, F., Azadi, H., & D'Haese, M. (2017). Dunia bila Njaa: Organic au GM Mazao? uendelevu, 9 (4), 580. doi:10.3390/su9040580. (CC-BY)

    Inapendekezwa Kusoma kwa ziada

    JINA. 2016. Mazao ya jeni: Uzoefu na Matarajio.

    Attributions

    Ilibadilishwa na Melissa Ha kutoka vyanzo vifuatavyo: