Нaгoдувaти 9 мільярдів

У фільмі «Тoй, xтo біжить пo лeзу 2049» пoкaзaнo пoxмурe мaйбутнє, у якoму чeрeз виснaжeння eкoсистeм людствo oпинилoся на межі голоду. Ситуацію покращив науковець Ніандер Воллес, що розробив генетично модифіковану їжу й зміг відвернути апокаліпсис. Згодом він почав створювати генетично модифікованих людей — реплікантів, які стали виконувати за звичайних людей брудну роботу.  До створення генетично модифікованих людей ще дуже далеко. Науковці тільки зараз роблять перші кроки в редагуванні людських ембріонів (Тиждень, № 32/2017). А от прогрес у створені ГМ-їжі значно більший.

Відповідно до низки популяційних моделей населення Землі до 2050 року сягне 9 млрд осіб і має стабілізуватися на цій позначці. У науковій статті в журналі Science зазначено, що потреби в їжі зростуть на 70–100%. Це необхідна кількість їжі, щоб і найбідніші люди мали доступ до харчів. Якщо до ХХ століття агропромисловість зазвичай розвивалася екстенсивно, завдяки освоєнню нових земель, то за останні 50 років виробництво зерна подвоїлося (пшениці, ячменю, маїсу, рису потроїлося), а от площі використовуваних земель зросли лише на 9%. Звичайно, можна використовувати ще більше землі, але небажано через зменшення біорізноманіття, екологічні загрози. А засолювання та ерозія ґрунту, опустелення, втрата родючих ділянок через урбанізацію, зміну клімату роблять це дорогим задоволенням. 

Читайте також: Фермери vs агрохолдинги

Автори статті пропонують кілька сценаріїв продуктової безпеки людства, комбінуючи зменшення кількості продуктових відходів (зараз близько 40% їжі, особливо в країнах, що розвиваються, втрачається через брак необхідної інфраструктури), розвиток водного промислу, а також розвиток генно модифікованого тваринництва та рослинництва. ГМ-рослини можуть стати в пригоді для підвищення урожайності, меншого використання пестицидів, менших втрат через хвороби рослин, засухи, паводки. Бажано б іще, аби рослини мали більше корисних для здоров’я людей речовин.

 На 2013 рік генетично модифіковані рослини використовували в 27 країнах на 175 млн га (за площею як три України). Їх вирощують 18 млн фермерів. Міжнародна служба сприяння аграрним біотехнологіям оцінює, що ці фермери отримали до 2015-го економічну вигоду більше ніж $150 млрд. Основні експортери ГМ-продукції — США, Бразилія, Аргентина, Канада.Європейський Союз щороку імпортує близько 30 млн т ГМ-насіння.   

Розробка ГМ-рослини — дорога справа, у середньому вона займає 13 років і коштує $136 млн, із яких близько чверті спрямовується на виконання законодавчих регуляцій. Тому спершу були модифіковані рослини, що мають дати найбільшу комерційну вигоду: соя, кукурудза, бавовник, рис. 

Також увагу науковців привертають рослини, що становлять значну частину раціону бідних країн. Кілька видів ГМ-бананів захищені від нематод, панамської хвороби, бактеріального вілту. Паразитичний грибок Fusarium oxysporum, що викликає панамську хворобу, забарвлює листя бананових дерев у жовтий колір, і ті відмирають, внаслідок чого бананові плантації зазнають чималих збитків, а сорт Гро-Мішель зовсім зник. Від бактеріального вілту лише в Уганді у 2001–2005 роках втрачено до 50% урожаю бананів.

Справжніми ворогами картоплі є бліда й золотиста нематоди. Якщо лише крихта зараженого ґрунту налипне на бульбу, через кілька років уся ділянка стане непридатною не тільки для картоплі, а й для томатів, перцю, баклажанів. Проти паразитів використовують нематициди — високотоксичні речовини, які ефективні лише за умови застосування великих доз розпилення і які підвищують витрати на врожай. До того ж через токсичність вони не рекомендовані для використання як пестицидів в Україні. Вихід — використовувати стійкі до паразитів сорти, створені селекцією та за допомогою генної інженерії. І такі сорти вже є. 

Бавовняна совка — вид метеликів, чия гусінь харчується сільськогосподарськими рослинами, особливо бавовною. Може знищувати до 30% посівів. Рік тому The New York Times публікувала історію індійського фермера Судхіндри Кулкарні, який уже десяток років використовує ГМ-насіння бавовни. За його словами, він перестав використовувати інсектициди, а рослини стали здоровішими й урожай зріс учетверо. Фермер побоювався повторити долю батька й діда, чиї життя минули у важкій боротьбі за бавовну, але зараз на його боці технології. 

Основний напрям досліджень — виведення стійких до шкідників сортів. Деякі рослини, як-от кукурудза або рис, створюються стійкими до засух, засолення ґрунтів та паводків. Інший важливий напрям — рослини для синтезу лікарняних препаратів. Дозволена для використання в США, Бразилії, Ізраїлі, Мексиці та Чилі ГМ-морква модифікована геном людини й виробляє фермент ELELYSO, який застосовують для ін’єкцій для лікування хвороби Ґоше. Так, морква виробляє людський фермент. Хвороба Ґоше першого типу збільшує в людини печінку та селезінку, підвищує ламкість кісток. Це призводить до анемії, частих гематом, іноді до порушень у роботі легень і нирок. Із насіння ГМ-кукурудзи добувають молекули для лікування гепатиту B, лактоферин для запобігання діареї, що може виникати під час вживання антибіотиків. Чорні томати багаті на антоціани, які запобігають розвитку онкологічних захворювань та діабету (поки що протестовані лише на гризунах), а рожеві ананаси з підвищеним вмістом лікопену зменшують імовірність раку простати. 

Читайте також: Навіщо нам читати про науку

До речі, щодо діабету. ГМ-шафран, який зараз проходить клінічні випробування, можна використовувати для синтезу інсуліну. Взагалі майже весь інсулін синтезують за допомогою генетично модифікованих мікроорганізмів із генами людини. Отриманий від тварин, найчастіше від свиней, дорожчий і гірший. 

Перешкоди на шляху до ширшого запровадження ГМ-рослин створюють еволюція та люди. Боротьба генних інженерів зі шкідниками сільського господарства схожа на гонку озброєнь. Численні види ГМ-рослин мають гени бактерії Bacillus thuringiensis. Вона живе в ґрунті, трапляється в гусені деяких метеликів і на рослинах, формує інсектициди Cry-токсини, названі так, бо кодуються геном Cry. Раніше токсин розпиляли над полями й він шкодив не лише паразитам, а й іншим комахам та членистоногим: метеликам, бджолам, павукам. Ген бактерії вживлюють у кукурудзу, бавовну, сою, картоплю. У такому вигляді від нього гинуть лише ті комахи, які харчуються рослинами, решта не страждає. З 1996-го по 2016-й засіяні такими рослинами площі збільшилися з 1,1 млн га до 98,5 млн га. І все б чудово, та в цьогорічній статті в науковому журналі Nature Biotechnology розглядаються випадки стійкості комах до токсину, кількість яких зросла з трьох у 2005-му до шістнадцяти в 2016‑му. За 20 років комахи еволюціонували, і згодом треба буде знаходити нову зброю проти них. 

 Не менше, ніж паразити, що еволюціонують, розвитку ГМ-рослинництва шкодять люди. Загальна настороженість щодо ГМО призводить до того, що цим користаються політики й у популістських цілях проштовхують закони для заборони технології. Так сталося в Росії, схожа полеміка ведеться й у правлячих колах України. 

Читайте також: Реформа АПК. Створити господаря

Дивно, що природозахисна організація Greenpeace виступає проти ГМО. Адже в багатьох випадках використання ГМ-рослин і тварин позитивно впливає на довкілля. Приміром, згаданим вище рослинам із Cry-токсином не гинуть корисні комахи. Greenpeace послідовно виступає проти будь-якого використання ГМ‑продуктів, провокуючи справжню антинаукову істерію. Через це один із засновників організації Патрік Мур покинув її лави. Найвідомішу кампанію Greenpeace за заборону золотого рису Мур назвав злочином проти людства. ГМ-рис містить більше бета-каротину, який наш організм перетворює на вітамін А. Лише 75 г рису на день достатньо, щоб задовольнити потреби нашого організму у цьому вітаміні. Щороку через його брак у бідних країнах сліпне 250–500 тис. дітей, і посіви золотого рису могли б вирішити цю проблему. Проте внаслідок організованої Greenpeace кампанії їх витоптали розгнівані жителі Філіппін, що ускладнило досліди. Звичайно, надлишок вітаміну А також шкідливий для здоров’я, харчуватися лише золотим рисом не можна. Він є ключем до вирішення проблеми, а от як його використати — це вже інше завдання. Проте перешкоди, вчинені невдоволеними людьми, ускладнюють зусилля науковців. Greenpeace стверджує, що золотий рис наразі не використовується комерційно не через протести, а тому, що після 20 років досліджень не довів своєї користі. 

У петиції щодо ширшого використання ГМ-продукції, підписаній 128 нобелівськими лауреатами та більш ніж 13 тис. учених з усього світу, зазначено, що «ГМО безпечні», «ГМО зелені», «ГМО особливо важливі для малих фермерських господарств». А в торішньому звіті Національної академії наук США ризики вживання ГМ‑продукції названі такими самими, як і споживання звичайної їжі. 

На жаль, в Україні використання ГМ-культур досі не легалізоване. На сайті Міністерства агрополітики висить проект закону № 4968 «Про внесення змін до деяких законодавчих актів України щодо введення до 2023 року мораторію на вирощування генетично модифікованих сільськогосподарських рослин, виробництво, переробку, обіг, транзит та ввезення ГМО, здатних до самовідтворення або передачі спадкових факторів». У пояснювальній записці зазначено: «Процес розповсюдження ГМ-продуктів в Україні є неконтрольованим і непрогнозованим. Безпечність цієї продукції не доведена ВООЗ, її безконтрольність на українському ринку безпосередньо належить до питань національної безпеки України». Щодо безпечності слід зазначити, що ГМ-продукти через прикуту до них увагу суспільства та урядів держав перевіряються чи не краще за інші, створені, наприклад, за допомогою селекції. Ще у 2013 році директор Інституту харчової біотехнології та геноміки НАНУ Ярослав Блюм припускав, що використання фермерами у своїй діяльності хоча б 50% ГМ-рослин підвищило б урожайність на 3–15%, зменшило б витрати на пестициди й загалом по Україні прибуток фермерських господарств зріс би на $140–315 млн. 

 Читайте також: Роль науки у сучасній Індії

До 2049-го, показаного у фільмі Дені Вільнева, ще далеко. Сподіваюся, перед людством усе ж таки не постане загроза голоду й не доведеться наспіх створювати ГМ-їжу, щоб задовольнити його потреби, а все піде спокійним, еволюційним шляхом.