أثر علم الوراثة في الزراعة

تطورات في علم الوراثة:

قدمت التطورات في علم الوراثة النباتية المعرفة والتقنيات الجديدة اللازمة لمواجهة هذه التحديات، إذ لا تزال الجينات النباتية مكونًا رئيسيًا للأمن الغذائي العالمي والسلام والازدهار في المستقبل المنظور، وتعتمد حياة الملايين على المدى الذي يمكن أن يواكب فيه التحسين الوراثي للمحاصيل النمو السكاني العالمي وتغير المناخ وتقلص الموارد البيئية.

بينما لا يزال هناك الكثير لنتعلمه عن بيولوجيا التفاعلات بين النبات والبيئة فإن التقنيات الأساسية لتحسين الوراثة النباتية، بما في ذلك الهندسة الوراثية للمحاصيل موجودة، ومن المتوقع أن تلعب أدوارًا حاسمة في تلبية المتطلبات المزمنة للأمن الغذائي العالمي ومع ذلك، فإن البذور المحسّنة وراثيًا ليست سوى جزء من الحل، حيث يجب دمج هذه البذور في أنظمة الزراعة القائمة على البيئة وتقييمها في ضوء آثارها البيئية والاقتصادية والاجتماعية الركائز الثلاث للزراعة المستدامة.

يتمثل أحد الأهداف المهمة للتحسين الوراثي للمحاصيل الزراعية في تكييف المحاصيل الغذائية الحالية مع درجات الحرارة المرتفعة وانخفاض توافر المياه في بعض الأماكن والفيضانات في أماكن أخرى وزيادة الملوحة وتغيير العوامل الممرضة وتهديدات الحشرات، حيث ستتطلب مثل هذه التحسينات مناهج متنوعة من شأنها تعزيز استدامة المزارع وتشمل هذه السياسات استخدام الأراضي والمياه الأكثر فعالية والنهج المتكاملة لإدارة الآفات والحد من المدخلات الضارة وتطوير جيل جديد من المحاصيل الزراعية التي تتحمل الضغوط المتنوعة.

ما هي المحاصيل المهندسة وراثيا؟

تختلف الهندسة الوراثية عن الأساليب التقليدية للتعديل الجيني بطريقتين رئيسيتين:

• تقدم الهندسة الوراثية واحدًا أو عددًا قليلاً من الجينات ذات الخصائص الجيدة في نوع نباتي.

• يمكن للهندسة الوراثية إدخال جينات من أي نوع إلى النبات.

على النقيض من ذلك فإن معظم الطرق التقليدية للتعديل الجيني المستخدمة لإنشاء أنواع جديدة على سبيل المثال الانتقاء الاصطناعي والنقل القسري بين الأنواع والطفرات العشوائية والاختيار بمساعدة الواسم والتطعيم من نوعين وما إلى ذلك، تقدم العديد من الجينات غير المميزة في نفس النوع، إذ يمكن أن ينقل التعديل التقليدي في بعض الحالات الجينات بين الأنواع مثل القمح والجاودار أو الشعير والجاودار.

في عام 2008 وهو آخر عام تتوفر عنه الإحصائيات نمت 30 محصولًا معدلاً وراثيًا على ما يقرب من 300 مليون فدان في 25 دولة منها 15 دولة نامية، وبحلول عام 2015 من المتوقع زراعة أكثر من 120 محصولًا معدلاً وراثيًا بما في ذلك البطاطس والأرز في جميع أنحاء العالم، نصف الزيادة ستكون محاصيل مصممة للأسواق المحلية من مزودي التكنولوجيا الوطنيين في آسيا وأمريكا اللاتينية.

تقييم سلامة المحاصيل المهندسة وراثيًا:

هناك إجماع علمي واسع على أن المحاصيل المعدلة وراثيًا الموجودة حاليًا في السوق آمنة للأكل، حيث بعد 14 عامًا من الزراعة وإجمالي 2 مليار فدان مزروعة لم ينتج عن تسويق المحاصيل المعدلة وراثيًا، أي آثار صحية أو بيئية ضارة حسب مجلس الزراعة والموارد الطبيعية لجنة الآثار البيئية المرتبطة بتسويق النباتات المحورة جينيا والبحوث الوطنية المجلس والشعبة في دراسات الأرض والحياة.

لخص كل من المجلس القومي للبحوث ومركز الأبحاث المشتركة (مختبر البحث العلمي والتقني التابع للاتحاد الأوروبي وجزء لا يتجزأ من المفوضية الأوروبية)، إلى أن هناك مجموعة شاملة من المعارف التي تعالج بشكل مناسب قضية سلامة الأغذية للمحاصيل المعدلة وراثيًا، إذ توصلت هذه التقارير وغيرها من التقارير الحديثة إلى أن عمليات الهندسة الوراثية والتربية التقليدية لا تختلف من حيث النتائج غير المقصودة على صحة الإنسان والبيئة.

هذا لا يعني أن كل صنف جديد سيكون حميدًا مثل المحاصيل الموجودة حاليًا في السوق، وذلك لأن كل صنف نباتي جديد سواء تم تطويره من خلال الهندسة الوراثية أو الأساليب التقليدية للتعديل الجيني يحمل مخاطر عواقب غير مقصودة، في حين يتم تقييم كل صنف جديد من المحاصيل المعدلة وراثيًا على أساس كل حالة على حدة من قبل ثلاث وكالات حكومية، كما لا يتم تنظيم المحاصيل التقليدية من قبل هذه الوكالات ومع ذلك حتى الآن، تم توثيق المركبات ذات الآثار الضارة على البشر أو الحيوانات فقط في الأطعمة التي تم تطويرها من خلال أساليب التربية التقليدية.

على سبيل المثال اختار المربون التقليديون صنفًا من الكرفس يحتوي على كميات عالية نسبيًا من السورالينات لردع الحشرات المفترسة التي تضر بالنبات، حيث أصيب بعض عمال المزارع الذين حصدوا مثل هذا الكرفس بطفح جلدي حاد – نتيجة غير مقصودة لاستراتيجية التكاثر هذه، كما ذكرت لجنة تحديد وتقييم الآثار غير المقصودة للأغذية المهندسة وراثيًا على الإنسان.

تطوير المحاصيل المعدلة وراثيًا:

من المتوقع أيضًا أن يكون تطوير المحاصيل المعدلة وراثيًا التي تتحمل الضغوط البيئية مفيدًا على نطاق واسع، حيث من المتوقع أن تعزز هذه المحاصيل الأمن الغذائي المحلي، وهي قضية ذات أهمية خاصة بالنسبة للمزارعين في الدول الفقيرة التي لديها وصول محدود إلى الأسواق، والتي تعتمد الآن في كثير من الأحيان على الآخرين للحصول على أغذيتهم الأساسية.

تطوير الأرز المقاوم للغطس (أرز Sub1) من خلال عملية هندسية غير متداخلة تتضمن استنساخ الجينات والتكاثر الدقيق، مما يدل على قوة الوراثة لتحسين تحمل الضغوط البيئية مثل الفيضانات، والتي تعد عقبة رئيسية أمام إنتاج الأرز في الجنوب وجنوب شرق آسيا، في بنغلاديش والهند يُفقد 4 ملايين طن من الأرز تكفي لإطعام 30 مليون شخص كل عام بسبب الفيضانات.

ينتج عن زراعة الأرز (Sub1) زيادة في الغلة تتراوح من ثلاثة إلى أربعة أضعاف في حقول المزارعين أثناء الفيضانات مقارنة بالأصناف التقليدية، على الرغم من أن أصناف الأرز (Sub1) قدمت حلاً فوريًا ممتازًا لمعظم المناطق المعرضة للغرق، إلا أن هناك حاجة إلى نطاق أعلى وأوسع من التحمل للظروف القاسية وفترات أطول من الفيضانات، مع زيادة الاحتباس الحراري من المتوقع حدوث أنماط هطول الأمطار الغزيرة بشكل غير عادي في النظم الزراعية البعلية وكذلك المروية، ولهذه الأسباب حددت جينات إضافية تعمل على تحسين التحمل، وقد تكون هذه الجينات مفيدة لتطوير أصناف (Sub1plus).

في أفريقيا حدثت ثلاثة أرباع حالات الجفاف الشديدة في العالم خلال السنوات العشر الماضية، ومن المتوقع أن يؤدي إدخال الذرة المقاومة للجفاف المعدلة وراثيًا، وهي أهم محصول أفريقي أساسي إلى زيادة غلة المزارعين الفقراء بشكل كبير، وستكون الذرة المقاومة للجفاف مفيدة على نطاق واسع في أي حالة زراعية غير مروية تقريبًا وفي أي نظام إدارة، إذ من المرجح أن تفيد تقنيات تحمل الجفاف المحاصيل الزراعية الأخرى لكل من البلدان المتقدمة والنامية.

كما تشمل الفوائد تخفيضات هائلة في المبيدات الحشرية في البيئة وتحسين جودة التربة وتقليل التعرية وتعزيز الفوائد الصحية للمزارعين والأسر نتيجة لتقليل التعرض للمواد الكيميائية القاسية، كذلك الفوائد الاقتصادية على المستوى المحلي المجتمعات المحلية وتعزيز التنوع البيولوجي للحشرات المفيدة، والحد من تفشي الآفات في المزارع المجاورة لزراعة المحاصيل غير المهندسة هندسيًا.