Pszczoły GMO
– marzenie czy przekleństwo?

avatar
Katarzyna Ziaja 29 Cze, 4 minut czytania

 

Każdego roku populacja pszczół miodnych dramatycznie się redukuje. Do głównych przyczyn wymierania pszczół zaliczają się: zakażenia wirusowe, pasożytnicze, a także zanikanie naturalnych siedlisk pszczelich. Nie bez znaczenia są również zmiany klimatyczne oraz zanieczyszczenia środowiska naturalnego i stosowanie insektycydów w rolnictwie. Dzięki pszczołom żyjemy. Te niepozorne owady, oprócz produkowania bardzo odżywczego miodu, zapylają wiele roślin, co umożliwia ich owocowanie, a prze to obfitsze plony. Niestety kiedy zginie ostatnia pszczoła, będziemy mogli cieszyć się życiem jedynie cztery lata…

W przyrodzie istnieje około 20 tysięcy gatunków pszczół. Pszczoła miodna (łac. Apis mellifera) jest najbardziej powszechnym gatunkiem. Można ją spotkać zarówno w żyjącą „na dziko”, jak i hodowaną w pasiekach. Jej główną rolą jest zapylanie roślin. Od 2006 r. w Stanach Zjednoczonych zaobserwowano jednak gwałtowny spadek populacji właśnie tego gatunku pszczół, co też utrzymuje się do dzisiaj. Problem wymierania pszczół nie tylko dotyczy USA, ale i całego świata.

Ciekawostka:
Bardziej efektywnymi „zapylaczami” roślin są pszczoły dzikie, takie jak np. trzmiele i pszczoły samotne, stąd tak ważna jest troska o ochronę środowiska naturalnego.

Potrzeba ochrony gatunków pszczół i postęp nauki pozwoliły na realizowanie odważnych pomysłów w zakresie inżynierii genetycznej. Jednym z nich jest tworzenie genetycznie modyfikowanych pszczół. Idea ta nie jest niczym nowym. Pszczoły genetycznie modyfikowane zostały po raz pierwszy stworzone przez Christinę Schulte i jej współpracowników z Uniwersytetu Heinrich-Heine w Düsseldorfie. Pszczoła ta miała szybko dostosowywać się do nowego środowiska i przetrwać w tych warunkach. Naukowcy wykazali również, że możliwe jest genetyczne modyfikowanie całych kolonii pszczelich [1].

Obraz zawierający roślina, aster, kwiat Opis wygenerowany automatycznie

Drugą genetycznie modyfikowaną pszczołę, tym razem cechującą się opornością na pestycydy opracował Takeo Kubo z Uniwersytetu Tokijskiego. Jednak wprowadzenie jej do rolnictwa nie spotyka się z przychylnością środowisk naukowych, z uwagi na potrzebę tworzenia środowisk przyjaznym pszczołom, a nie owadów odpornych na chemikalia [2].

Değirmenci i wsp., w 2020 r. zablokowali zmysł węchu u swoich pszczół. Pszczoły naturalnie reagują na sacharozę, glukozę i fruktozę. Naukowcy dokonali tego poprzez metodę CRISPR (ang. Clustered Regularly-Interspaced Short Palindromic Repeats) zwaną też „nożyczkami genetycznymi”, czyli laboratoryjnie zmienionymi genami, które nastawione są na „wycinanie” naturalnych mechanizmów regulacji genowej. Jednocześnie zaobserwowano, że odpowiedź na sacharozę została zachowana [3].

Ciekawostka:
W Holandii wyszkolono pszczoły miodne do wykrywania koronawirusa. Owady są zdolne zrobić to w kilka sekund wykorzystując swój czuły węch (zaburzenia metaboliczne w przebiegu COVID-19 wywołują powstanie charakterystycznego zapachu wyczuwalnego przez zmysły zwierzęce). Pszczoły nagradzano cukrem za prawidłowe zidentyfikowanie zakażonych próbek (po odnalezieniu zakażonej próbki wystawiały język w oczekiwaniu na słodką nagrodę).

Ciekawym projektem zajęli się również w 2020 r. naukowcy z University of Texas w Austin, którzy dokonali modyfikacji drobnoustrojów zasiedlających florę jelitową pszczół. Leonard i wsp. (2020), opracowali taki genom bakterii jelitowych (pszczela symbiotyczna bakteria Snodgrassella alvi), występujących naturalnie w przewodach pokarmowych pszczół i trzmieli, by były one zdolne wytworzyć dodatkowy biologicznie aktywny dwuniciowy kwas rybonukleinowy (dsRNA, ang. double stranded RNA). S. alvi może stabilnie rekolonizować pszczoły i wytwarzać dwuniciowy RNA, który ma aktywować RNAi oraz tłumić ekspresję genów gospodarza, zmieniając w ten sposób fizjologię, zachowanie i wzrost pszczół. Cząsteczki dsRNA kwasu mogłyby również oddziaływać na regulację genową innych gatunków. W przypadku opisywanych pszczół, wpływ dsRNA na ich zachowanie, mógłby się przełożyć na zwiększenie efektywności zapylania roślin, a także zostać wykorzystany w celu poprawy przeżywalności pszczół po prowokacji wirusowej, unicestwienia pasożytów np. dręcz pszczeli (varroa destructor) lub przyspieszenia degradacji pestycydów wykorzystywanych w rolnictwie [4].

Obraz zawierający roślina Opis wygenerowany automatycznie

Pszczoły GMO nie zostały jednak „wypuszczone” poza laboratorium. Pomimo zwolenników wdrożenia takich pszczół do rolnictwa i środowiska, sceptycyzm i brak zaufania do nich jest uzasadniony.

Jednym z istotnych problemów związanych z obecnością „superpszczół”, jest „zatrucie” puli genowej pszczoły miodnej, co może zniszczyć rynek szczepów pszczół tradycyjnie hodowanych. Ponadto, istnieją obawy co do ukąszeń przez zmodyfikowane owady, gdyż u osób uczulonych na jad owadów błonkoskrzydłych, może wystąpić nowe ryzyko alergii i przebiegu reakcji alergicznej. Z kolei, patrząc przez pryzmat ekologii, pszczoły GMO mogą stanowić problem dla dzikich pszczół, gdyż będą z nimi konkurować o zasoby pokarmowe, zwłaszcza na tych terenach, gdzie ich życie jest zagrożone.

 

Ciekawostka
Problem wymierania dzikich pszczół może zostać nasilony przez nieracjonalne zakładanie nowych pasiek pszczół miodnych, pod pretekstem ochrony ich gatunku. Pszczoły hodowlane będą rywalizowały z dzikimi o pokarm, ale też mogą przenosić na nie swoje choroby. Należy więc rozsądnie i odpowiedzialnie podchodzić do zakładania pasiek, ale przede wszystkim zabezpieczyć zagrożone siedliska dzikich pszczół.

Aby ochronić populacje pszczele, które nam jeszcze pozostały, konieczne jest prowadzenie działań o zasięgu globalnym, w celu ochrony i poprawy stanu środowiska naturalnego. Najważniejszym zadanien jest spowolnienie zmian klimatycznych, a także zmniejszenie stopnia zanieczyszczenia dwutlenkiem węgla. Niezbędne jest także ograniczenie stosowania środków owadobójczych i pestycydów w rolnictwie.

 

Na podstawie:

  1. Schulte Ch, Theilenberg E, Müller-Borg M, Gempe T, Beye M. Highly efficient transformation of the honeybee. Proceedings of the National Academy of Sciences Jun 2014, 111 (24) 9003-9008; DOI: 10.1073/pnas.1402341111
  2. https://www.theguardian.com/environment/2018/oct/16/frankenbees-genetically-modified-pollinators-danger-of-building-a-better-bee Dostęp 9.06.2021
  3. Değirmenci L, Geiger D, Ferreira F, Keller A, Krischke B, Beye M, Steffan-Dewenter I, Scheiner R. CRISPR/Cas 9-Mediated Mutations as a New Tool for Studying Taste in Honeybees, Chemical Senses, Volume 45, Issue 8, October 2020, Pages 655–666,
  4. Sean P. Leonard, J. Elijah Powell, Jiri Perutka, Peng Geng, Luke C. Heckmann, Richard D. Horak, Bryan W. Davies, Andrew D. Ellington, Jeffrey E. Barrick, Nancy A. Moran. Engineered gut bacteria induce immune responses to control honey bee gene expression and protect bees against pathogens and parasites. Science31 Jan 2020 : 573-576
  5. https://americanbeejournal.com/what-happened-to-the-genetically-engineered-honey-bee/ Dostęp 9.06.2021
  6. https://entomologytoday.org/2014/06/11/genetically-modified-honey-bees-a-key-technology-for-honey-bee-research/ Dostęp 9.06.2021Obraz zawierający obiekt na zewnątrz, plaster miodu Opis wygenerowany automatycznie

Wszystkie obrazki pochodzą z serwisu Pixabay.

 

 

Podziel się: