Около 12 тысяч лет назад, когда было изобретено сельское хозяйство, люди начали войну с сорняками. И сорняки все еще на шаг впереди. В то время как фермеры использовали технологии, чтобы защитить свой урожай (химикаты и генная инженерия), сорняки выжили благодаря старейшему оружию, известному живым существам - эволюции. Сейчас ученые работают над новой технологией, чтобы справиться с сорняками, но некоторые беспокоятся, что это лишь сделает их более устойчивыми к гербициду.
Убийцы растений
Сорняки могут показаться безобидными по сравнению насекомыми, уничтожающими посевы, но они представляют собой серьезную угрозу для сельского хозяйства. Они конкурируют за ограниченные ресурсы с культурами, всасывая воду и питательные вещества из почвы, в которых те нуждаются. Тонна за тонной фермеры увеличивают объемы используемых гербицидов, которые опережают любой другой вид удобрений. Без борьбы с сорняками урожайность некоторых культур может сократиться сразу в два раза.
Ситуация усложняется тем, что гербициды - это убийцы растений, а следовательно, их сложно использовать так, чтобы не повредить зерновые культуры, которые они должны защитить. Вот почему многие фермеры приняли систему, разработанную сельскохозяйственным гигантом Монсанто (Monsanto) - опрыскивают ядом растения, которые были так генетически изменены, что способны выдержать химическую атаку. Ученые Monsanto совершили революцию в ГМО в 1996 году, сделав соевые растения устойчивыми к химикату «Раундап».
Генетически модифицированные сельскохозяйственные культуры оказались популярными у фермеров: в настоящее время на их долю приходится 63% кукурузы и 92% соевых культур, выращиваемых в США. В то же время глифосат, активный ингредиент в гербициде «Раундап», стал самым используемым сельскохозяйственным химикатом в мире. Проблема заключается в том, что сорняки могут расти быстро. Более 300 видов сорняков приобрели устойчивость по меньшей мере к одному гербициду, в том числе и к «Раундапу». Уже в 2010 году Национальный исследовательский совет предупредил о рисках, связанных с устойчивым к этому гербициду сорняков.
Но технологии тоже не стоят на месте, и фермеры собираются принять на вооружение новую тактику. В сентябре Монсанто получила права на коммерческое производство ГМО-семян, в которых используется новый, более мощный вид генетической модификации - это форма так называемого редактирования гена под названием CRISPR. В то время как "традиционные" технологии генетической модификации опираются на перенос генов из одного организма другому, CRISPR позволяет ученым непосредственно переписать ДНК.
Разнообразить тактику
Том Адамс, вице-президент компании Monsanto в области биотехнологий, заявил, что компания может использовать "редактирование" гена для наделения растения устойчивостью к засухе, вирусам, грибку и насекомым. Но ученые не знают, как наделить кукурузу и другие растения способностью убивать сорняки, так как сорняки не заражают и не атакуют сельскохозяйственные культуры напрямую. Таким образом гербициды по-прежнему остаются частью решения.
И хотя новая технология обеспечивает эффективность и гибкость, это не мешает сорнякам эволюционировать. Биолог Дэвид Мортенсен отмечает, что стратегия Монсанто, предполагающая использование генетических изменений совместно с химикатами, эффективно действует в течение года или чуть дольше, но потом у сорняков вырабатывается резистентность, и фермеры вынуждены использовать большее количество химических веществ.
Масштабное использование гербицидов не только дорого для фермеров, но и вызывает беспокойство у некоторых ученых, потому что химические вещества загрязняют окружающую среду. Ученые обнаружили их следы в питьевой и дождевой воде. И краткосрочные испытания на лабораторных животных и клетках человека не дают возможности исключить вреда в долгосрочной перспективе, говорит Мортенсен. Чем больше гербицида в окружающей среде, тем больше вероятность неблагоприятного воздействия на здоровье человека или животного.
Такие ученые как Оуэн и Мортенсен считают, что для победы в войне с сорняками необходимо разнообразить тактику. Это означает комбинирование различных методик, в том числе в сфере обработки почвы, севооборота и посадки некоторых покровных культур, которые могут блокировать сорняки.
