Московский_государственный_технический_университет_имени_Н (987246)
Текст из файла
Московский государственный технический университет имени Н. Э. Баумана
Реферат по экологии на тему:
Генетически модифицированные организмы (ГМО)- возможные экологические и медицинские риски их производства и использования
Москва 2013
Оглавление
Введение. 3
История открытия и развития генетически модифицированных организмов 3
Риски производства и использования ГМО. 4
Риски для окружающей среды 4
Снижение сортового разнообразия 4
Сокращение видового разнообразия 5
Возникновение «суперсорняков» 5
Нарушение естественного контроля вспышек численности вредителей 5
Появление устойчивых разновидностей насекомых 5
Нарушение естественного плодородия почвы 5
Риски для здоровья человека 6
Аллергенность и токсичность 6
Канцерогенность и мутагенность 6
Возникновение устойчивости к антибиотикам 7
Экологические риски использования ГМО 7
Возможные медицинские риски при использовании ГМО 9
Другие наиболее вероятные последствия использования ГМО: 12
Вывод. 13
Список литературы: 15
Введение.
ГМО (генетически модифицированный организм) — живой организм, генотип которого был искусственно изменён при помощи методов генной инженерии с целью придания ему желаемых свойств. ГМО объединяют три группы организмов – генетически модифицированные микроорганизмы (ГММ), животных (ГМЖ) и растения (ГМР). Наибольшее распространение получили именно генетически модифицированные растения.
История открытия и развития генетически модифицированных организмов
1944 – Эвери, Мак-Леод и Маккарти доказали, что "вещество наследственности" – это ДНК. 1961-1966 – расшифрован генетический код – принцип записи в ДНК и РНК последовательности аминокислот в белках. 1970 – выделена первая рестриктаза. 1978 – фирма "Genentech" выпустила рекомбинантный инсулин, производимый человеческим геном, введенным в бактериальную клетку. 1980 – в США узаконивается патентование трансгенных микроорганизмов. 1981 – в продажу поступают автоматические синтезаторы ДНК. 1982 – в США впервые поданы заявки на проведение полевых испытаний трансгенных организмов. В то же время в Европе разрешена первая вакцина для животных, полученная методами генной инженерии.
В 1983 – ученые, изучая почвенную бактерию, которая образует на стволах деревьев и кустарников наросты, обнаружили, что она переносит фрагмент собственной ДНК в ядро растительной клетки, где он встраивается в хромосому, после чего распознается как свой. С момента этого открытия и началась история генной инженерии растений. Основоположником стала компания "Monsanto", которая вырастила табак, неуязвимый для вредителей, потом генно-модифицированный помидор (1994). Затем появились модифицированная кукуруза, соя, рапс, огурец, картофель, свекла, яблоки и многое другое. 1985-1988 – разработан метод полимеразной цепной реакции (ПЦР). 1994 – получено первое разрешение на возделывание трансгенного растения (помидор сорта FlavrSavr компании "Monsanto"). 1996 – началось массовое выращивание трангсенных растений. 2000 – принят Катрахенский протокол по биобезопасности, установивший наиболее общие международные нормы обращения с трансгенными организмами. На сегодняшний день трансгенные растения выращиваются на разных полях мира, общая площадь которых больше 80 млн. га. Зачем же вообще были созданы ГМР и почему сегодня они так широко распространены? Дело в том, что в 70-х годах XX ст. агрономы столкнулись с проблемой загрязнения агроэкосистем и окружающей среды химическими препаратами и пестицидами, которые используются для защиты растений от возбудителей болезней и вредителей. Нужно было искать принципиально новые подходы. Генетическая модификация растений позволяет успешно бороться с этой проблемой. Трансгенные растения приобрели устойчивость к гербицидам, возбудителям болезней и некоторым вредителям, умеют повышенные и улучшенные продуктивные характеристики, устойчивость к климатическим стрессам и др. Так же человечество столкнулось с проблемой перенаселения планеты и, как следствие, голодом. Сегодня население Земли насчитывает 6,5 млрд. человек, а к 2020 г., по оценкам ВОЗ, будет 7 млрд. В мире-800 млн. голодающих и каждый день от голода умирает 20 000 человек. Ученые считали, что трансгенные технологии помогут побороть голод во всем мире, так как они помогут в разы увеличить урожай. К сожалению, эти надежды не оправдались. В 2008 году ООН официально заявила, что ГМР не сможет побороть голод.
Риски производства и использования ГМО.
Генной инженерии не более 20 лет. Оценить, как влияют генно-модифицированные организмы на окружающую среду за столь короткий промежуток времени очень сложно. Поведение новых генов в открытых экосистемах, их реакция на паразитов, болезни совершенно непредсказуемы.
Действие ГМ-продуктов на человека совершенно не изучено, последствии непредсказуемы.
С непредсказуемостью действия и опасностью ГМ-организмов столкнулись многие страны.
Еще в 2000 году было опубликовано Мировое заявление ученых об опасности генной инженерии, а затем и Открытое письмо ученых правительствам всех стран относительно ГМО, которое подписали 828 ученых из 84 стран мира.
Экспериментальные исследования показали патологические изменения в органах животных и их потомства при добавлении в их корм разных ГМ-культур. Так, британские исследователи показали опасность для животных ГМ-картофеля, австралийские ученые – ГМ-гороха, а французские – ГМ-кукурузы. Эти работы ученым удалось опубликовать, но еще больше осталось неопубликованных исследований.
Было сообщение о том, что добавка к корму лабораторных животных ГМ-кукурузы привела к 100% смертности их детенышей.
Риски для окружающей среды
Снижение сортового разнообразия
Особо опасно выращивание ГМО в центрах происхождения сельскохозяйственных культур. К примеру, если выращивать ГМО рис в Китае, где зародилась эта культура, из-за перекрестного опыления могут исчезнуть дикие сорта риса. Образующиеся в результате скрещивания культуры постепенно вытесняют природные разновидности. Малочисленные популяции и редкие виды могут быть потеряны навсегда.
Сокращение видового разнообразия
Производство ГМО приводит к сокращению видового разнообразия растений, животных, грибов и микроорганизмов обитающих на полях, где они выращиваются и вокруг них. Например, ГМ-бактерия, созданная как переработчик растительных отходов, уменьшила популяцию полезных грибов. Быстрорастущие виды трансгенных организмов могут вытеснить обычные виды из естественных экосистем.
Возникновение «суперсорняков»
Если трансгенная пыльца попадает в дикие виды близкородственных растений, то не исключена опасность передачи генов устойчивости к гербицидам диким видам, что сделает их «суперсорняками», бороться с которыми будет крайне сложно .
Нарушение естественного контроля вспышек численности вредителей
В природе у каждого вида есть естественные враги и паразиты, не позволяющие ему виду чрезмерно размножаться. Воздействие токсинов ГМ растений на хищных и паразитических насекомых может привести к серьезным нарушениям в экосистемах, в том числе к неконтролируемым вспышкам численности одних видов и вымиранию других. Например, медоносные пчелы очень чувствительны к высоким дозам многих токсинов. Известны случаи нарушения процессов роста и жизнедеятельности представителей одного вида божьих коровок, основной пищей которых являлись личинки, выращенные на трансгенном картофеле.
Появление устойчивых разновидностей насекомых
В результате производства сортов, устойчивых к вредителям, появляются насекомые, на которых смертоносные токсины просто не действуют. Так появились колорадские жуки, устойчивые к Bt картофелю. В других случаях вредители просто перестраиваются на другие растения - томаты, перцы, баклажаны.
Нарушение естественного плодородия почвы
Растения со встроенными генами, ускоряющими рост и развитие, в большей степени, чем обычные истощают почву и нарушают ее структуру. Токсины ГМ растений подавляют жизнедеятельность почвенных беспозвоночных, микрофлоры и микрофауны. Происходит нарушение естественного плодородия.
Риски для здоровья человека
Многие ученые опасаются, что ГМО увеличивают риск возникновения пищевых аллергий, отравлений, мутаций, способствует образованию опухолей, а также вызывают невосприимчивость к антибиотикам. Не исключена вероятность того, что чужеродная ДНК способна накапливаться во внутренних органах человека, а также попадать в ядра клеток эмбрионов, что может привести к врожденным уродствам и даже гибели плода.
В группу риска попадают дети до 4-х лет, они меньше всего защищены от воздействия чужеродных генов.
Аллергенность и токсичность
Более половины трансгенных белков, обеспечивающих устойчивость растений к насекомым, грибковым и бактериальным заболеваниям токсичны и аллергенны .
Например, использование альбумина - гена из ДНК бразильского ореха при создании сорта ГМ сои с улучшенным аминокислотным составом привело к тому, что значительное количество людей пострадало от обострения аллергических заболеваний.
Вещества, предназначенные для борьбы с насекомыми, могут блокировать ферменты пищеварительного тракта не только у насекомых, но и у человека, а также влияют на поджелудочную железу.
Ряд трансгенных сортов кукурузы, табака и помидоров, устойчивых к насекомым вредителям, вырабатывают лигнин - вещество, препятствующее поражению растений. Он может разлагаться на токсичные и мутагенные фенолы и метанол. Поэтому увеличение содержания лигнина в плодах и листьях растений опасно для человека.
Самым ярким примером токсичности ГМО стал случай с Японской Компанией Showa Denko K..K., которая стала поставлять на рынок пищевую добавку ГМ триптофан полагая, что он является эквивалентом не модифицированному аналогу. ГМ аминокислота стала причиной смерти 37 человек, еще около полутора тысяч остались инвалидами на всю жизнь.
Канцерогенность и мутагенность
ГМО могут стать мутагенными и канцерогенными за счет их способности накапливать гербициды, пестициды и продукты их разложения. Например, гербицид глифосат, используемый при возделывании трансгенных сахарной свеклы и хлопчатника, является сильным канцерогеном и может вызывать лимфому.
Некоторые гербициды могут оказывать негативное влияние на выживаемость и здоровье человеческих эмбрионов, а также вызывать мутации.
В результате внутриклеточных процессов в сортах ГМ табака и риса, отличающихся повышенной урожайностью, накапливаются биологически активные вещества, способные спровоцировать развитие рака. Исследования показали, что у крыс, питавшихся трансгенным картофелем, ухудшился состав крови, были выявлены аномалии в размерах внутренних органов, практически у всех погибших животных была выявлена патология тонкого и толстого кишечников.
Возникновение устойчивости к антибиотикам
Большинство сельскохозяйственных ГМ-культур помимо генов, придающим им желаемые свойства, содержат гены устойчивости к антибиотикам в качестве маркеров. Обычные антибиотики, как например ампициллин (инфекции дыхательных путей, синуситы и инфекции мочевыводящих путей) и канамицин(туберкулез, инфекции верхних и нижних дыхательных путей обработке ран) используются при производстве пищи. Существует опасность того, что они могут быть перенесены в болезнетворные микроорганизмы, что может вызвать их устойчивость к антибиотикам. В этом случае традиционные методы лечения воспалительных процессов с помощью антибиотиков будут малоэффективны.
Экологические риски использования ГМО
Одно из основных опасений специалистов и экологической общественности вызывает риск разрушения естественных экосистем. С возможным расширением площади трансгенных посевов по всему миру он становится неотвратимым. ГМО чужды окружающей среде, никогда не были ее частью. Мир сегодня сталкивается с принципиально новым видом загрязнения – генетическим. В отличие от химического и радиоактивного, оно наименее изучено, его невозможно остановить и при необходимости ликвидировать.
Кроме собственно генетического загрязнения, использование ГМО подразумевает и увеличение химического воздействия на окружающую среду. Уже доказано, что создание устойчивых к гербицидам сортов ГМ-растений увеличивает расходы химикатов и обостряет проблему химического загрязнения окружающей среды. Более 70% всех высеваемых ГМ-культур – это растения, устойчивые к гербициду «Раундап». С 1998 по 2000 г. посевная площадь под трансгенные растения увеличилась в мире с 27,8 до 44,2 млн. га. За эти два года объемы продаж «Раундапа» увеличились более чем в 5 раз. В 2001–2003 гг. наблюдалась аналогичная закономерность (Монастырский О. Продовольственная безопасность России: вчера, сегодня, завтра // ЭкосHИнформ. – 2004 №4).
Использование ГМ-продуктов, то есть выращивание генетически модифицированных растений, приводит к сильному падению сортового разнообразия. Для генных модификаций берут один-два сорта, с ними и работают. Существует опасность вымирания многих видов растений.
1. Неконтролируемый (горизонтальный) перенос конструкций, определяющих различные типы устойчивости к пестицидам, вредителям и болезням растений, вследствие переопыления с дикорастущими родственными и предковыми видами, приводит к снижению биоразнообразия дикорастущих предковых форм культурных растений, нарушению равновесия биоценозов и формированию «суперсорняков» в результате развития гербицид-устойчивости сорных растений.
Непредсказуемость экологических последствий использования трансгенов на функционирование и стабильность природных и агробиоценозов из-за малой изученности негативных воздействий ГМО на сложные системы взаимодействия внутри биоценоза
2. Риски неконтролируемого горизонтального переноса конструкций в ризосферную микрофлору. Нарушение системы биологического естественного контроля над насекомыми-вредителями из-за отрицательного воздействия инсектицидных белков, прежде всего Bt-токсинов, продуцируемых трансгенными растениями, на хищных и паразитических насекомых.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.