Genetik Olarak Tasarlanmış Biyoteknoloji Ağaçları Amerika'nın Ormanlarını Kurtarmada Anahtar Olabilir

Çin'deki gen bebekleri ve yünlü mamutların neslinin tükenmesinden kurtarmaya yönelik iddialı projelerle karşılaştırıldığında, biyoteknoloji ağaçları oldukça ümit verici görünebilir.

Ancak genetiği değiştirilmiş ağaçları orman sağlığına tehdit etmek için ormanlara bırakmak, biyoteknolojide yeni bir sınır teşkil ediyor. Moleküler biyoloji teknikleri ilerledikçe insanlar yönetilmeyen bir ortamda yayılmaya ve devam etmeyi amaçlayan genetik olarak işlenmiş bir bitki henüz piyasaya sürmediler. Biyoteknoloji ağaçları - genetiği değiştirilmiş ya da gen değiştirilmiş - tam da bu olasılığı sunuyor.

Bir şey açık: Ormanlarımıza dönük tehditler çok fazla ve bu ekosistemlerin sağlığı gittikçe kötüleşiyor. ABD Orman Servisi tarafından yapılan 2012 yılı değerlendirmesi, ülke genelinde ormanların yaklaşık yüzde 7'sinin 2027 yılına kadar ağaç bitki örtüsünün en az dörtte birini kaybetme tehlikesiyle karşı karşıya olduğunu tahmin ediyor. Bu tahmin çok daha endişe verici gelmeyebilir, ancak önceki tahminden yüzde 40 daha yüksek sadece altı yıl önce yapılmış.

2018'de, birkaç ABD federal kurumunun ve ABD Orman ve Topluluk Bağışının talebi üzerine, Ulusal Bilim, Mühendislik ve Tıp Akademileri'nin “orman ağacı sağlığına yönelik tehditleri azaltmak için potansiyel biyoteknoloji kullanımını incelemesi” için bir komite kuruldu. Gelişmekte olan biyoteknolojilere odaklanan bir sosyal bilimciden ben de dahil olmak üzere uzmanlardan “ormanlarda biyoteknolojiyi dağıtmanın ekolojik, etik ve sosyal etkilerini tanımlamaları ve bilgi boşluklarını ele almak için bir araştırma gündemi geliştirmeleri” istendi.

Komite üyelerimiz üniversitelerden, federal kurumlardan ve STK'lardan geldiler ve çeşitli disiplinleri temsil ettiler: moleküler biyoloji, ekonomi bilimi, orman ekolojisi, hukuk, ağaç ıslahı, etik, popülasyon genetiği ve sosyoloji. Bu perspektiflerin tümü, orman sağlığını iyileştirmek için biyoteknolojiyi kullanmanın birçok yönünü ve zorluklarını göz önüne almak için önemliydi.

ABD Ormanlarında Bir Kriz

İklim değişikliği buzdağının sadece görünen yüzü. Ormanlar daha yüksek sıcaklıklara ve kuraklıklara ve daha fazla haşere ile karşı karşıyadır. Mallar ve insanlar dünyayı dolaşırken, daha fazla böcek ve patojen ormanlarımıza otostop çeker.

Orman tehditlerinin genişliğini göstermek için dört vaka çalışmasına odaklandık. Zümrüt dişbudak külçesi Asya'dan geldi ve beş tür kül ağacında ciddi ölümlere neden oldu. İlk kez 2002 yılında ABD topraklarında tespit edildi, Mayıs 2018'den itibaren 31 eyalete yayıldı. ABD ve Kanada'nın yüksek kotlarında temel bir tür ve temel tür olan Whitebark çamı, yerli dağ çam böceği ve tanıtılan bir mantar tarafından saldırı altında. ABD ve Kanada'nın kuzeyindeki whitebark çamının yarısından fazlası öldü.

Kavak ağaçları, nehir kenarı ekosistemleri ve ayrıca orman ürünleri endüstrisi için önemlidir. Doğal bir mantar patojeni, Septoria musiva, Kuzeybatı ormanlarında doğal kara karaçam popülasyonlarına ve Ontario'da yoğun melez kavak yetiştiriciliğine batıya doğru hareket etmeye başladı. Ve 1800'lerin sonlarında Asya'dan Kuzey Amerika'ya kazara gelen bir mantar olan rezil kestane patlaması milyarlarca Amerikan kestane ağacını siler.

Biyoteknoloji kurtarmaya gelebilir mi? Olmalı mı?

Karmaşık

Ormanlarda, popülasyonlarını baskılamak için genetik mühendislik böcek zararlıları gibi birçok potansiyel biyoteknoloji uygulaması olmasına rağmen, özellikle zararlılara ve patojenlere karşı koyabilecek biyoteknoloji ağaçlarına odaklandık. Örneğin, genetik mühendisliği yoluyla, araştırmacılar, bir ağacın bir böceğe veya mantara tolerans göstermesine veya bununla savaşmasına yardımcı olan benzer veya ilişkisiz türlerden genler ekleyebilirler.

Gen düzenleme buzz'larının ve coşkusunun bu sorunlara hızlı, kolay ve ucuz çözümler sağlayacağını varsaymak caziptir. Ancak biyoteknoloji ağacı yapmak kolay olmayacak. Ağaçlar büyük ve uzun ömürlüdür, yani tanıtılan bir özelliğin dayanıklılığını ve dengesini test etmek için araştırmalar pahalı olacak ve on yıl veya daha uzun sürecektir. Meyve sineği ve hardal bitkisi gibi laboratuvar favorilerine kıyasla, ağaçların karmaşık ve muazzam genomları hakkında da pek bir şey bilmiyoruz. Arabidopsis.

Ayrıca, ağaçların zaman içinde hayatta kalmaları ve değişen ortamlara adapte olmaları gerektiğinden, mevcut genetik çeşitliliklerini “yeni” bir ağaçta korumak ve kullanmak çok önemlidir. Evrimsel süreçler boyunca, ağaç popülasyonları zaten çeşitli tehditlere karşı birçok önemli adaptasyona sahiptir ve bunları kaybetmek felaket olabilir. Bu yüzden, en fantezi biyoteknoloji ağacı bile uzun vadede hayatta kalmak için nihayetinde düşünceli ve kasıtlı bir ıslah programına bağlı olacaktır. Bu nedenlerden dolayı, Ulusal Bilim, Mühendislik ve Tıp Akademileri komitesi, sadece biyoteknoloji araştırmalarına değil aynı zamanda ağaç ıslahına, orman ekolojisine ve popülasyon genetiğine yatırımın artmasını tavsiye etmektedir.

Gözetim Zorlukları

Komite, EPA, USDA ve FDA gibi kurumlar arasında biyoteknoloji ürünlerinin federal gözetimini dağıtan ABD Biyoteknoloji Düzenleme Çerçevesinin, orman sağlığını iyileştirmek için biyoteknoloji ağacının kullanılmasını düşünmeye tamamen hazır olmadığını tespit etti.

En açık şekilde, regülatörler, genetik materyalin kaçmasını önlemek için biyoteknoloji alan denemeleri sırasında her zaman polen ve tohum içermesini talep etmişlerdir. Örneğin, biyoteknoloji kestanesinin, transgenik polenlerin tarla denemeleri sırasında manzaraya çarpmamasını sağlamak için çiçek açmasına izin verilmedi. Ancak, biyoteknoloji ağaçları yeni özelliklerini tohumlar ve polenler yoluyla yaymak istiyorsa, manzaraya haşere direnci katmak için vahşi üreme çalışmaları gerekli olacaktır. Biyoteknoloji ağacı tamamen serbest bırakılıncaya kadar bunlara şu anda izin verilmiyor.

Mevcut çerçevenin bir başka eksikliği, bazı biyoteknoloji ağaçlarının hiçbir özel inceleme gerektirmeyebilir. Örneğin USDA'dan, daha büyük ahşap yoğunluğu için genetik olarak tasarlanmış bir loblolly çamı düşünmesi istendi. Fakat USDA’nın düzenleyici otoritesi, bitki haşere risklerini göz ardı etmesinden kaynaklandığı için, bu biyoteknoloji ağacı üzerinde herhangi bir düzenleyici otoriteye sahip olmadığına karar verdi. CRISPR gibi yeni araçlar kullanılarak genleri düzenlenen organizmalar için de benzer sorular var.

Komite, ABD düzenlemelerinin orman sağlığının kapsamlı bir değerlendirmesini desteklemediğini belirtti. Ulusal Çevre Politikası Yasası bazen yardımcı olsa da, bazı risklerin ve birçok potansiyel yararın değerlendirilmesi muhtemel değildir. Bu, biyoteknoloji ağaçlarının yanı sıra, ağaç ıslahı, böcek ilacı ve saha yönetimi uygulamaları gibi zararlılara ve patojenlere karşı koyan diğer araçlar için de geçerlidir.

Bir Ormanın Değerini Nasıl Ölçersiniz?

Ulusal Bilim, Mühendislik ve Tıp Akademileri raporunda, ağaçların ve ormanların insanlara değer sağladığı çeşitli yolları göz önünde bulunduran bir "ekosistem hizmetleri" çerçevesi önerilmektedir. Bunlar, orman ürünlerinin çıkarılmasından ormanların rekreasyon amaçlı kullanımına, bir ormanın sağladığı ekolojik hizmetlere - su arıtma, türlerin korunması ve karbon depolamaya kadar uzanmaktadır.

Komite ayrıca ormanı değerlendirmenin bazı yollarının ekosistem hizmetleri çerçevesine uymadığını kabul etti. Örneğin, eğer ormanlar bazıları tarafından “içsel değer” olarak görülürse, o zaman insanların kendilerine değer verme ve belki de onları korumak ve saygı duymak için bir tür ahlaki zorunluluğu ima etmek dışında kendi değerleri vardır. “Vahşilik” ve “doğallık” sorunları da su yüzüne çıkıyor.

Vahşi doğa?

Paradoksal olarak, bir biyoteknoloji ağacı vahşiliği artırabilir ve azaltabilir. Vahşilik, insan müdahalesinin olmamasına bağlıysa, bir biyoteknoloji ağacı ormanın vahşiliğini azaltacaktır. Ancak, belki de kasıtlı olarak bir ekosisteme tanıtılan geleneksel olarak yetiştirilmiş bir hibrit ağaç olacaktır.

Hangisi vahşiliği daha fazla azaltacaktır - bir biyoteknoloji ağacının tanıtılması mı yoksa önemli bir ağaç türünün yok edilmesi mi? Bu sorulara doğru ya da yanlış cevap yoktur, ancak bize “doğayı” geliştirmek için teknolojiyi kullanma kararlarının karmaşıklığını hatırlatırlar.

Bu karmaşıklık, Ulusal Bilim, Mühendislik ve Tıp Akademileri Akademisi raporunun anahtar önerisine işaret ediyor: ormanlara nasıl değer verileceği, biyoteknolojinin risklerini ve potansiyel faydalarını değerlendirmek ve herhangi bir potansiyele yönelik karmaşık kamuoyu müdahalelerini anlamak için uzmanlar, paydaşlar ve topluluklar arasında diyalog Biyoteknolojiyi içerenler de dahil olmak üzere müdahaleler. Bu süreçlerin saygılı, tartışmalı, şeffaf ve kapsayıcı olması gerekir.

Biyoteknoloji kestaneindeki bir 2018 paydaş atölyesi gibi bu tür süreçler çatışmayı silmeyecek ve hatta fikir birliğini garanti etmeyecek, ancak uzman bilgisi ve kamu değerleri tarafından bildirilen demokratik kararları besleyebilecek içgörü ve anlayış oluşturma potansiyeline sahipler.

Bu makale, ilk konuşmasında Jason A. Delborne tarafından yayımlandı. Orijinal makaleyi buradan okuyun.