Готовый перевод Steve Jones THE LANGUAGE OF THE GENES / Стив Джонс ЯЗЫК ГЕНОВ: Chapter Fifteen EVOLUTION APPLIED

Глава пятнадцатая. ПРИКЛАДНАЯ ЭВОЛЮЦИЯ

В настоящее время эволюция сама по себе является практической дисциплиной, хотя многие, кто ею пользуются, не понимают, что они делают.

Изобретатели когда-то использовали подход, близкий к принципам мира природы.

Небольшие подправления в технических новинках и в жизни; и это может быть путем к неожиданному результату.

Точно так же, как инженеры, которые проектировали каменные орудия и паровые двигатели без понимания физики, первые фермеры вывели новые сельскохозяйственные культуры без знания наследственности вообще.

Прагматизм, как всегда, ведет к прогрессу.

В настоящее время специалисты по бетону или металлу используют другой подход.

Они разрабатывают то, что нужно, применяя столько научных теорий, сколько необходимо.

Прикладная биология, от сельского хозяйства до медицины, переняла этот подход только в последние несколько лет, и начался прогресс, такой же как у транспорта со времен паровоза Стивенсона.

Для биологии новая эра пара (хотя и не космическая) наступила.

Слияние менделизма и дарвинизма сделало сельское хозяйство гораздо более продуктивным.

Количество пищи на душу населения во всем мире выросло, несмотря на величайший демографический взрыв в истории.

В развивающихся странах еще есть возможности для прогресса, поскольку половина всего урожая теряется из-за сорняков (количество, которое в Европе последний раз наблюдалось в средние века), ​​а болезни могут привести к потере всего урожая.

В Африке же такой прирост населения, что - вопреки мировой тенденции - количество продовольствия, производимого на душу населения, уменьшается.

Сельскому хозяйству третьего мира предстоит пройти еще долгий путь, прежде чем оно наверстает упущенное.

Во многом виновата общая слабость экономики, но некоторые из неудач сельского хозяйства объясняются отсутствием технологий, используемых в других местах.

Дарвин или Мендель чувствовали бы себя как рыба в воде в большинстве современных сельскохозяйственных исследований.

В Иллинойсе в 1904 году начался эксперимент, в котором в каждом поколении выбиралась кукуруза, наиболее богатая маслом.

Работа еще продолжается, и, спустя сто поколений, количество масла выросло в сто раз без каких-либо признаков замедления прогресса.

Такая простая прикладная эволюция может приводить к замечательным результатам, и любой скотовод может это подтвердить.

"Зеленая революция" ступила на генетический путь.

Своими успехами она обязана скрещиванию новых и продуктивных пород риса и пшеницы, выведенных дарвиновским путем, и других линий, с более жесткими и более короткими стеблями.

Были затронуты всего несколько генов.

Карликовые сорта были скрещены с другими, с жесткими стеблями.

Их потомки были скрещены с сортами, содержащими гены высокой урожайности и быстрого роста.

Были выбраны растения, которые объединили в себе лучшие качества своих родителей, и процесс продолжался в течение нескольких поколений.

Половое размножение - генетическая рекомбинация - выполнило работу фермеров, создав новые комбинации генов.

Это решило главную проблему тропического сельского хозяйства, тенденции риса и пшеницы расти высокими, когда используются удобрения, но полегать при сильном ветре.

Один простой прием преобразил аграрный сектор Индии и Китая.

В пятидесятых годах намеренный обмен генами дал шестикратное повышение урожайности, цифра такая же огромная, как при возникновении сельского хозяйства десять тысяч лет назад.

Другие примеры дарвиновских улучшений предполагают увеличение потока сырья, которое их подпитывает.

Повредив ДНК, можно создать новые гены, готовые к использованию проворными технологами.

Производство пенициллина когда-то упиралось в крошечные количества антибиотика, создаваемые грибком в огромных чанах.

Разведение наиболее продуктивных штаммов дало стократное его увеличение.

Следующий шаг был гораздо больше: мутации, вызванные радиацией и химическими веществами, привели к новому поколению антибиотиков, никогда не встречавшихся в природе.

Еще лучший способ пополнить топливо для селекции - импортировать гены из других видов.

Одним из успехов была новая культура тритикале, гибрид пшеницы и ржи.

Она может расти в сухих местах и приносит пользу сельскому хозяйству в местах с низким количеством осадков (таких как американские Великие равнины).

Это демонстрирует доходы, которые могут принести даже скромные инвестиции в перенос генов от одного вида к другому.

Другой подход - обратиться к диким родственникам культивируемых растений, как это было сделано с пшеницей, которую скрещивали с дикими травами, содержащими гены, полезные в сельском хозяйстве.

Стандартный сельскохозяйственный метод разведения от лучших - эволюция в явном виде - имеет свои пределы, которые быстро достигаются.

Многие сельскохозяйственные культуры и животные не могут эволюционировать дальше, потому что израсходовали свои генетические резервы и не имеют источника, из которого их можно пополнить.

Ограничения налагает половое размножение: тот факт, что для создания новых существ с новой комбинацией генов родители должны спариться.

Несмотря на случайные ошибки в растительном мире, существует строгий биологический контроль за тем, кто с кем спаривается.

Партнеры должны быть разного пола, но одного и того же вида.

Допускаются некоторые небольшие исключения (тритикале - одно из них); но для рекомбинации генов, в природе или в сельском хозяйстве, половое размножение неизбежно.

Этот закон значительно понизил амбиции эволюционных инженеров, потому что гены, которые могли бы быть полезны для улучшения одной формы, заперты внутри другой.

Само сельское хозяйство началось с одного небольшого нарушения сексуальной конвенции.

Фермеры улучшали природу с помощью вырубки деревьев, чтобы позволить растительности процветать.

Растения, которые никогда обычно не встречались, оказались рядом, и время от времени появлялись гибриды.

Они содержали комбинации генов, никогда не встречавшиеся прежде.

Этот процесс продолжается.

Многие прибрежные участки вокруг Британии покрыты жесткой травой, гибридом между местным видом и видом, завезенным из Америки.

Новая комбинация генов добивалась лучших результатов в суровых условиях, чем любой из родителей, и стала сорняком.

Хромосомы показывают, что современная пшеница возникла, когда скрестились два вида травы (каждый из которых до сих пор используется в пищу на Ближнем Востоке).

Как и на побережье, новый гибрид был более продуктивным, чем любой из его родителей.

Вскоре еще одна трава скрестилась с новым рекомбинантом, улучшив его еще больше.

Это был предшественник всех миллиардов колосков пшеницы, растущих сегодня.

Первые фермеры перенесли хромосомы, гены и ДНК из одного вида в другой.

Они были первыми генными инженерами.

Теперь наука сделала половое размножение общепринятым.

Молекулярная биология позволяет генам перемещаться между линиями, которые были когда-то совершенно чужды друг другу, создавая рекомбинантную ДНК не совместными усилиями мужских и женских организмов, а минуя неудобства воспроизводства в целом.

Гены могут быть перенесены почти откуда угодно и куда угодно.

Наконец, ДНК может использоваться там, где это необходимо, откуда бы она ни была взята.

Биологические правила были нарушены, и наступила новая эра сельского хозяйства.

Генная инженерия началась с бактерий, чей спектр сексуальных интересов достоин одобрения.

Они обмениваются информацией многими способами; поглощая голую ДНК в процессе спаривания, довольно похожем на тот, что происходит у высших животных, и за счет использования третьей стороны или вирусов.

Это "инфекционное наследование" (предполагающее, что венерические заболевания развились до появления секса) было нарушено наукой.

Проектируемый ген (который может быть взят из бактерии, растения или человека) с помощью различных технических приемов помещают в отрезок вирусной ДНК.

Модифицированный вирус с попутчиком затем используется, чтобы заразить нового хозяина.

Если повезет, то реципиент будет пользоваться пересаженной ДНК как своей собственной, и каждый раз при делении создавать ее копию.

Можно будет создать огромное число дубликатов спроектированного гена - и большое количество всего того, что он производит; настоящих человеческих протеинов, лекарств или других продуктов.

Пересечь глубокую сексуальную пропасть между бактериями и всей остальной жизнью оказалось неожиданно легко.

Инсулин когда-то извлекали из поджелудочной железы свиней.

Человеческий ген был перенесен в бактерию, и теперь можно создавать большое количество чистого белка.

Гормон роста человека - когда-то получаемый из гипофиза умерших, о чем было много споров - тоже теперь создается таким же образом.

Это позволяет избежать мрачной и неожиданной проблемы.

Несколько пациентов подхватили нервное дегенеративное заболевание от трупов, которые несли вирус.

Теперь ген фактора VIII также был вставлен ​​в бактерию, и пациенты были излечены его продуктом.

Генную инженерию также можно использовать для лечения инфекционных заболеваний.

Дженнер мог использовать вирус коровьей оспы для вакцинации против человеческой (эксперимент, который был бы отвергнут сегодня даже самым мягким Комитетом по этике), потому что у этих вирусов были общие антигены, намек на особенности, распознаваемые иммунной системой, лежащие в основе ее реакции.

В результате антитела против коровьей оспы защищают против оспы человеческой.

Коровья оспа сама по себе может привести к проблемам, и даже современные вакцины имеют небольшой риск реакции на чужеродный белок.

В любом случае, от многих заболеваний, (таких как проказа) вакцинация не помогает, потому что трудно вырастить их возбудителей в лаборатории.

Умная инженерия обходит эту проблему.

Гены, производящие антиген, берут у возбудителя болезни и вставляют в безвредные бактерии, что позволяет избежать риска заражения, поскольку гены вирулентности были отключены.

Антигены из нескольких источников могут быть введены одному хозяину, чтобы создать одну вакцину против многих инфекций.

Используется модифицированный штамм сальмонеллы (которая в естественном состоянии может вызвать пищевое отравление).

Эта бактерия, с добавленными в нее антигенами, процветает в течение короткого времени в кишечнике, и, убедив реципиента, что он был заражен, гарантирует, что антитела были созданы.

Есть некоторые простые приемы.

Растения могут делать свои копии из нескольких клеток, таким образом, многие растения могут быть порождены от одного без полового размножения.

Трудно улучшать деревья путем селекции из лучших, потому что это занимает очень много времени.

Вместо этого ткани улучшенного образца разбивают на отдельные клетки.

Копии этого супер-дерева можно вырастить, создав за одно поколение супер-лес.

Таким же образом, натуральная ваниль, когда-то извлекаемая огромной ценой из тропической орхидеи, была заменена идентичной ванилью, химически создаваемой культурами клеток, выращенных на ботаническом аналоге агропромышленных ферм.

Реальные перспективы для сельского хозяйства открывает внесение генов из одного вида в другой.

Один из вирусов вызывает что-то вроде растительного рака: ткани перестают отождествлять себя с растением, и оно вырастает искаженным.

Этот вирус корневого рака хорошо собирает чужеродные гены и был использован, чтобы перемещать их в новых хозяев.

Первое трансформированное растение, штамм табака, было создано в 1984 году, при полном отсутствии общественного интереса.

Через десяток лет томатное пюре из модифицированных растений поступило в продажу без особых споров.

Однако затем среди населения началась паника, и был придуман ярлык "пища Франкенштейна", собирая вокруг себя различных сумасбродов, бездоказательно утверждавших, что такие продукты были вредны для здоровья.

Частично проблема возникла из-за слова "инженерия", которое звучит более угрожающе, чем "одомашнивание", использовавшееся первыми генными инженерами.

Частично виновата осторожность самих биологов.

Тридцать лет назад они объявили мораторий (от которого вскоре отказались) на новые эксперименты, пока не были разработаны правила безопасности.

Самое главное, люди всегда подозрительно относились к техническому вмешательству, идее, что наука может преодолеть все проблемы.

От использования ядерной энергии до "Конкорда", оптимизм инженеров часто оказывался недолгим.

Для соответствующих компаний общественный интерес (подпитываемый их собственными мягкими заверениями в безопасности и простой заносчивостью при отказе маркировать модифицированные продукты) оказался настоящей проблемой.

Monsanto делает многие вещи (хотя компания теперь изменила свое название, чтобы скрыть этот факт), но стала синонимом предполагаемой попытки отравления народа.

Отрасль столь встревожена, что установила абсурдные стандарты безопасности.

В одном из проектов использовались гены бразильских орехов, помещенные в соевые бобы, чтобы обеспечить их определенными аминокислотами.

Поскольку их не хватает в странах третьего мира, это могло спасти тысячи детей.

Вместо этого проект был заброшен, так как некоторые, очень немногие, люди страдают аллергией на сами орехи.

Новое растение могло убить одного или двух американцев в год.

Результаты исследования были встречены как победа зеленых.

Другие ложные обвинения включают предполагаемую опасность устойчивости к антибиотику канамицину, используемому, чтобы помочь различать, какие модифицированные растения содержат чужеродную ДНК.

Канамицин не используется в медицине, широко распространен в природе, и в генетических манипуляциях его все равно перестают употреблять.

Тем не менее, канамицин был использован в качестве палки для битья тех, кто стремился увеличить производство продовольствия.

Другие претензии, более весомые, чем вся эта лженаука, основаны на опасениях по поводу будущего среды или самого фермерства.

Многим людям не нравится современное индустриальное сельское хозяйство (несмотря на его производительность), и генетически модифицированные продукты, без сомнения, помогают им добиться своего.

Также, говорят оппоненты, нет смысла манипулировать пшеницей, чтобы добавить горе зерна одно зернышко, или чтобы согнать крестьян с земли в города.

Зеленая революция сама вынудила индийских крестьян покинуть земли, когда крупные компании получили контроль над производством семян.

Почти то же самое произошло полвека назад на американском Среднем Западе.

В 1930-х были созданы новые штаммы гибридной кукурузы благодаря скрещиванию вместе двух линий.

Их продажи контролировали синдикаты, манипулирующие ценами и разорявшие мелких фермеров.

Свою роль сыграл другой коммерческий ход.

Производитель не мог использовать свои собственные семена на следующий год, потому что гибридное растение производит новые и неблагоприятные комбинации среди своих потомков.

Модифицированные семена несут такую ​​же опасность пожать гроздья экономического гнева.

Немногие фермеры могут торговаться с организацией, обладающей монополией на продажу стойких к гербицидам растений - и соответствующих гербицидов.

Эти компании пригрозили подать в суд на тех, кто посадит новые семена в следующем году, не купив новых (в свою очередь, иски подали клиенты, разочарованные их урожайностью, и другие, чьи сельскохозяйственные культуры были загрязнены модифицированной пыльцой).

Новая "терминаторная технология" предохраняет модифицированные растения от образования семян и - как на Среднем Западе - вынуждает тех, кто их использует, покупать новые запасы для каждого урожая.

Как это часто бывает в генетике, биотехнология обещала гораздо больше, чем было достигнуто (особенно в странах третьего мира, где было получено мало прибыли).

Некоторые ГМ-культуры дают более низкие урожаи, чем другие, что заставило некоторых фермеров от них отказаться.

Их использование вызвало такое возмущение, что реализация их потенциала может задержаться надолго.

Тридцать миллионов гектаров земли было засеяно ГМ-культурами в 1998 году, и миллионы китайских фермеров использовали модифицированный хлопок.

Это так встревожило общественность (и так завысило цену семян), что по крайней мере на Западе после этого площади были уменьшены.

В основном шумиха касалась экономики и эмоций, а не науки.

Наука же в этой суете скорее приобрела, чем потеряла.

Чего может добиться генетическая модификация растений, учитывая эти возможности?

Некоторые технологии направлены ​​на увеличение диапазона мест, в которых может расти определенная культура, используя гены, которые делают их устойчивыми к соленой почве, или высокой температуре, или нехватке воды, или которые позволяют расти большую часть года.

Зеленая Революция запустила естественную мутацию, которая заставила растения расти менее высокими, чем обычно.

Теперь ответственный за это ген (который мешает растениям реагировать на гормоны роста) клонирован и может быть введен в другие культуры, вызывая мгновенные крутые изменения в неожиданных местах.

Другие гены могут бороться с биологическими врагами.

Многие организмы производят натуральные пестициды, поскольку постоянно подвергаются риску атаки.

Такие гены из одного вида можно перенести в другой, чтобы сократить использование ядохимикатов.

Много пестицидов, используемых на фермах с исключительно органическими удобрениями, вырабатывается из бактерии Bacillus Thuringiensis, которая смертельна для многих насекомых.

Гены токсинов уже были введены в хлопок, уменьшив количество химикатов, используемых на полях.

Схожая уловка - вставить ген, который делает растение устойчивым к искусственным гербицидам.

"Раундап" в основном используют фермеры, выращивающие сою.

У стойких к "Раундапу" растений (составляющих около трех четвертей всех генетически модифицированных культур) есть ген, который разрушает этот химикат, так что его можно распылять по полю, чтобы убить сорняки, но оставить нетронутым урожай.

Растения можно даже "привить", введя несколько генов их вирусных врагов.

Когда вирус нападает, он использует оборудование растения для производства своих копий.

Если в растении уже есть части собственной структуры вируса, механизм нарушается, и атака проваливается.

В рис и перец ввели гены резистентности к вирусу, а в картофель и бананы - гены, которые противодействуют паразитическим червям, хотя все это еще не использовали на фермах.

Мы выращиваем растения, потому что они производят полезные вещи, пищу, например.

Поскольку в большинстве растений не хватает некоторых аминокислот трудно оставаться здоровым на строгой вегетарианской диете.

Много можно сделать, если внести в них нужные гены, и большие надежды возлагаются на "золотой рис", содержащий в себе новый ген витамина А (дефицит которого приводит к тому, что полмиллиона детей из третьего мира слепнут каждый год).

Некоторые пищевые продукты, такие как брокколи, содержат противораковые вещества, и ответственную за это ДНК можно ввести другим видам.

Растения могут использоваться даже в качестве биологических фабрик, с перспективой использования картофеля для получения антител или других белков крови.

Рис уже может создавать человеческий белок, используемый для лечения кистозного фиброза и других легочных заболеваний.

Другие виды можно заставить производить натуральные масла для использования в пластике или топливе.

Другой вариант - вмешиваться в ДНК деревьев, чтобы уменьшить твердость древесины и сократить количество энергии, необходимой для ее превращения в бумагу.

В ближайшей перспективе - синий хлопок и черные гвоздики.

Есть большие надежды, что сельскохозяйственные инженеры внесут гены, которые позволят культурам создавать свои собственные удобрения.

Клевер развил компромиссное соглашение с некоторыми бактериями.

Эти микроорганизмы берут азот из воздуха и переводят его в форму, которую может использовать растение.

Взамен они получают питание и защиту.

Фермеры уже давно применяют комбинацию травы и клевера, которая более продуктивна, чем если выращивать их по отдельности.

Поместив азотофиксирующий ген в культуру, можно было бы намного уменьшить потребность в удобрениях.

Потенциальные выгоды огромны.

Все это может означать, что растения могут преобладать в диете, и что животные утратят былое значение, когда им на смену придет, возможно, лосось со вкусом банана.

Разработка такой новой культуры требует больших затрат, и исследования, конечно, ведутся с учетом будущей прибыли.

Она, как транзистор или пылесос, должна быть защищена.

Первый известный патент был выдан в 1421 году во Флоренции архитектору Филиппо Брунеллески на изобретение баржи с подъемным устройством, используемой для транспортировки мрамора.

Идея, что изобретатель нуждается в защите, распространилась, и - несмотря на попытки обойтись без этого в таких местах, как Китай - в настоящее время является общепринятой.

Этот закон работает, и без него капитализм бы не развивался.

А как быть с идеей патентования жизни (или, по крайней мере, генов)?

Она кажется почему-то неправильной, но охранное свидетельство было продано задолго до появления ДНК-технологий.

В 1970-х годах это дало возможность защитить сельскохозяйственные сорта растений, и в 1980 году Верховный суд США дал зеленый свет патенту на микроорганизм, чьи гены были изменены для уничтожения разливов нефти.

Такие организмы были результатом многих лет работы тех, кто их продал, реально претендуя на статус изобретений, в юридическом смысле, а не просто открытий, которые не могут быть запатентованы.

Что касается жизни, граница между естественным и изобретенным вскоре была размыта.

Могут ли быть запатентованы сами гены?

В конце концов, они эволюционировали и не являются продуктами человеческого изобретательства.

Несмотря на многочисленные аргументы, тысячи генов сейчас защищены законом.

В законе по-прежнему неясно, насколько далеко может распространяться такое право, и агрессивные попытки запатентовать сегменты ДНК, даже не зная, что они делают, потерпели неудачу.

Патентование, однако, никуда не делось.

Оно может быть, как и сам капитализм, несправедливым, но, как его экономическая система, кажется неизбежным.

Вызывает интерес не этика, а то, кто владеет этими патентами.

"Биопиратство" - это кража генов из стран третьего мира.

Здесь замешаны большие суммы.

Семь из двадцати пяти лучших лекарств в мире получены из натуральных продуктов; аспирин - из ивовой коры, препарат для снижения уровня холестерина - из японских грибов, а циклоспорин, мощное противораковое средство, из их норвежского аналога.

Эти страны извлекли выгоду из таких лекарств, но винкристин и винбластин, разработанные в 1960-х годах для лечения лейкемии, делают из мадагаскарского розового барвинка.

Эта бедная страна ничего не выиграла от торговли, приносящей миллионы дохода (хотя если бы получила патент, то могла бы).

А как насчет противораковых химических веществ, обнаруженных в азиатских кораллах, или продукта, в две тысячи раз слаще сахара, создаваемого западно-африканским деревом?

Если эти гены клонировать, они будут стоить миллионы - но кто ими владеет?

Некоторые компании довольно откровенны в своих попытках сорвать прибыль с древних знаний.

Рис басмати - это ароматный (и дорогой) сорт, который уже давно используется в Индии и Пакистане.

Оба правительства были возмущены, обнаружив, что в 1998 году корпорация Ricetec Corporation of Texas подала патентную заявку на его семена - и, словно сыпля соль на рану, эти семена собрали американские ученые, участвующие в поисках новых генов, которые могли бы помочь накормить страны третьего мира.

Сам Запад действует сомнительно в отношении своих же граждан.

В 1997 году Патентное ведомство США отвергло попытку запатентовать активный компонент куркумы в качестве средства для заживления ран, так как оно давно используется как народное средство в Индии.

Действительно, страна сама же на этом обожглась.

Ферменты, используемые в полимеразной цепной реакции, берут из бактерий, собранных в горячих источниках в Йеллоустонском национальном парке.

Швейцарская компания, владеющая этим патентом, зарабатывает сто миллионов долларов в год на авторских правах, в то время как федеральное правительство (владелец источника и, предположительно, бактерии) не получает ни цента.

Теперь парковая служба взимает сотни тысяч долларов в год (плюс гарантированную долю в прибыли) с любой компании, которая хочет исследовать ДНК на ее земле.

Хотя утверждения о богатстве тропической природы могут быть преувеличены - в конце концов, лишь одно из пятидесяти тысяч растений, испытанных Национальным институтом рака США, дало полезное лекарство - третий мир, понятно, разгневан.

Теперь он борется.

Амазонские племена используют кожу некоторых лягушек как источник яда для своих дротиков.

Это вещество является болеутоляющим, если используется в небольших количествах, и американская компания стремится его запатентовать.

Но, возражают правительства Эквадора и Венесуэлы, не было ли это открытие сделано их народами, и не должна ли по крайней мере какая-то часть прибыли к ним вернутся?

Американцы не согласны (и недовольны венесуэльцами, которые положили конец любительскому коллекционированию лягушек).

Все это коммерция, и об этом хорошо знают те, кто изучает историю как золотодобычи, так и гено-добычи.

Как и большая часть шумихи вокруг модифицированных культур, она лежит за пределами науки.

Тем не менее, самой науке есть что сказать о последствиях новых технологий.

Не все из этого обнадеживает.

Наиболее распространенным является страх утечки проектируемых форм и новой чумы, выпущенной в мир.

У биологов есть несколько стандартных средств защиты от этой проблемы.

Модифицированные организмы, вероятно, будут менее приспособленными, чем те, чей геном не был изменен.

В конце концов, если ген дает своим носителям преимущество, можно ожидать, что оно бы уже эволюционировало.

Большинство сельскохозяйственных животных и растений не могут выжить вне фермы, и поэтому улицы не полны разбойничающих овец или картофеля.

То же самое верно для бактерий и вирусов.

Детям вводят живые вирусы полиомиелита, которые были "ослаблены", чтобы сделать его менее опасным.

Анализы сточных вод показывают, что этот живой вирус постоянно сбегает.

Это ключ к его успеху: даже дети, чьи родители не позволяют делать им прививки, подвергаются воздействию вирусов, выделяемых их привитыми друзьями.

Ослабленный вирус никогда не выживает в дикой природе, но зависит от притока вновь прививаемых детей.

Если все изобретенные организмы настолько слабы, есть не слишком много причин для беспокойства.

Тем не менее, не стоит забывать, что каждое домашнее животное где-то является вредителем.

Кошки уничтожили многих птиц в Новой Зеландии.

Козы во многих местах вредят еще больше, дикие свиньи - везде в субтропиках, и даже лошади могут наносить вред в калифорнийских пустынях.

Растения еще более разрушительны.

Все знают о кактусе "колючая груша" в Австралии, но симпатичное желтое южноафриканское садовое растение, сметанное яблоко, наносит там еще больший ущерб.

Зарвавшийся биолог может утверждать - и утверждает - что мы знаем достаточно, чтобы не повторять таких ошибок.

Биологи также отмечают, что многое из того, чем занимается инженерия, вполне естественно.

Рекомбинантная ДНК создается каждый раз, когда сперматозоид встречает яйцеклетку; виды - не фиксированные структуры, они эволюционируют один из другого, и - часто в бактериях, а иногда и в растениях - они даже обмениваются генами естественным путем.

Производится огромное количество бактерий, одно только человечество выделяет десять с двадцатью двумя нулями этих мельчайших существ каждый день.

Поскольку многие мутации являются генетически новыми и редкими, и из-за капризов размножения, должно быть, содержащиеся в них гены занесены другими видами.

Ни один из них не распространился, и кишечные бактерии в основном не опасны.

Вирусы обнадеживают меньше.

Большинство эпидемий гриппа, прокатывающихся по миру каждую зиму, начинается в Китае, когда человеческий вирус гриппа подхватывает гены от диких птиц.

Только когда они переходят от уток и свиней к нам, новые комбинации вызывают проблемы, но они являются полезным напоминанием о нашей уязвимости перед редкими случаями в отдаленных местах.

Разрешение на использование модифицированных организмов надолго задержалось из-за таких опасений.

В Калифорнии посевы повреждает мороз.

Когда воздух охлаждается, очажки льда на листьях появляются вокруг природных колоний бактерии Pseudomonas.

Этот скучный образ жизни вызывает один бактериальный ген.

Иногда он меняется в результате мутации, образуя штамм "ice-minus", который наносит меньше вреда.

Теперь искусственные бактерии ice-minus распыляют на растения и уменьшают повреждения от мороза, вытесняя местные бактерии.

Ген был перенесен из природных бактерий, вырезан участок, и вставлена измененная ДНК.

Хотя эти бактерии, в некотором смысле, не являются модифицированными вообще, так как гены происходят из своего же вида, проект вызвал бурю негодования.

Это раздражало аграрных исследователей.

Они отмечают, что правовой контроль не позволяет переносить ДНК из сорняков в посевы, что имело место, когда была создана первая пшеница.

После множества баталий разрешение было дано.

В ходе судебного дела выяснилось, что военные уже игрались с калифорнийской бактерией.

Они хотели узнать, как лучше заражать людей.

В 1950-х годах огромное количество бактерий Serratia marcescens, тогда считавшихся безвредными, распыляли над Сан-Франциско, чтобы посмотреть, как они распространяются.

Теперь известно, что Serratia может заразить тех, кто уже ослаблен болезнью, и что ряд таинственных инфекций в то время были связаны с этим микробом.

Даже природная бактерия, которая, казалось бы, не оказывает никакого вредного воздействия, похоже, опасна, если ее поместить в необычные условия.

А что, если новый ген просочится из своего вида и в другой?

Гены устойчивости к гербицидам можно занести от культурных растений к их сорными сородичами.

Для такого растения как картофель, без диких видов в Старом Свете и в Северной Америке, это маловероятно, но у рапса и сахарной свеклы в Великобритании и у подсолнечника в Соединенных Штатах много местных родственников, с которыми они могли бы гибридизироваться .

В местах, где сурепка и рапс растут близко друг от друга, не менее одного семени из ста являются гибридными, и многие растения, которые из них появляются, совершенно здоровы.

Ген устойчивости к "Раундапу" перешел в гибриды и прекрасно работает, не оказывая видимого влияния на выживание.

Устойчивая к опрыскиванию сурепка - возможно, первый из многих устойчивых сорняков - может появиться в ближайшем будущем.

Гены животных тоже могут блуждать в нежелательных местах.

С ферм сбежало столько рыб, что генетическая структура североатлантического лосося уже повреждена скрещиваниями между выращиваемыми на фермах и местными популяциями.

Некоторые планируют перенести гены антифриза от антарктических рыб к их теплолюбивым родственникам, чтобы выращивать их в более холодных и более плодородных водах.

Что может произойти, если сбежавшие тропические рыбы гибридизуются с местными?

Выпустить на волю модифицированные существа - значит играть с неведомым и, следовательно, неизбежно идти на риск.

Некоторые ученые полагают, что он настолько мал, что его не стоит принимать во внимание.

Они все еще находятся в фазе технологического абсолютизма.

Доверьтесь нам, говорят они; но подобно инженерам, которые разработали ядерную энергетику или осушили болота Флориды, или подобно Бурбонам, они не забыли этих успехов, и их ничему не научили ошибки истории.

Такие энтузиасты игнорируют природу объекта своего исследования.

Они утверждают, что возможность нечаянного появления монстра не больше, чем у телевидения создать его из случайной комбинации электронных деталей.

В этом они повторяют знакомые аргументы креационистов, что шансы того или иного органа, такого сложного как глаз, возникнуть без божественного вмешательства такие же, как шансы урагана, пронесшегося над фабрикой, собрать самолет.

Для самолетов это верно.

Те, кто устанавливали стандарты безопасности для первых экспериментов по генной инженерии, требовали, чтобы риск рассчитывался таким же образом, как на заводе Boeing; если вероятность отказа клапана номер один - один к тысяче, а клапана номер два такая же, то общая вероятность отказа сразу двух - один к миллиону.

Такие расчеты для риска модифицированного вируса, используемого против гусениц, измениться так, чтобы быть похожим на соответствующий вирус, поражающий людей, свидетельствуют, что опасность составляет один к бесчисленным миллиардам.

Такие цифры, казалось бы точные, не имеют смысла, ибо естественный отбор собирает почти невозможные вещи, и не мгновенными и невероятными прыжками, а крошечными и посильными шагами.

Только когда эта неправдоподобность была достигнута, мы замечаем, что может сделать эволюция.

Спроектированные организмы, как любое другое существо, развиваются, чтобы приспособится к своим новым условиям и, несмотря на уверенность их проектировщиков, некоторые из них вызовут проблемы.

Низкий риск - это не его отсутствие.

Вопрос экономический — перевесит ли выгода затраты?

Это неизвестно для генетически модифицированных организмов, поскольку эксперимент еще не был реализован.

Тем не менее, существует прецедент в другой хваленой части биологической инженерии.

DDT начали производить в конце Второй мировой войны для борьбы со вшами.

Он имел потрясающий успех.

Оптимисты использовали инженерный подход: с деньгами и технологиями можно добиться чего угодно.

Однако биологическая надменность скоро одержала победу над технической элегантностью.

После победы над вшами DDT распыляли на малярийных комаров.

Скорая победа казалась неизбежной.

Количество инфицированных снизилось на Цейлоне с миллионов до десятков.

Неудачи начались, когда распространился ген сопротивляемости.

Контратака была столь эффективна, что малярия свирепствовала на уровнях, выше чем прежде, и Всемирная организация здравоохранения признает, что "История кампаний по борьбе с малярией - это летопись преувеличенных ожиданий, за которыми рано или поздно приходили разочарования".

Паразиты также пресекают попытки стереть их с лица земли, и во многих местах лечение малярии теперь бесполезно, поскольку болезнетворный организм развил средства борьбы с ним.

Мутация и естественный отбор помогли обеим сторонам выжить.

У паразитов есть множество тактик.

Хлорохин был разработан в 1940 году.

Сорок лет назад его использовали почти везде.

В 1960-е резистентность к нему появилась в Юго-Восточной Азии и Южной Америке, и в настоящее время распространилась в тропическом мире.

Одно из средств защиты напоминает механизм, используемый раком для борьбы с лекарствами.

Производится огромное количество белка-переносчика, и лекарство выкачивается из клетки в пятьдесят раз быстрее нормального темпа.

Также появились гены, которые придают устойчивость к другими препаратам, иногда к нескольким одновременно.

Военный институт Уолтера Рида в США проверил более чем четверть миллиона соединений в поисках новых противомалярийных лекарств.

Пригодными оказались только два.

Одним из них был мефлохин, и в Таиланде почти все паразиты сейчас к нему устойчивы.

Медицина теперь обратилась к последнему средству, и ничего нового в обозримом будущем не видно.

В результате врачи возвращаются к хинину и к экстракту полыни (который впервые был использован в Китае тысячу лет назад), токсичным и не очень эффективным методам лечения.

История генной инженерии, на момент написания этих строк, может показаться не слишком отличающейся от истории войны против насекомых, где эволюция одерживала победу после начальных неудач.

Но все не так мрачно.

Для некоторых целей инсектициды поработали хорошо, и продолжают выполнять свое назначение.

Без них не было бы никакой зеленой революции, вши все еще могли бы разносить сыпной тиф по более бедным частям Европы, и малярия убивала бы гораздо больше, чем это происходит сегодня.

Cо временем, экономика, несомненно, восторжествует над истерией, когда дело дойдет также до генетически модифицированных растений.

Триумф изобретательности не будет безоблачным.

Что касается новых попыток проектировать природу, только в одном можно быть уверенным - природа ответит неожиданным образом.

Поскольку живые организмы в ответ на новые посягательства будут эволюционировать, генные инженеры, в отличие от тех, кто строит мосты, должны столкнуться с перспективой, что их новые игрушки будут сопротивляться.

Внимание! Этот перевод, возможно, ещё не готов.
Его статус: перевод редактируется

Переведено на Нотабеноиде
http://notabenoid.org/book/41791/159333

Переводчики: cosinus, Irina73