Istota życia biologicznego przez stulecia zaprzątała głowy ludzkości. Długo rozgryzano jego tajemnicę. Ale i dzisiaj dla wielu stanowi nieodgadniony problem. Ot na przykład w dyskusji pod artykułem Serek wolny od GMO – rzecz o informacji zbędnej i bałamutnej. Gość: [zaciekawiony] napisał „Zwraca tu uwagę myślenie, z jakim się już spotkałem – otóż dla wielu oczywistym jest, że mleko krowy karmionej GMO będzie mlekiem GMO (a mięso wołowiną GMO).”. Na potwierdzenie tego spostrzeżenia nie trzeba było długo czekać, gdyż kolejny rozmówca [DrobnaUwaga] napisał tak „(mleko krowy karmionej GMO będzie mlekiem GMO) Ze szkoły podstawowej: pierwsza i druga pochodna funkcji zależy od tej funkcji. Kłania się pojęcie całek. 🙂 Też szkoła podstawowa.”
W jednym zdaniu DrobnejUwagi znalazło się kilka błędów, pierwszy mało istotny dla opisywanego problemu – w szkole podstawowej (tej dawnej, ośmioletniej, jak i współczesnej, sześcioletnie) nie było i nie ma całek (o ile dobrze pamiętam). To taki zabieg erystyczny, że niby to takie proste i każde dziecko ze szkoły podstawowej wie. Otóż nie jest to takie proste a w tym niby logicznym rozumowaniu kryje się kilka błędów, w tym brak wiedzy biologicznej, dotyczące tego czym jest DNA i informacja genetyczna. Nie wystarczy znać pojęcia i funkcje matematyczne, trzeba je poprawnie stosować (adekwatnie). To tak, jakby piłą wbijać gwoździe – niby dobre narzędzie ale akurat służące do czegoś innego.
Kiedyś myślano, że organizmy żywe mają specjalną substancję vis vitalis. W rozumowaniu, z przykładem pochodnych funkcji, zakłada się, że GMO to taka właśnie substancja. Różne zanieczyszczenia, skażenia np. metalami ciężkimi, pestycydami itd., przenoszą się w łańcuchu pokarmowym, czasami w ilościach śladowych a czasami nawet się kumulują w wyższych poziomach troficznych. Nawet naturalne substancje, zawarte w roślinach, mogą przedostawać się do organizmu krowy (nie wszystko ulegnie całkowitemu metabolizmowi i rozkładowi), dlatego czasem w mleku można wyczuć elementy paszy (np. kiszonek), którymi karmione są zwierzęta. O ile chemioterapeutyki, np. antybiotyki znajdujące się w odchodach zwierzą, wywiezione na pole, przedostają się do roślin i potem ponownie do zwierząt, o tyle nie dotyczy to DNA i tym samym GMO. Niewielkie cząsteczki mogą przenikać, organizacja już nie.
Zanim wyjaśnię dokładniej co to jest GMO (genetycznie modyfikowane organizmy). Warto przypomnieć sobie czym jest DNA i dziedziczenie. Jedynie bardzo małe fragmenty RNA lub mikro DNA mogą teoretycznie przedostawać się z treści przewodu pokarmowego przez jelito do organizmu. Nad tymi relacjami prowadzi się badania w zakresie wpływy mikroorganizmów na nasz metabolizm i tworzy się koncepcję hologenomu – korzystania ze wspólnych (cudzych) genów, w tym przypadku w jakimś stopniu mniej lub bardziej symbiotycznych bakterii i grzybów. Wszystko w kontekście ekosystemu przewodu pokarmowego (organizm jako ekosystem i układ wzajemnie na siebie wpływających gatunków). U krowy te zależności są jeszcze bardziej złożone niż u człowieka, bo w swoim żołądku ma swoistą fabrykę biotechnologiczną: dostarcza rozdrobnionej paszy z niestrawną dla kręgowców celulozą by rozwijały się bakterie. To dzięki ich enzymom (a więc i DNA czyli informacji genetycznej) następuje trawieni celulozy. W dalszej części żołądka krowy znajduje się kolejna „fabryka biotechnologiczna” – swoista ferma pierwotniaków. Odżywiają się one bakteriami. A krowa trawi pierwotniaki. Jeśli uznać pierwotniaki za zwierzęta (to duże uproszenie!), to krowa żywi się… mięsem. W każdym razie jest znakomitym przykładem dla teorii hologenomu i organizmalnego ekosystemu.
Kluczowym elementem dla zrozumienia istoty życia jest informacja i organizacja. Nie suma elementów lecz także sposób ich uorganizowania decyduje o właściwościach obiektu (przykładem niech będzie zegarek – same części nie tworzą zegarka a jedynie ich odpowiednie ułożenie względem siebie). Codziennie zjadamy tysiące (a w zasadzie miliardy) genów. Długie łańcuchy DNA, w procesie trawienia, rozbijane są na małe cząstki. Przyswajamy więc substancję ale nie organizację. To tak jak budowa domu z rozbiórkowej cegły. Owszem, starą cegłę wykorzystujemy ponownie do budowy ale „nie dziedziczy” się kształt dawnej budowli. Powstaje zupełnie coś nowego. Zatem zjadamy codziennie miliardy genów bakterii, grzybów, roślin i zwierząt , ale nie przejmujemy ich organizacji, nie przejmujemy ich genów.
Oczywiście, w przyrodzie zdarzają się sytuacje horyzontalnego transferu genów (nie z rodzica na potomstwo), czasem między odległymi gatunkami. Dzieje się to jednak zupełnie w inny sposób, za pomocą wektorów. Te naturalne mechanizmy wykorzystuje nota bene biotechnologia.
Znam tylko jeden przykład wykorzystywania DNA z pokarmu by wbudować we własny genom. Tak dzieje się u dzieworodnych wrótków (Rotatoria) z grupy Bdelloidea . Wrotki te przez miliony lat zachowały dzieworodność (czyli praktycznie żyją przez samo-klonowanie). Naukowcy długo się zastanawiali, jak to możliwe, by przetrwać tak długo w zmieniającym się środowisku przy zredukowanej przez partenogenezę możliwości rekombinacji genetycznej. Niedawno odkryto, że wspomniane wrotki mogą wbudowywać fragmenty DNA zjadanych organizmów do swojego DNA i w ten sposób rekompensować sobie brak płci. Bo sensem rozmnażania płciowego jest przede wszystkim rekombinacja materiału genetycznego i tworzenie różnorodności genetycznej (zróżnicowania). Szczególny przypadek ewolucyjny i biologiczny.
Życie jako zjawisko zawsze zachwycało i intrygowało. Kiedyś uważano, że stanowi osobny rodzaj materii. Pozostało to na przykład w używanych do dzisiaj określeniach „materia martwa”, „materia ożywiona”. Dzisiaj dajemy tym zwrotom zupełnie inny sens niż kiedyś. Dawniej uważano, że związki organiczne tworzone są tylko w organizmach żywych. Stąd w chemii przetrwał jeszcze podział na chemię organiczną i nieorganiczną. Ale od kiedy udało się zaobserwować syntezę związków organicznych z nieorganicznych, ten podział runął. Zostały tylko zwyczajowe nazwy ale nie ich pierwotne znaczenie. Organizmy żywe składają się z takich samych pierwiastków i związków jak i wszystko inne wokół nas (materia nieożywiona). Tyle tylko, że złożoność związków organicznych jest większa. Tajemnicą życia jest organizacja a nie jakaś dodatkowa substancja, np. vis vitalis.
Powtórzę jeszcze raz: w procesie odżywiania z roślin na krowy przechodzi materia (substancje, pierwiastki i proste związki chemiczne) ale nie organizacja. Nie ważne jakie geny zjadają krowy, informacja genetyczna nie przenika do krowiego mleka czy mięsa. W tym sensie nie ma znaczenia czy krowa je paszę z organizmów modyfikowanych genetycznie (GMO) czy nie. Przykład z zależnością i funkcją matematyczną jest w pełni nietrafiony. Owszem, są inne zagrożenia, o których pisałem wcześniej ale akurat nie takie (np. z paszą przedostają się pestycydy, antybiotyki i inne substancje).
Pora na wyjaśnienia co to jest GMO czyli organizmy (z)modyfikowane genetycznie. Według najprostszej definicji (szerokiej choć nie w pełni poprawnej) GMO to bakterie, grzyby, rośliny i zwierzęta, których (niektóre) geny zostały celowo zmienione przez człowieka. A poprzez geny ich własności biologiczne (produkcyjne itd. – wystarczy porównać dziką kukurydzę czy dzikie banany i współczesne, hodowlane odmiany). Poprzez rekombinację DNA i inne pokrewne techniki, można tworzyć organizmy o odmiennych właściwościach niż macierzysty, wyjściowy gatunek. Dlaczego zaznaczyłem, że ta definicja choć powszechna nie jest w pełni poprawna? Bo w tak podanym znaczeniu człowiek od kilku tysięcy lat tworzy GMO: poprzez różnorodne zabiegi hodowlane: krzyżowanie, chów wsobny, szczepienie roślin itd. W taki sposób na przestrzeni wieku powstało wiele odmian roślin i raz zwierząt, wszystkie wyprowadzone z dzikich gatunków. Obawiając się takiego GMO musielibyśmy przestać jeść. W późniejszych latach, by przyspieszyć tak rozumianą rekombinację, rośliny i zwierzęta poddawano działaniu różnych związków chemicznych i promieniowaniu by doprowadzić do mutacji, a potem poddawać dalszym „tradycyjnym” procesom tworzenia ras i odmian. W tych zabiegach mutagenezy chodziło o zwiększenie różnorodności genetyczne (proces mutacji).
Poprawna definicja GMO podkreśla techniki, jakie wykorzystuje się w modyfikowaniu organizmów: organizmy zmodyfikowane genetycznie (GMO) to takie, których genom (geny), został zmieniony metodami inżynierii genetycznej, w celu uzyskania nowych cech fizjologicznych (lub zmiany istniejących). Zatem istotne są te techniki inżynierii genetycznej, nowe w stosunku do wielowiekowej tradycji. Pozwalają na szybszy i w większym zakresie także horyzontalny transfer genów, nawet między bardzo odległymi filogenetycznie gatunkami. Techniki inżynierii genetycznej wykorzystują w gruncie rzeczy naturalne zjawiska, występujące w przyrodzie. Jednak wykonywane są na zupełnie inną skalę i w warunkach laboratoryjnych oraz są to działania celowe a nie przypadkowe.
Na czym polegają modyfikacje genetyczne? Polegają głównie na następujących działaniach: 1. zmieniona zostaje aktywność genów naturalnie występujących w danym organizmie, 2. do organizmu wprowadzone zostają dodatkowe kopie jego własnych genów, 3. wprowadzany gen pochodzi z organizmu innego gatunku (są to organizmy transgeniczne). Już choćby to wskazuje, że GMO to bardzo szerokie i mocno zróżnicowane zjawisko.
Podsumowując: krowa nawet jeśli w paszy dostaje jakieś rośliny zmodyfikowane genetycznie (GMO) sama nie staje się GMO, ani jej mleko, ani mięso.
GMO jest pojęciem i zjawiskiem zupełnie nowym cywilizacyjnie. Skala społecznej niewiedzy jest dość duża. Na bazie tej niewiedzy wykorzystuje się GMO do straszenia niczym w dawnych wiekach czarownicami czy rzucaniem uroków. Nie wystarczy edukacja szkolna (bo na efekty czekać będzie trzeba kilkadziesiąt la), niezbędna jest edukacja pozaformalna i ustawiczna. GMO jest dobrym przykładem współczesnych wyzwań edukacyjnych – zmiany cywilizacyjne (i w zakresie wiedzy) są tak duże i szybkie, że uczyć muszą się wszyscy, od małego do seniora. Inaczej nie można będzie zrozumieć rzeczywistości wokół nas. Do normalnego funkcjonowania musimy uczyć się świata powstającego na naszych oczach. Rozwój różnych form edukacji ustawicznej i pozorowanej jest niezbędny.
Stare Profesorskie Gadanie 