Genetische vervuiling Een alsmaar groter wordende nachtmerrie Transgene planten zijn planten die genen bevatten van niet-verwante soorten. Deze kunnen afkomstig zijn van bacteriën, virussen, andere planten of zelfs van dieren. Wanneer deze ‘vreemde’ genen overgedragen worden aan andere organismen, veroorzaakt dit genetische besmetting of vervuiling van de natuurlijke genenpool. Genetische contaminatie kan voorkomen in vier situaties, wanneer: - wilde, verwante planten die dichtbij groeien bevrucht worden door transgene planten ; - conventionele of biologische gewassen in nabijgelegen velden bevrucht worden door transgene gewassen ; - verwilderde varianten van de transgene planten ontstaan wanneer de transgene gewassen overleven in het landbouw- of natuurlijk milieu ; - micro-organismen in de bodem of in de ingewanden van dieren die transgene planten eten de vreemde genen verwerven. In tegenstelling tot andere vormen van vervuiling, kan genetische vervuiling een probleem vormen dat groter wordt, naargelang planten en micro-organismen groeien en zich voortplanten. Daarom kan milieuschade die veroorzaakt wordt door genetisch gemanipuleerde organismen (GGO’s) niet worden ingeperkt tot de oorspronkelijke habitat waar ze eerst werden geïntroduceerd. Deze briefing bekijkt wat over deze risico’s geweten is en welke bewijzen voortkomen uit experimenten en het commercieel telen van transgene gewassen. We behandelen vooral koolzaad, maar dezelfde principes en bezorgdheden zijn van toepassing op alle transgene gewassen.
De natuur besmetten De conventionele planten die we vandaag kennen werden door generaties van boeren en gewastelers gekweekt. In die streken waar ze zich ontwikkelden, bestaan nauw verwante wilde soorten waarmee ze kunnen kruisen en hybride planten voortbrengen. In het geval van transgene gewassen, zou een transfer van de vreemde genen naar de wilde hybride planten kunnen plaatsvinden. De waarschijnlijkheid of hybridisatie zal voorkomen is afhankelijk van de mate waarin de twee soorten verenigbaar zijn en van het gedrag van de hybride plant (hoe goed ze groeit en zich voortplant). Het risico voor de inheemse biodiversiteit door genenoverdracht van transgene planten bestaat wereldwijd. Bijvoorbeeld : in Zuid-Amerika, waar maïs is ontstaan, zijn wilde variëteiten van maïs in gevaar. In Azië kan men wilde verwanten van rijst dichtbij rijstvelden aantreffen. In Noord-Amerika komen wilde variëteiten van pompoen veel voor, en in Europa hebben koolzaad en suikerbiet wilde verwante planten waarmee ze kunnen kruisen. Wanneer dit gebeurt, zal de genenpool onherroepelijk gewijzigd worden, met ongekende gevolgen voor de toekomst. Daarbij komt dat wilde planten de eigenschappen van transgene planten kunnen overnemen ; indien dat gebeurt, kunnen deze planten ‘superonkruiden’ worden die boeren nog maar moeilijk de baas kunnen. Resistentie tegen chemische onkruidverdelgers (herbicide-tolerantie) en tegen insecten of ziektes – de drie meest voorkomende types genetisch gemanipuleerde gewassen – kunnen wilde planten een voordeel geven t.o.v. gewone planten en er hardnekkige onkruiden van maken.
De waarschijnlijkheid dat genetische vervuiling zal voorkomen is vooral groot in het geval van koolzaad ; koolzaad kan immers wilde verwante planten bevruchten via kruisbestuiving – deze planten komen in heel Europa voor Studies hebben aangetoond dat, bijvoorbeeld, spontane hybridisatie kan voorkomen tussen koolzaad en knopherik, B.rapa , h.incana en h.incana (inderdaad : twee maal dezelfde Latijnse naam !). Van een andere brassica die op grote schaal in India wordt gekweekt, brassica juncea, werd reeds aangetoond dat ze kan kruisen met wilde raap, Ethiopische raap en koolzaad. Het aantal hybriden dat ontstaat kan klein zijn, maar genenoverdracht naar wilde variëteiten zal onvermijdelijk zijn als transgene gewassen op commerciële schaal worden geteeld. Voorstanders van genetische manipulatie van gewassen argumenteren dat alle hybriden van transgene gewassen zwak zullen zijn en dat herbicide-tolerantie wilde planten geen voordeel zal opleveren, zodat ze waarschijnlijk niet zullen overleven of zich voortplanten. Onderzoek heeft echter al aangetoond dat herbicide-resistente genen geen negatieve impact hebben op het overleven van de plant, dat hybriden fitter kunnen zijn dan verwacht en nog fitter kunnen worden over verschillende generaties. Hoe ver stuifmeel zich verspreidt heeft te maken met specifieke milieu-omstandigheden en de grootte en het gewicht van het stuifmeel. Stuifmeel verspreidt zich via de wind of via insecten, en kan soms verscheidene kilometers ‘reizen’ (zie hieronder ‘voedsel besmetten’). Buffers aanleggen met niet-transgene gewassen rond een GGO-veld, in een poging de inheemse flora te beschermen door transgeen stuifmeel als het ware te ‘absorberen’ of ‘op te gebruiken’, bleek reeds ondoeltreffend te zijn waar transgene gewassen op commerciële schaal werden verbouwd, omdat de buffer veel groter zou moeten zijn dan het veld zelf.
Voedsel besmetten Transgene gewassen kunnen zelfs nog gemakkelijker kruisen met niet-transgene gewassen van dezelfde soort die in de buurt groeien, wat leidt tot besmetting van het voedsel en het dierenvoeder dat ervan afkomstig is. De mate van besmetting kan variëren en is afhankelijk van het gewas – sommige gewassen (zoals tarwe) zijn voornamelijk zelfbevruchters en hun stuifmeel zal slechts enkele meters reizen. Andere (zoals koolzaad) planten zich voort door zowel kruisbestuiving als zelfbevruchting en hun stuifmeel kan vele kilometers vervoerd worden door de wind of door insecten. In 2000 werd ontdekt dat niet-transgeen koolzaad dat door Advanta naar Europa uit Canada werd vervoerd, besmet was door transgeen koolzaad (of ‘rape’ ? ? ?) dat 4 kilometer verder werd verbouwd. Omdat het zaad dat Advanta importeerde hybride was, werd het geproduceerd door mannelijke steriele planten te planten met daartussenin enkele (gewoonlijk 20%) mannelijke vruchtbare planten om ze te bestuiven. Onder deze groeiomstandigheden, is er minder stuifmeel dan normaal op het veld en op die manier heeft stuifmeel dat op het veld terechtkomt een grotere kans om de teelt te bevruchten. Aangezien meer en meer hybriden worden gebruikt, zal dit soort besmetting waarschijnlijk toenemen. Zelfs bij traditionele niet-hybride soorten heeft stuifmeel van transgeen koolzaad ander koolzaad -dat 2 kilometer verderop groeide- bevrucht. Veldexperimenten op kleine schaal zijn slechte voorspellers gebleken van wat kan gebeuren wanneer koolzaad op grote schaal wordt geteeld. Er zijn reeds bewijzen van besmetting van inheemse maïsvariëteiten door transgene maïs in Mexico, waar maïs is ontstaan. Besmetting van honing door transgeen stuifmeel is onvermijdelijk als de bijen die de honing maken hun voedsel uit transgene gewassen halen. Bijen kunnen lange afstanden afleggen in hun zoektocht naar voedsel. In het Verenigd Koninkrijk werd ontdekt dat bijen waarvan de korf 4,5
kilometer van het dichtstbijzijnde transgene koolzaadproefveld verwijderd was, transgeen stuifmeel droegen. Besmetting van conventionele niet-transgene en biologische producten bedreigt het aanbod van niet-transgeen voedsel dat consumenten van over de hele wereld duidelijk verkiezen. Een peiling uit 2001 wees uit dat 70% van de Europese burgers geen transgeen voedsel wil. Genetische besmetting bedreigt ook het economisch overleven van traditionele en biologische boeren, die hun oogst niet meer kunnen verkopen, terwijl ze daar zelf geen schuld aan hebben. Er bestaan geen aansprakelijkheidswetten die boeren beschermen tegen dergelijke economische verliezen.
Verwilderen Transgene planten kunnen wilde planten en conventionele teelten besmetten door bestuiving, maar ook het eigen transgene zaad kan problemen veroorzaken. Bij het oogsten kan zaad gemorst worden, of in de grond blijven zitten en pas jaren nadien ontkiemen. Wanneer deze planten in opeenvolgende oogsten van verschillende gewassoorten opduiken, worden ze ongewenste onkruiden die door de boer moeten verwijderd worden (deze spontaan opkomende planten worden ‘vrijwilligers’ genaamd). Er werden reeds koolzaadvrijwilligers aangetroffen die resistent waren tegen twee of drie verschillende herbiciden (dit wordt ‘gene stacking/gen opstapeling’ genoemd), namelijk in proefvelden in het Verenigd Koninkrijk en bij commerciële teelten in Canada. Het probleem is nu wijdverspreid in Canada, waar afstanden van 175 m tussen transgene en conventionele gewassen gehandhaafd worden, deze afstand blijkt onvoldoende te zijn. Aangezien koolzaad 5-10 jaar ‘slapend’ in de bodem kan liggen vooraleer te ontkiemen, kunnen problemen jarenlang aanslepen, dat maakt het voor de boeren moeilijker om de problemen te beheersen. Ook conventionele boeren zullen last krijgen wanneer hun eigen gewassen bestoven worden door nabijgelegen transgene gewassen. Dit zal niet alleen leiden tot besmetting van de oogst, maar ook tot het opduiken van problematische vrijwillige onkruiden. Zaden kunnen gemorst worden tijdens het transport van de transgene oogst van het veld naar andere delen van de boerderij of langs wegkanten, terwijl het onderweg is voor opslag en verwerking. Verwilderde soorten koolzaad komen veel voor en kunnen vele generaties lang overleven. Wanneer transgene gewassen in het milieu blijven bestaan in deze situaties, zullen ze niet alleen problemen veroorzaken als onkruid, maar zullen ze een blijvende bron van genetische besmetting vormen voor andere gewassen en wilde planten.
Binnendringen in micro-organismen Micro-organismen zijn vreemd genoeg in staat om genen aan elkaar door te geven. Deze beweging van genetisch materiaal noemt men ‘horizontale transfer’ om het te onderscheiden van ‘verticale transfer’ tussen verschillende generaties d.m.v. seksuele voortplanting. Momenteel wordt onderzocht of de vreemde genen in transgene planten kunnen opgenomen worden door micro-organismen in de bodem of in de ingewanden van dieren die GGO-dierenvoeder eten. Er zijn enkele laboratoriumbewijzen dat genen kunnen overgedragen worden van GGOplantmateriaal aan bacteriën en dat DNA verscheidene maanden in de bodem kan overleven. De frequentie van genentransfer van planten naar bacteriën zal waarschijnlijk erg laag liggen – veel lager dan via stuifmeel – maar er zijn niet voldoende onderzoeksgegevens om het uit te sluiten.
De gevolgen van overdracht van genen die resistent werden gemaakt tegen antibiotica, kunnen aanzienlijk zijn. Sommige transgene gewassen bevatten genen die resistent zijn gemaakt tegen antibiotica (zoals neomycine, kanamycine, ampicilline, streptomycine en spectinomycine), als ‘merkergenen’, om aan te duiden of het proces van genetische manipulatie geslaagd is of niet. Wanneer deze genen overgedragen worden aan ziekteverwekkende organismen, kunnen ze de effectiviteit van behandelingen met antibiotica verzwakken of tenietdoen. Dit zou kunnen gebeuren wanneer genen opgenomen worden door micro-organismen in de bodem of in de ingewanden van een dier dat GGO-voeder eet, en deze dan doorgegeven worden aan schadelijke bacteriën. Genenoverdracht van planten aan bacteriën is zeldzaam, maar uitwisseling van genen tussen micro-organismen onderling gebeurt vaak. De antibiotica neomycine en kanamycine worden niet vaak gebruikt, maar ampicilline, streptomycine en spectinomycine wel. Streptomycine is ook een belangrijk geneesmiddel tegen tuberculose in India. De antibiotica ‘merker genen’ hebben geen functie in de plant en hadden gemakkelijk verwijderd kunnen worden in een later stadium van het genetische manipulatieproces, maar dat zou de commercialisatie ervan hebben vertraagd. Sommige doktersverenigingen, zoals de ‘British Medical Association’, hebben een verbod gevraagd op het gebruik van deze merkers.
Voorkomen is de enige oplossing Het wordt duidelijk dat genetische vervuiling een probleem is dat niet kan ingeperkt worden en dat hoe meer transgene gewassen geteeld worden, hoe groter de risico’s zullen zijn. In Canada bijvoorbeeld verschenen reeds transgene vrijwillige onkruiden die resistent waren tegen een reeks herbiciden , en dit na slechts 5 jaar commerciële teelt. Dit leidde tot het vooruitzicht dat nog meer schadelijke chemicaliën zullen moeten worden gebruikt om ze te vernietigen. Een ander voorbeeld is de besmetting van menselijke voeding door een transgene maïsvariëteit, bekend als StarLink, geproduceerd door Aventis. In 2000 werd deze maïs aangetroffen in tacoschelpen in de Verenigde Staten, hoewel hij enkel toegelaten was voor dierenvoeder en niet voor gebruik in menselijke voeding, vanwege het risico voor allergieën voor de mens. De besmetting bleek voort te komen uit een combinatie van twee factoren. Ten eerste : na de oogst werden StarLink en conventionele maïs onvoldoende van elkaar gescheiden, en ten tweede werd conventionele maïs besmet door kruisbestuiving, omdat boeren zich niet bewust waren van, of geen rekening hielden met voldoende afstand tussen de velden. Hoewel transgene zaden nog maar sinds 6 jaar verkocht worden aan boeren, stapelen bewijzen van genetische vervuiling zich op. Insecten en de wind zullen ervoor zorgen dat stuifmeel zich over verscheidene kilometers verspreidt ; boeren zullen niet altijd de richtlijnen volgen om de risico’s van genetische vervuiling te reduceren ; en planten en micro-organismen leven, ze kunnen zich voortplanten en zich vermenigvuldigen. Hierom, en omwille van de onomkeerbare schade aan het milieu en de biodiversiteit die kan ontstaan, is Greenpeace gekant tegen de verspreiding van alle transgene organismen in het milieu. Februari 2002
Bronnen Eber, F., Chèvre, A-M., Baranger, A., Vallee, P., Tanguy, X. & Renard, M. (1994) Spontaneous hybridisation between a malesterile oilseed rape and two weeds. Theoretical and Applied Genetics 88: 362-368. Lefol, E., Danielou, V., Darmency, H., Boucher, F., Maillet, J. & Renard, M. (1995) Gene dispersal from transgenic crops. I. Growth of interspecific hybrids between oilseed rape and the wild hoary mustard. Journal of Applied Ecology 32: 803-808. GhoshDastidar, N. & Varma, N.S. (1999) A study of intercrossing between transgenic B.juncea and other related species. Proceeding of the 10th International Rapeseed Congress, Canberra, Australia. Available on www.regional.org.au/au/gcirc/4/244.htm. Spencer, L.J. & Snow, A.A. (2001) Fecundity of transgenic wild-crop hybrids of Cucurbita pepo (Cucurbitaceae): implications for crop-to-wild gene flow. Heredity 86: 694-702. Snow, A.A., Andersen, B. & Bagger Jorgensen, R. (1999) Costs of transgenic herbicide resistance introgressed from Brassica napus into weedy B.napa. Molecular Ecology 8: 605-615. Hokanson, S.C., Grumet, R. & Hancock, J.F. (1997) Effect of border rows and trap/donor ratios on pollenmediated gene movement. Ecological Applications 7: 1075-1081. Written submission from Advanta Seeds UK to the House of Commons Agriculture Select Committee, 10th July 2000. Timmons, A.M., Charters, Y.M., Crawford, J.W., Burn, D., Scott, S.E., Dubbels, S.J., Wilson, N.J., Robertson, A., O’Brien, E.T., Squire, G.R. & Wilkinson, M.J. (1996) Risks from transgenic crops. Nature 380: 487. Timmons, A.M., O’Brien, E.T., Charters, Y.M., Dubbels, S.J. & Wilkinson, M.J. (1995) Assessing the risks of wind pollination from fields of genetically modified Brassica napus ssp. olifera. Euphytica 85: 417-423. Quist, D. & Chapela, I.H. (2001) Transgenic DNA introgressed into traditional maize landraces in Oaxaca, Mexico. Nature 414: 541-543. Bees, honey and genetically modified crops.Friends of the Earth Briefing, September 1999. www.foe.co.uk. Eurobarometer 55.2: Europeans, science and technology, December 2001. Directorate-General for Research. -http://europa.eu.int/comm/research/press/2001/pr0612en.html. Simpson, E.C., Norris, C.E., Law, J.R., Thomas, J.E. & Sweet, J.B. (1999) Gene flow in genetically modified herbicide tolerant oilseed rape (Brassica napus) in the UK. 1999 BCPC Symposium Proceedings No. 72: Gene Flow and Agriculture: Relevance for Transgenic Crops, pp 75-81. Hall, L., Topinka, K., Huffman, J., Davis, L. & Good, A. (2000) Pollen flow between herbicideresistant Brassica napus is the cause of multiple-resistant B.napus volunteers. Weed Science 48: 688-694. Orsen, J. (2002) Gene-stacking in herbicidetolerant oilseed rape: lessons from the North American experience. English Nature Research Report Number 443. English Nature: Peterborough. Available on www.englishnature.org.uk. Nielsen, K.M., Bones, A.M., Smalla, K. & van Elas, J.D. (1998) Horizontal gene transfer from transgenic plants to terrestrial bacteria – a rare event? FEMS Microbiology Reviews 22: 79-103. BMA (1999) The impact of genetic modification on agriculture, food and health. An interim statement. British Medical Association: London. Biotech Critics Cite Unapproved Corn in Taco Shells. Washington Post, September 18th 2000. www.gefoodalert.org.
