Hybrydy, GMO i inne maszkary

“Wyższą szkołą” samowystarczalności żywnościowej jest hodowanie rozmnożonych u nas zwierząt. Zaś prawdziwym “doktoratem” w tym zakresie i swego rodzaju cennym darem dla następnych pokoleń jest wyhodowanie nowych odmian roślin czy ras zwierząt lub poprawianie tych już istniejących. W jakimś sensie można powiedzieć, że w (odleglejszej) przeszłości praktycznie każdy rolnik czy ogrodnik poprawiał wartość użytkową roślin poprzez skromne zachowywanie nasion. Zwykle (choć nie zawsze) wiedziano, że do wysiewu należy zostawić najlepsze ziarno czy nasiona pochodzące z najdorodniejszych i najsmaczniejszych roślin. W przypadku zwierzęta w połowie poprzedniego tysiąclecia (a nawet sporo później) wiedza  dotycząca genetyki była praktycznie nieistniejąca. Przykładowo angielscy chłopi sprzedawali swoje najlepsze konie, zostawiając sobie najgorsze. Robili to z myślą, że dzięki większej ilości paszy (dobre konie nie będą już […]

“Wyższą szkołą” samowystarczalności żywnościowej jest hodowanie rozmnożonych u nas zwierząt. Zaś prawdziwym “doktoratem” w tym zakresie i swego rodzaju cennym darem dla następnych pokoleń jest wyhodowanie nowych odmian roślin czy ras zwierząt lub poprawianie tych już istniejących. W jakimś sensie można powiedzieć, że w (odleglejszej) przeszłości praktycznie każdy rolnik czy ogrodnik poprawiał wartość użytkową roślin poprzez skromne zachowywanie nasion. Zwykle (choć nie zawsze) wiedziano, że do wysiewu należy zostawić najlepsze ziarno czy nasiona pochodzące z najdorodniejszych i najsmaczniejszych roślin.

W przypadku zwierzęta w połowie poprzedniego tysiąclecia (a nawet sporo później) wiedza  dotycząca genetyki była praktycznie nieistniejąca. Przykładowo angielscy chłopi sprzedawali swoje najlepsze konie, zostawiając sobie najgorsze. Robili to z myślą, że dzięki większej ilości paszy (dobre konie nie będą już konkurować ze słabeuszem) koń nabierze kondycji i stanie się równie wartościowy (czyli uzyska podobną cenę) jak te sprzedane. To całkiem  logiczne myślenie powodowało, że materiał genetyczny, który zostawał w rękach chłopów powoli, choć sukcesywnie się degenerował. Obrazuje to przy okazji, jak logiczne myślenie może czasem nas zawodzić, gdy mamy nieprawidłowe założenia… Z drugiej strony zwykłemu chłopu 500 lat temu  nie chodziło o to by “ulepszyć rasę” (raczej nie posiadał aparatu poznawczego, środków materialnych, czasu i terenu by było to możliwe) a o poprawę swojego bytu lub zwykłe przetrwanie.

Nie przeszkodziło to jednak w powstaniu różnych, lokalnych “ras” zwierząt. W ich tworzeniu największy wpływ miała izolacja geograficzna (ograniczona pula genów) oraz czynnik doboru nazwijmy go naturalnego – zwierzęta hodowlane (większość z trzymających je ludzi zresztą też), żyły w tak złych warunkach, że przeżywały tylko najsilniejsze sztuki – taki permanentny survival. Tworzyły się zatem odmiany roślin i rasy zwierząt dostosowane dobrze do danych warunków klimatyczno-społeczno-gospodarczych. Przykładowo krowy indyjskie są dobrze przystosowane do gorącego, klimatu, nędznego jadła (i częstego jego braku). Krowy rasy czerwona polska są przystosowane do naszego zimnego i zmiennego klimatu, są w stanie przetrać sporo czasu jedząc marnej jakości strawę (np. słomę). Najpopularniejsze dzisiaj  w Polsce i na świecie krowy mleczne rasy holsztyno-fryzyjskie (dalej H-F) dają co prawda dużo mleka, ale nie są odporne na niesprzyjające warunki atmosferyczne, wymagają dużo pomocy przy porodach itd… Jak myślicie drodzy Czytelnicy czy nasi przodkowie preferowali krowy, które były w stanie  dać 40 l mleka dziennie w czasie gdy było dostatek paszy a zdychały gdy zima była ciężka, czy krowy, które w czasie dobrobytu dawały 15 litrów mleka a gdy był ciężki rok to potrafiły przetrwać wbijając zęby w przysłowiowy tynk (zważywszy, że w przeszłości pod tynkiem zwykle była warstwa słomy, to nie było takie złe rozwiązanie). Zresztą nasi protoplaści nie musieli dokonywać tak trudnych wyborów – tzw. ” życie” za nich dokonywało. Nie da się ukryć, że tego typu bezpieczeństwo kosztuje (jak każde bezpieczeństwo) – w czasach dobrobytu, a wraz z nastaniem ery nawozów sztucznych dobrobyt (określając dobrobytem możliwość fizycznego przetrwania rodziny i zwierząt)  jest niemal nieustanny, taka “survivalowa” krowa charakteryzuje się gorszym współczynnikiem konwersji paszy niż super wydajna choć wydelikacona krowa rasy H-F. W czasach dobrobytu rasy tradycyjne odchodzą trochę na dalszy plan – liczy się wydajność.

Mimo niewątpliwej ciemnoty naszych przodków w przypadku genetyki (za 300 lat pewnie będą o nas mówić tak samo, o ile do tego czasu nasza cywilizacja jeszcze przetrwa) udało im się wytworzyć setki a nawet tysiące odmian pożywnych i zdrowych roślin uprawnych czy też sporo dość produktywnych ras zwierząt. Często punktem wyjścia były rośliny, które w stanie dzikim są trujące (np. rzepak), niemal trujące (jak np. ziemniaki) lub co najmniej niesmaczne (jak np. większość dziczek jabłek). Trzeba przyznać, że ci pierwsi hodowcy musieli mieć naprawdę wielką wizję, wiarę lub… być bardzo zdesperowani. Dziękujmy Bogu i przodkom za to, że mamy dostęp do większości uszlachetnionych roślin uprawnych  z całego świata – tak jest dużo smaczniej, przyjemniej i różnorodniej, możliwe również, że zdrowiej.

Odmiany roślin i rasy zwierząt

Poszczególne odmiany roślin i rasy zwierząt (z ang. true breed, pure-breed) różnią się miedzy sobą poszczególnymi cechami. I tak jedna odmiana pszenicy dobrze reaguje na nawożenie a druga charakteryzuje się wytwarzaniem krótkiego źdźbła. W świecie zwierząt hodowlanych wiemy, że jedne rasy krów dają więcej mleka (Holsztynki) a inne dają lepsze mleko (Jersey) – zwierające więcej białka i tłuszczu – mleko od tych krów pija Królowa Brytyjska. Sam też takie piłem (smaczne, tłustsze i bardziej kremowe jest), choć nie z Królową. Co ważne potomek w pierwszym pokoleniu (F1) danej rasy zwierząt czy odmiany roślin po skrzyżowaniu z członkiem tej samej rasy da osobnika bardzo podobnego do swoich rodziców. Tak samo podobne będą “wnuki” (F2) osobników krzyżowanych w obrębie tej samej rasy czy tej samej odmiany.

Rasę, która jest w gruncie rzeczy wymyślonym przez człowieka i na potrzeby człowieka terminem można “poprawiać”, krzyżując w obrębie rasy osobniki o określonych parametrach. Pięknie wytłumaczył mi to kiedyś kol. Jacek Kobus, na przykładzie koni. Warto zauważyć, że zwykle jest to poprawa poszczególnej cechy (lub zestawem cech) nad którymi pracujemy (prowadzimy dobór) a nie poprawa zwierzęcia w sensie ogólnym.

Rośliny hybrydy i zwierzęta bastardy – bać się ich czy nie?

Rośliny powstałe poprzez skrzyżowanie dwóch odmian lub gatunków zwane są hybrydami. W przypadku zwierząt jest podobnie, lecz krzyżówki między różnymi gatunkami zwane są bastardami. Na pierwszy rzut oka trochę strasznie co nie?

Na rysunku przedstawione jest wyobrażenie mitologicznej hybrydy – gryfa. To potwór o ciele lwa oraz głowie i skrzydłach orła. Owo monstrum było (a w grach komputerowych nadal jest)  groźniejsze niż lew i orzeł z osobna. Z podobnych powodów stosuje się hybrydy we współczesnym rolnictwie…

Zwykle hybrydy nie powstają przy udziale inżynierii genetycznej. Przeciwnicy GMO nie powinni zatem się ich bać. Tego typu krzyżówki powstają czasem naturalnie, częściej przy większym lub mniejszym udziale człowieka np. sztucznym zapłodnieniu/kontrolowanym zapyleniu. Hybrydy był tworzone przez ludzi od wieków. Powszechnie znanym przykładem takiej właśnie odwiecznej hybrydy jest muł – krzyżówka klaczy konia i ogiera osła.

Współcześnie większość roślin uprawnych to właśnie takie hybrydy. Za Wikipedią[1]:

W 1960 roku 99% całej kukurydzy, 95% buraków cukrowych, 80% szpinaku, 80% słonecznika, 62% brokułów, 60% cebuli uprawianej w Stanach Zjednoczonych było hybrydami. Prawdopodobnie wyżej podane liczny są w dzisiejszych czasach wyższe.

Również hybrydami są słynne winogrona bezpestkowe. Nie są to zresztą jedyne uprawiane przez ludzi a nawet zjadane przez Czytelników hybrydy bezpestkowe…

Czy hybrydy i hybrydyzacja to to samo co GMO?

Nie. Niektóre rośliny zmodyfikowane genetycznie (dalej GMO) są hybrydami jak np. kukurydza Roundup Ready (kukurydza posiadająca gen odporności na herbicyd totalny Roundup), niektóre rośliny GMO hybrydami nie są jak np. soja Roundup Ready. Jeszcze inne rośliny np. jak pszenżyto, większość uprawianej w Polsce pszenicy są hybrydami a nie są roślinami  GMO.

Dlaczego w rolnictwie tak często stosuje się hybrydy?

No tak, to dlaczego nie można wyhodować wydajnej odmiany roślin, czy zwierząt które “naturalnie” będzie dawać wysokie i dobre plony – bez jakiegoś dziwnego krzyżowania i kombinowania? By zrozumieć dlaczego w rolnictwie  tak często stosuje się hybrydy należy wiedzieć, że jeszcze nie dysponujemy tak dobrymi odmianami roślin uprawnych, które posiadają wszystkie pożądane przez rolnika cechy w jednej odmianie. Paradoksalnie inżynieria genetyczna jest próbą stworzenia (czy może przyspieszenia stworzenia) takiej właśnie odmiany. Hybrydyzacja pozwalają zatem uzyskać rośliny o pożądanych cechach pochodzących z dwóch lub większej ilości odmian. W przypadku hybrydyzacji wymienionych wcześniej dwóch odmian pszenicy:

• reagującej dużą zwyżką plonów ziarna na nawożenie
• posiadającej krótkie źdźbła

można uzyskać hybrydową pszenicę reagującą dużą zwyżką plonów w odpowiedzi na nawożenie oraz posiadającej krótkie źdźbła – mamy zatem (przez jedno pokolenie) pszenicę odporniejszą na wyleganie oraz dającą duży plon ziarna po nawożeniu.

Hybrydy dają jeszcze inne korzyści

Wybujałość,  wigor mieszańcowaty lub heterozja (z ang. heterosis lub hybrid vigor) to zjawisko polegające na poprawie cech użytkowych potomków roślin lub zwierząt w pierwszym pokoleniu gdy skrzyżuje się zwierzęta lub rośliny różnych ras/odmian lub nawet gatunków.

Przykładowo krzyżówka klaczy konia i samca osła daje zwierzę zwane mułem. Muły są silniejsze i wytrzymalsze niż osły czy konie (potrafią np. skakać wyżej niż konie o podobnej wielkości), posiadają również silniejszy system odpornościowy niż konie czy osły. Przeciętnie żyją  natomiast dłużej niż każde z rodziców. Niestety zwykle są bezpłodne, co jest jednak efektem krzyżowania się zwierząt pochodzących z rożnych gatunków a nie wybujałości mieszańcowej samej w sobie.

Inny przykład (teoretyczny) to krzyżowanie krów rasy A oraz byka rasy B. W czasie jednej laktacji krowa rasy A i krowa rasy B dają po 5000 litrów mleka. Córka rasy A i byka rasy B, u której ujawni się efekt heterozji może dawać 5300 litów mleka w czasie jednej laktacji, być bardziej płodna, łatwiej rodzić, mieć lepsze zdrowie, być bardziej długowieczna. To wszystko, mimo tego, że posiada “przeciętne” geny. W zależności od stopnia różnicy genetycznej szacuje się, że można uzyskać hybrydy będące do 10%  “lepsze” niż potencjał genetyczny rodziców.

Podobne zjawisko zachodzi w przypadku roślin. Większość komercyjnie uprawianych odmian zbóż, warzyw i owoców to właśnie takie hybrydy objawiające cechy wybujałości mieszańcowej.

Czy hybrydy są groźne?

Czasem spotykam się z poglądem, że rośliny hybrydowe są groźne dla zdrowia. Jedną z osób tak twierdzących jest David Wolfe – taki guru-promotor witarianizmu i “superjedzenia”. Witarianizm to sposób odżywiania polegający na jedzeniu głównie surowych produktów roślinnych: owoców, warzyw, ziół, orzechów, nasion, oraz grzybów i surowych suplementów diety (te są bardzo potrzebne na tej wymyślonej przez ludzi diecie). Z powodów ideologiczno-estetycznych odrzuca się produkty zwierzęce. Pan Wolfe głosi, że owoce i warzywa hybrydowe są niedobre (dla zdrowia), zwłaszcza nieposiadające nasion, gdyż rośliny te “nie przetrwałyby w naturze”, są nienaturalne, więc niezdrowe. Niemal równie złe są wg. niego rośliny szczepione… Nie przeszkadza to jednak rekomendować awokado jako dobre źródło tłuszczu.[2]

Tak wygląda dzikie awokado, pokryte jest na dodatek grubą skorupą, której nie sposób rozbić za pomocą noża. W awokado jadalny jest zielony miąższ. Gruszkowaty kształt awokado dostępnego w sklepach to głównie skutek wyboru ludzi. Istnieją wyselekcjonowane odmiany tego owocu, które ważą 2,5 kg, niestety nie przyjęły się w uprawie komercyjnej.[3]

Tak wygląda dziki banan – zawiera nasiona i dużo łyka. “Banana” w bananie (niemal) brak!

Większość roślin była dobierana pod kątem tego by były produktywna, wygodna w jedzeniu  i dostarczała nam tego co chcemy, czyli głównie dobrego smaku. Oznacza to zwykle więcej cukru/węglowodanów/tłuszczu/białka a mniej błonnika niż w dzikich odmianach.  Potępione są z tego powodu m.in. buraki i marchewka. Oczywiście wg Davida Wolfe lepsze są hybrydowe owoce i warzywa niż jakieś mięso czy termicznie obrobione ziemniaki. Najlepiej zaś jeść owoce posadzone z pestek. [2]

Zagrożenia związane z hybrydami

Największą niedogodnością związaną z hybrydami jest ich zmienność – nasiona niektórych roślin są sterylne, wiele z roślin potomnych (F2) może różnić się od swoich zhybrydyzowanych rodziców(F1). Często również w drugim pokoleniu traci się efekt wybujałości. W sytuacji WSHTF (when shit hit the fan – z ang. gdy wydarzy się coś bardzo złego może to stanowić spory problem. Warto zatem mieć dostęp do choć ograniczonej ilości nasion różnych odmian, które dobrze dziedziczą cechy mateczne.

Poza tym nie ma jakichś negatywnych skutków zdrowotnych związanych ze spożywaniem roślin czy zwierząt hybrydowych.

Wszystko w rodzinie!

Zwłaszcza w przypadku zwierząt, konsekwencje długotrwałego “poprawiania rasy” mogą być niebezpieczne. Wśród najbardziej wydajnych krów mlecznych rasy H-F z roku na rok postępuje coraz większe ujednolicenie genetyczne. Spowodowane jest to tym, że postępowi  hodowcy zapładniają swoje krowy nasieniem byków niosącymi najwydajniejsze geny. Tych najlepszych byków jest ograniczona ilość.

Coraz silniej dają się we znaki objawy depresji inbredowej – negatywne konsekwencje zbyt wielkiego stopnia pokrewieństwa wśród tych krów. Krowy H-F coraz trudniej wydają na świat młode, mają częstsze poronienia, niższą płodność, gorszą odporność. Wszystkie te cechy wpływają negatywnie na opłacalność hodowli. Szacuje się, że przeciętny inbred tej rasy co roku zwiększa się o 0,1%, aktualnie wynosi 5,5 % – oznacza to, że przeciętna amerykańska krowa H-F jest względem drugiej (losowo wybranej) krowy prawie  tak mocno spokrewniona jak spokrewnieni są ze sobą są kuzyni pierwszego stopnia!

Powyższa tabela przedstawia przeciętny stopień pokrewieństwa poszczególnych byków z całą rasą krów holsztyńskich w USA. W innych krajach jest nie lepiej.

Jednym z rozwiązań  problemu depresji inbredowej w hodowli zwierząt jest właśnie hybrydyzacja zwierząt. Uzyskana w ten wybujałość jest przeciwieństwem depresji inbredowej. Jak dobierać poszczególne rasy krów by produkować duże ilości dobrej jakości mleka oraz co pokolenie uzyskać efekt wybujałości to temat na osobny wpis.

Na zakończenie przykład jeszcze innej hybrydy, której fizys ucieszy zapewne męską część Czytelników…

Pani Chanel Iman jest technicznie rzecz biorąc… ludzką hybrydą. W jej żyłach płynie krew “rasy” białej, żółtej i czarnej. Prawda, że wcale niezła… sztuka ?

—–
[1]http://en.wikipedia.org/wiki/F1_hybrid#In_plants

[2]“Interview with David Wolfe”

[3]“California Avocado Society 1941 Yearbook 26: 79-85  The Avocado—A Horticultural Problem” Wilson Popenoe, United Fruit Company

[4] “The California experience of mating Holstein cows to  A.I. sires from the Swedish Red, Norwegian Red,  Montbeliarde, and Normande breeds” Brad Heins, Les Hansen, and Tony Seykora University of Minnesota