אבולוציה בפעולה : חרקים פיתחו עמידות כנגד רעלנים המופרשים מכותנה מהונדסת-גנטית

זהו המקרה המתועד הראשון בו התפתחה עמידות בתנאי שדה כנגד יבול המכיל Bt, אומרים החוקרים מאוניברסיטת אריזונה

החרקים משיבים מלחמה כנגד ההנדסה הגנטית של יבולים. זחליו של חרק מזיק בשם הליקוורפה זאה הצליחו לראשונה לפתח עמידות בתנאי שדה כנגד צמחים שהונדסו ליצור קוטל-חרקים בשם Bt. אוכלוסיות של הזחלים החסינים לרעל נמצאו ביותר מתריסר שדות גידול בארצות-הברית.

“אנו רואים כאן אבולוציה בפעולה,” אומר ברוס טאבשניק, החוקר הראשי במחקר הנוכחי ופרופסור וראש המחלקה לאנטומולוגיה (מדע החרקים) באוניברסיטת אריזונה. “זהו המקרה המתועד הראשון בו התפתחה עמידות בתנאי שדה כנגד יבול המכיל Bt.”

יבולי Bt זכו לשמם משום שהם הונדסו גנטית כך שייצרו רעלני Bt, שקוטלים חרקים מסויימים. הרעלנים מיוצרים בטבע בדרך-כלל על-ידי החיידק הנפוץ Bacillus thuringiensis, ומכאן מקור ראשי-התיבות Bt.

כאשר אתה משתמש בקוטל-חרקים כדי לשלוט באוכלוסיית מזיקים, חלק מהאוכלוסיות יפתחו בסופו של דבר חסינות.” אומר טאבשניק. לדבריו, כותנת Bt וחיטת Bt גודלו על פני כמעט מאה-מיליון דונם ברחבי העולם מאז שנת 1996, “ובכך הביאו לברירה חזקה ביותר על עמידותם של חרקים לרעלים.”

על מנת לעכב את העברת העמידות מדור לדור, יבולים שאינם מייצרים Bt נשתלים ליד יבולי Bt. יבולים אלו מספקים מקום בטוח בו יכולים החרקים השונים לגדול, כולל אלו שאינם עמידים ל- Bt. מכיוון שהמוטציה המביאה לעמידות לרעל נדירה, גם החרקים העמידים נדירים. כאשר הם מחפשים בן-זוג, רוב הסיכויים הם שבן-הזוג שימצאו יהיה חרק שאינו עמיד לרעל ומתגורר בקרב היבולים שאינם מכילים Bt. תוצר הזיווג בין שני חרקים כאלה – שאחד מהם עמיד לרעל והשני פגיע לו – יהיה חרק שאינו עמיד. ברוב החרקים, הצאצאים יהיו עמידים לרעלן ה- Bt רק אם שני ההורים עמידים. מסתבר, עם זאת, כי החוקים שונים במקרה של ההליקוורפה זאה. הצאצאים של חרק זה יהיו עמידים לרעל גם אם אחד מהוריהם היה פגיע. מספיק שאחד ההורים יהיה עמיד בפני הרעלן כדי להעמיד צאצאים שעמידים גם הם. כתוצאה, החרק יכול לעבור אבולוציה כנגד הרעלן בקלות רבה יותר מחרקים אחרים.

האם הגיע הזמן להפסיק להנדס גנטית צמחים על-מנת שיפיקו רעלנים?

התשובה, חד-משמעית, היא לא. על אף הברירה החזקה, החוקרים גילו כי רוב הזחלים המזיקים לכותנה ולחיטה נותרו פגיעים ליבולי Bt. “העמידות התפתחה במזיק מסויים אחד, בחלק אחד של ארצות-הברית,” אומר טאבשניק. “יתר המזיקים הנפוצים התוקפים את יבולי ה- Bt לא פיתחו עמידות.”

בנוסף מדגישים החוקרים כי כותנת Bt מפחיתה את השימוש הנרחב בקוטלי-חרקים מסורתיים (שהורגים גם את החרקים המועילים בשדה) ומגדילה את תפוקת היבול.

מקורות

לידיעה באתר אוניברסיטת אריזונה

סרט המתאר את התגלית

הליקוורפה זאה בויקיפדיה

ידיעה קודמת בנושא באתר הידען

צמחים מהונדסים – החשש והכורח