ما هي تقنيات التطور المساعد (الشاي) في الزراعة:الكلمة للخبراء

الشاي عبارة عن تقنيات حيوية جديدة تم تطويرها بهدف جعل النباتات المزروعة أكثر مقاومة للطفيليات والجفاف.إلا أن هذا الحل يثير الشكوك في ضوء بعض الدراسات العلمية.

• يتم تعريف الشاي على أنه "الكائنات المعدلة وراثيًا الجديدة":هذه المقارنة مع تقنيات التحوير الوراثي، التي أكدها حاليًا حكم محكمة أوروبية، لا ترضي الجميع ويعتمد عليها تنظيم هذه التقنيات الحيوية الجديدة.
• في حين أن إيطاليا من ناحية تحظر الكائنات المعدلة وراثيا، فإنها من ناحية أخرى أعطت الضوء الأخضر للتجارب الميدانية للشاي، والتي تم التحقق من صحتها كحل لجعل الزراعة أكثر مرونة وضمان سلامة الأغذية.
• إذا كانت هذه التقنيات، بالنسبة للويجي كاتيفيلي من كريا، جزءًا من مزارع المستقبل، فإن البروفيسور سلفاتوري تشيكاريلي يعرب عن بعض الشكوك بشأن مخاطرها وقدرتها على تمثيل الحل مع مرور الوقت.

في المصطلحات يطلق عليهم "الكائنات المعدلة وراثيا الجديدة", ومع ذلك، فإن المصطلح العلمي الذي يحددهم هو شاي, ، اختصار لتقنيات التطور المساعدة، باللغة الإنجليزية Nbt (تقنيات التربية الجديدة) أو Ngt (تقنيات الجينوم الجديدة).

إنه على وشك التكنولوجيات الحيوية الجديدة والتي تطورت منذ 2000s:التقنيات الرئيسية هي cisgenesis وتحرير الجينوم;هذا الأخير يشمل النظام كريسبر/كاس9, ، تم تطويره من قبل العلماء إيمانويل شاربنتييه وجنيفر دودنا الذين حصلوا في عام 2020 على جائزة اكتشافهم جائزة نوبل للكيمياء. 

من التحول الجيني إلى الطفرات:كيف يعمل الشاي وما هو الفرق مع الكائنات المعدلة وراثيا

الفرق بين هذه التقنيات الجديدة و الكائنات المعدلة وراثيا تم تطويره منذ سبعينيات القرن الماضي وهو أنه في حين أن الكائنات المعدلة وراثيًا تتضمن إدخال تسلسلات جينية في جينوم الكائن الحي، الأنواع الأخرى - لذلك من الحمض النووي أجنبي – يتدخل الشاي في جينوم الكائن الحي بجينات قادمة من الكائنات الحية نفس النوع:وبالتالي فإن النتيجة ليست واحدة التحوير كما هو الحال في الكائنات المعدلة وراثيا، ولكن واحدة الطفرات, طفرة.

كيف يتم تنظيم تقنيات التطور المساعدة في أوروبا وإيطاليا

واحدة من القضايا الرئيسية المحيطة بالشاي تتعلق على وجه التحديدالمعادلة أو أقل من هذه التقنيات الجديدة للكائنات المعدلة وراثيًا وبالتالي تقنياتها أنظمة في السوق:هل يجب أن تخضع لنفس القواعد التي تخضع لها الكائنات المعدلة وراثيًا أم أن هناك حاجة إلى تنظيم جديد؟صالحة حاليا حكم من المحكمة الدستورية الأوروبية التي نصت على أن نفس الأحكام القانونية للاتحاد الأوروبي المتعلقة بالكائنات المعدلة وراثيا التي تتبع مبدأ الاحتراز:قبل طرحه في سوق الاتحاد الأوروبي، يخضع كل منتج أو كائن معدل وراثيًا لفحص إجراء الترخيص يتم خلالها تقييم سلامتها للإنسان والحيوان والبيئة بعناية.ومع ذلك، في عام 2021، أطلقت المفوضية الأوروبية مشروعًا عملية التشاور للتوصل إلى إطار تنظيمي جديد بشأن الشاي، ومن المتوقع صدور الاقتراح التشريعي في الخامس من يوليو/تموز.

في إيطاليا يحظر زراعة الكائنات المعدلة وراثيًا لأغراض تجارية، ولكن يُسمح بتسويق منتجاتها وفقًا لقواعد وضع العلامات.لكن تمت الموافقة عليه في مايو الماضي ضمن مرسوم الجفاف تعديل يعطي الضوء الأخضر ل تجارب الشاي ليس فقط في المختبر، ولكن أيضا في الميدان كما يحدث بالفعل في الولايات المتحدة وكندا وأمريكا الجنوبية واليابان والمملكة المتحدة وبلجيكا والسويد وإسبانيا.

المزايا المنسوبة إلى تقنيات التطور المساعدة (والتي لا يتفق عليها الجميع)

مثل تقنيات التحوير الجيني، يتم أيضًا دعم تقنيات التطفير من خلال هدف صنع الجينات النباتات أكثر مقاومة للأمراض والطفيليات وعلى نحو متزايد، أيضا التغيرات المناخية مما يجعل الأحداث المتطرفة مثل الجفاف، أو على العكس من ذلك، الفيضانات غير قابلة للتنبؤ بها.وبالتالي فإن النباتات التي يتم الحصول عليها من خلال الطفرات تتطلب استخدامًا أقل الأسمدة و المبيدات الحشرية تماشيا مع أهداف الصفقة الخضراء الأوروبية. ومع ذلك، لا يتفق الجميع مع هذه الرؤية.وعلى المستوى الأوروبي والإيطالي، تعارض الأحزاب الخضراء والجمعيات البيئية والعضوية هذا المشروع تحرير لهذه التقنيات فيما يتعلق بالكائنات المعدلة وراثيا كما تنطوي عليها نفس المخاطر والمشاكل مثل الكائنات المعدلة وراثيا وبدلا من ذلك اقتراح حلول أخرى للاستجابة للتحديات المعاصرة للزراعة والزراعة سلامة الغذاء.

من وفيما يلي نوضح الآراء المختلفة من خلال مساهمة بعض الخبراء في هذا القطاع.

كاتيفيلي، مدير كريا:"الشاي جزء من مستقبل الزراعة"

لويجي كاتيفيلي وهو متخصص في علم وراثة النبات، ومدير Crea Genomics والمعلوماتية الحيوية ومنسق التكنولوجيا الحيوية, ، أول عظيم مشروع إيطالي مخصص للتحسين الوراثي للنباتات تم تمويله عام 2018 بمبلغ 6 ملايين يورو من قبل وزارة الزراعة ويكتمل في عام 2021.وشمل المشروع محاصيل مهمة لقطاع الأغذية الزراعية الإيطالي مثل شجرة العنب، شجرة الزيتون، شجرة المشمش، شجرة الخوخ، شجرة الكرز، شجرة التفاح، شجرة الكمثرى، الطماطم، الباذنجان، الريحان، الخرشوف، القمح، الأرز، الحور.وتوصل البحث إلى عدة نتائج منها الطماطم مقاومة لإنبات النباتات الطفيلية, - القمح القاسي غير معرض للإصابة بالأمراض الفطرية. العنب والباذنجان بدون بذور والبرتقال الغني بالمواد المضادة للأكسدة.

يوضح كاتيفيلي: "ليس من الصحيح مساواة الشاي بالكائنات المعدلة وراثيًا"."في حالة فول الصويا أو الذرة المعدلة وراثيا، على سبيل المثال، فإن الجين الذي يتم إدخاله في الأنواع النباتية يأتي من البكتيريا.وتتدخل التقنيات الجينومية الجديدة في الكائن الحي فقط بجينات الكائنات الحية من نفس النوع، مما يؤدي إلى حدوث طفرة.فالطفرة في الطبيعة هي أساس التطور أو بعبارة أخرى، التطور هو نتيجة طفرة."

ولذلك فإن الشاي يساهم في تقصير أوقات الاختيار بشكل ملحوظ, مما يجعل من الممكن في غضون سنوات قليلة ما كان يتطلب في السابق بضعة عقود للنباتات الشجرية.«في الطبيعة، لا تتطور النباتات ليأكلها الإنسان؛إن الإنسان هو الذي قام بتدجينها لآلاف السنين لإنتاج الغذاء، لدرجة أنه يمكننا القول أنه لا توجد في السوق نباتات ذات جينات يزيد عمرها عن 40 عامًا.

كما أعطى مشروع التكنولوجيا الحيوية نتائج أفسد:"إن صنف كرمة غليرا المستخدم في صنع البروسيكو يخضع للعديد من الأمراض.إن إدخال جين من صنف كروم مقاوم للأمراض يسمح لنا بالحصول على نبات لا يمرض، ولكن له نفس خصائص صنف غليرا".وكل هذا يمكن القيام به، حسب كاتيفيلي، بدونه المخاطر أو على الأقل بنفس المخاطر التي تتعرض لها المحاصيل الأخرى، وبطريقة ما أكثر قابلية للتنبؤ مما يحدث في الطبيعة.علاوة على ذلك، وفقًا لكاتيفيلي، فإن النتيجة هي نفسها:في مواجهة الطفرة، لا يمكن تتبع كيفية حدوثها، سواء بشكل طبيعي أو في المختبر.

ماذا يحدث لكل هذا التنوع البيولوجي والممارسات الزراعية التقليدية؟ "التنوع البيولوجي مفهوم له ماض ومستقبل لأننا نخلق ونختار التنوع البيولوجي كل يوم.من الصواب الحفاظ على التقنيات الزراعية التقليدية، لكن هذا لن يكون المستقبل، أو بالتأكيد لن يكون هذا فقط.ففي ظل الانحباس الحراري العالمي، ليس من المنطقي، على سبيل المثال، زراعة حبوب قديمة نمت في مناخ كان بالتأكيد أكثر برودة من المناخ الحالي؛ومع ذلك، يمكنني استغلال إحدى الخصائص التي أعتبرها وظيفية في الحبوب القديمة وإدخال الجين المسؤول عنها في صنف القمح الذي أرغب في جعله مقاومًا".

سيكاريللي، أستاذ وباحث:أربعة شكوك حول الشاي والحل البديل

سلفاتوري سيكاريللي وكان أستاذًا مشاركًا للموارد الوراثية ومن ثم التحسين الوراثي في ​​كلية الزراعة بجامعة بيروجيا حتى عام 1987؛أجرى لمدة ثلاثين عاماً دراسات في مركز حلب الدولي للبحوث الزراعية في البيئات الجافة.مؤلف العديد من الأعمال العلمية، وقد أجرى أبحاثًا في جميع أنحاء العالم حول تكيف المحاصيل مع تغير المناخ منذ ذلك الحين علم الوراثة.

وفيما يتعلق بتقنيات التطور المساعدة، فقد شاركنا بعضًا منها الحيرة الذي يقترحه في رأيه الامتناع عن السماح باستخدام هذه التقنيات في الزراعة وتحرير التجريب: "الأول مرتبط بحوالي عشرين منشورا في أهم المجلات العلمية التي توضح كيفية تسجيل الطفرات بتقنية Crispr/Cas9 في نقاط الجينوم غير تلك الموجودة في الجين الذي تم فيه التدخل، مع ما يترتب على ذلك من جوانب غير مرغوب فيها الآثار؛في عام 2021، تم نشر عمل يوضح أيضًا أن Crispr-Cas9 يسبب ضررًا كروموسوميًا مشابهًا لذلك الذي ينشأ في بداية العمليات التي تؤدي إلى تطور الأورام لدى البشر.

"الحيرة الثانية - يتابع سيكاريللي - تتعلق بحقيقة أن الخصائص ذات الصلة للكائن الحي على المستوى الزراعي يتم التحكم فيها، في كثير من الحالات، ليس بواسطة جين واحد، ولكن بواسطة العديد من الجينات التي يمكن أن تنتمي أيضًا إلى كروموسومات مختلفة؛علاوة على ذلك، فإن هذه الخصائص ليست مجرد قضايا وراثية، ولكنها تتأثر أيضًا بشكل كبير بالبيئة المحيطة.

ويتابع الأستاذ:"الحيرة الثالثة تتعلق بالجانب التطوري.السؤال المركزي ليس ما إذا كان الشاي كائنًا معدّلًا وراثيًا أم لا:النقطة المهمة هي أن كلتا التقنيتين تعانيان من نفس نقاط الضعف.يتم تطوير غالبية الكائنات المعدلة وراثيًا، مثل فول الصويا والذرة، بمقاومة مبيدات الأعشاب, ولكن أثبتت الدراسات المختلفة أن الأعشاب الضارة تتطور أيضًا بمرور الوقت لتطوير هذه المقاومة، مما يتطلب استخدامًا متزايدًا لمبيدات الأعشاب.وبالتالي فإن النتيجة هي عكس الهدف الذي وضعناه لأنفسنا من خلال خلق الكائن المعدل وراثيا".استنادا إلى نظرية التطور، بحسب الباحث تي ولا يمكنها أن تمثل حلاً دائمًا لحساسية النباتات.

"الحيرة الأخيرة تتعلق بحقيقة أن الجينات، للانتقال من كائن حي إلى آخر، تحتاج إلى ناقل:وهي عبارة عن قطع صغيرة من الحمض النووي الريبوزي (RNA) أو الحمض النووي (DNA) لا علاقة لها بالكائن الحي المعني، والتي بدورها تندمج في جينوم المضيف مع جينات المقاومة، والتي يقوم عليها الشاي، لجميع تأثيرات الكائنات المعدلة وراثيًا. وفقًا لـ Ceccarelli، فإن الشاي لن يستجيب لـعدم القدرة على التنبؤ التغيرات المناخية التي تؤثر على انتشار ونمو وبقاء الأمراض والحشرات والأعشاب الضارة التي تهاجم النباتات.

والحل، الذي كرس له العالم بحثه على اتصال وثيق مع المزارعين، سيكون بدلاً من ذلك هو الحل التنوع بين المحاصيل وداخل المحاصيل والتي تبلغ ذروتها في "السكان التطوريون" والذي يشرحه تشيكاريللي على النحو التالي:"تتكون هذه الممارسة من زرع نباتات مختلفة من نفس النوع في نفس الحقل.ومن خلال القيام بذلك، يتمكن الفطر أو الحشرة التي تصل إلى هذا الحقل من إصابة نبات عرضة للإصابة، ولكن الأمر يستغرق وقتًا أطول "للعثور عليه" وبالتالي الانتشار.ومن خلال القيام بذلك، فإنني أقوم بتقليل الضرر الذي يلحق بالمحصول لأنه في هذه الأثناء سينمو النبات وسيتم ضمان الحصاد للمزارع دون تدخلات كيميائية، علاوة على ذلك، أمنع الطفيلي من التطور لأنه أتيحت له الفرصة للتكاثر.وفي الوقت نفسه، تسمح هذه الممارسة أيضًا للنباتات بالتهجين مع بعضها البعض لإنشاء أنماط وراثية جديدة وتصبح أكثر مرونة.خلط البذور ليس ثابتًا، بل ديناميكيًا:في نهاية الحصاد، يتم زرع البذور مرة أخرى (والتي لن تكون البذور الأولية) ومع مرور الوقت، ستصبح النباتات مجموعة ذات إمكانات تطورية أكبر“.

يهدف التحسين الوراثي التطوري إلى إعادة السيطرة على بذور في أيدي المزارعين بميزة اقتصادية، ولكن بيولوجية أيضًا "لأنه لا توجد بذور أفضل من تلك التي تتكيف عامًا بعد عام"."نهذا ليس خطابًا رومانسيًا، فخلف هذه الممارسة 100 عام من الدراسات العلمية:فمن خلال خلط البذور، يتم تطبيق نفس الاستراتيجية التي تنطبق على الاستثمارات المالية على الزراعة والنباتات.الحل الذي، كما أكد أخيرا الأستاذ، خطط المفوضية الأوروبية لالزراعة العضوية مع الاعتراف بقيمة "المواد البيولوجية غير المتجانسة" والتي تم تنفيذها بنجاح من قبل العديد من المزارعين الذين يشكلون جزءًا من سلاسل التوريد المحلية الصغيرة.