| |||
Реферат: Спасти растения - спасти себяСЕВЕРО-ЗАПАДНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗАОЧНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ РЕФЕРАТ ПО ЭКОЛОГИИ. На тему: «Спасти растения – спасти себя». Выполнила: Зумберова Наталья Станиславовна Группа № 1 Санкт-Петербург, 2001 год. СОДЕРЖАНИЕ:
2. Разнообразие, необходимое для жизни. 4 3. Зеленая революция. 6 4. Генная революция. 8 Потенциальная опасность. 11
6. Сможем ли мы прокормить себя? 16 Может ли наука спасти нас? 17 7. Растения против загрязнения. 18 Сорные травы лучше пестицидов. 18 Загрязнение воды и почвы. 18 8. Список использованной литературы. 20 Введение. После 20-летнего исследования, ботаники и защитники окружающей среды
со всего мира пришли к выводу, что 12,5 процента от числа всех известных Ученые приводят две основные причины, по которым растениям угрожает опасность: 1) освоение земель, вырубка лесов и сельскохозяйственная деятельность губят дикую природу на обширных пространствах; 2) появляются чуждые данной местности растения, которые размножаются с невероятной скоростью и вытесняют местные виды. Растения имеют большее значение для жизнедеятельности природы, чем
млекопитающие и птицы. Превращая солнечный свет в пищу, они поддерживают
едва ли не все остальные формы жизни на планете, в том числе и жизнь людей. Конечно, лучший способ сократить вымирание растений – это защитить их природные места обитания и вернуться к выращиванию разных культур. Но для этого нужно прийти к равновесию между потребностями человека и потребностями природы. Разумно ли полагать, что люди смогут прийти к равновесию в своих отношениях с миром природы, если они стремятся к индустриальному и экономическому прогрессу? Как мы видим, даже сельское хозяйство ассимилируется с высокотехничным миром большого бизнеса, идущим на поводу у рынка. РАЗНООБРАЗИЕ, НЕОБХОДИМОЕ ДЛЯ ЖИЗНИ. Казалось бы, что особенного в яблоках? Если вы живете там, где растет много яблок, то найти их не составит особого труда, да еще и можно выбрать на свой вкус. Но никто не задумывается о том, что сегодня выбор этих фруктов уже гораздо меньше, чем 100 лет назад. В период с 1804 по 1905 год в Соединенных Штатах насчитывалось 7 098
сортов яблок. На сегодняшний день 6 121 сорт, что составляет 86 процентов
от того числа, – уже исчез. Подобным образом дело обстоит и с грушами. Многие ученые считают, что стоит. Хотя о значении разнообразия видов
по-прежнему ведутся споры, немало специалистов по вопросам окружающей среды
говорят, что оно просто необходимо для жизни на земле. Экологи утверждают,
что биоразнообразие в равной степени важно как для сельскохозяйственных
культур, так и для дикорастущих растений в лесах, джунглях и на лугах. Исчезновение видов растений может отразиться на продовольственных
культурах, по крайней мере в двух отношениях. Во-первых, могут исчезнуть
родственные им растения в дикой природе, которые представляют собой
потенциальный источник генов для выведения новых сортов, и, во-вторых,
может сократиться число разновидностей внутри культивируемых видов. Но биоразнообразие влияет не только на продовольствие. Растения служат сырьем для производства около 25 процентов всех выпускаемых промышленностью лекарств, и ученые продолжают находить все новые и новые лекарственные растения. Однако многие виды растений бесследно исчезают в результате деятельности человека. Не получается ли, что мы рубим сук, на котором сидим? В 1840-е годы население Ирландии превысило восемь миллионов человек, и эта страна стала самой густонаселенной в Европе. Основным продуктом питания в Ирландии был картофель, причем повсюду выращивали один и тот же сорт. В 1845 году земледельцы, как обычно, посадили картофель, но
фитофтора, вызывающая картофельную гниль, уничтожила почти весь урожай. В южноамериканских Андах земледельцы выращивали разные сорта
картофеля, и лишь некоторые из этих сортов были неустойчивы к фитофторе. ЗЕЛЕНАЯ РЕВОЛЮЦИЯ. Почему же земледельцы перестают сажать свои местные сорта и переходят к выращиванию одной, стандартной культуры? Обычно это происходит под экономическим давлением. Ожидается, что с полей, на которых выращивается лишь одна культура, будет легче собирать урожай, что плоды будут привлекательными на вид, растения устойчивыми к порче и обладающими высокой продуктивностью. Широкий масштаб эта тенденция приобрела в 1960-е годы, этот период в последствии назвали «зеленой революцией». В странах, где часто бывает голод, правительство и крупные фирмы вели
усиленную пропаганду с целью склонить земледельцев к переходу от
выращивания разнообразных культур к выращиванию одного стандартного
высокопроизводительного вида зерновых культур, в особенности риса и
пшеницы. Эти «чудо»-зерновые назвали решением проблемы голода в мире. В сущности, «зеленая революция» смогла достичь краткосрочных целей за счет создания долговременного риска. Вскоре уже на всех континентах перешли к выращиванию монокультур, при этом интенсивное применение удобрений увеличило рост сорняков, а пестициды, помимо вредителей, уничтожили и полезных насекомых. На рисовых плантациях из-за токсичных химикатов погибла рыба, креветки, крабы, лягушки, а также съедобные дикорастущие растения, которые ценятся как дополнительные продукты питания. Применение химикатов привело также и к отравлениям среди земледельцев. Преподаватель биологического факультета Открытого Университета в Бюллетень, изданный институтом «World Watch», предупреждает о том, что «переход к генетическому однообразию несет с собой огромный риск». Как снизить этот риск? Необходимы специалисты по сельскому хозяйству, сильные химикаты, а также финансовая помощь фермерам. Но эти меры не дают полной гарантии. Генетическое единообразие во многом спровоцировало гибель от фитофтороза больших посевов кукурузы в Соединенных Штатах и привело к потере 200 тысяч гектаров риса в Индонезии. Недавно началась новая сельскохозяйтсвенная революция, которая открывает возможность манипулировать жизнью на более фундаментальном уровне – уровне генов. ГЕННАЯ РЕВОЛЮЦИЯ. Исследования в области генетики привели к созданию новой прибыльной
индустрии – биотехнологии. Уже само название показывает, что это
объединение биологии и современных технологий посредством генной инженерии. «По природе генетическое разнообразие имеет определенные пределы»,
говориться в одной книге. – Розу можно скрестить лишь с другим видом розы,
но роза никогда не скрестится с картошкой. А с помощью генетической
инженерии можно пересадить гены одного биологического вида совершенно
другому и таким образом перенести в него желаемые свойства или особенности. В зависимости от района проживания на завтрак, на обед или на ужин
могут попадаться генетически измененные продукты. Например, картофель со В это время трансгенная соя, кукуруза, рапс и картофель растут в Генетическим модифицированием продуктов питания занимается пищевая
биотехнология, которая при помощи современной генетики улучшает растения,
животных и микроорганизмы, выращиваемые для пищевой промышленности. Современная биотехнология также использует живые организмы для модифицирования продуктов. Но, в отличие от традиционных методов, современная биотехнология позволяет производить прямые и точно заданные модификации генетических материалов, взятых из организмов. Это позволяет пересаживать гены абсолютно непохожих друг на друга организмов, составлять комбинации, невозможные в естественных условиях. Селекционеры теперь могут брать свойства одних организмов, – например, морозоустойчивость рыбы, устойчивость к заболеваниям от вирусов и сопротивляемость вредителям от бактерии из почвы – и вносить их в гены какого-либо растения. Предположим, что фермер не хочет, чтобы картофель и яблоки, которые он выращивает, чернели при нарезке или ударе. На помощь приходит умение ученых, которые могут извлечь ген, отвечающий за почернение, и заменить его видоизмененным отрезком, блокирующим этот процесс. Или возьмем ситуацию, когда фермер хотел бы сажать свеклу раньше положенного срока, чтобы повысить урожайность. Обычно это невозможно, поскольку свекла замерзает в холодную погоду. Но здесь опять на помощь приходит биотехнология, которая может трансплантировать в растение гены некоторых рыб, не замерзающих в холодной воде. В результате получается свекла, которая выдерживает температуру до минус 6 градусов по Цельсию, - то есть морозоустойчивость этого растения увеличивается в два раза. Однако пересадка одного гена может передать лишь ограниченные свойства. Чтобы повлиять на более сложные механизмы, такие, как рост или засухоустойчивость, нужны другие подходы. Современная наука еще не научилась умело обращаться со всем арсеналом генов. Тем более, многие из этих генов еще вообще не открыты. Даже органичные генетические модификации растений дают сторонникам
биотехнологии основание для оптимизма. Они говорят, что генетически
модифицированные растения вызовут новую «зеленую революцию». Один из
лидеров индустрии биотехнологии заявляет, что генетическая инженерия – это Использование генетически модифицированных культур уже помогло снизить стоимость продуктов питания. В некоторые растения, потребляемые в пищу, был введен ген, который вырабатывает натуральный пестицид. Это означает, что отпадает необходимость распылять токсические химикаты на гектарах посадок. Сейчас работают над модифицированием бобовых и зерновых с повышенным содержанием протеина, которые будут хорошим подспорьем в более бедных частях мира. Такие «суперрастения» смогут передать свои новые полезные гены и свойства следующим поколениям, давая обильные урожаи на малорентабельных землях в бедных, перенаселенных странах. «Несомненно, фермерское дело во всем мире нужно улучшать, – сказал президент одной из лидирующих биотехнологических фирм. – И мы будем делать это, применяя биотехнологии, чтобы на уровне молекул и отдельных генов делать то, что селекционеры проделывали с целыми растениями на протяжении столетий. Мы создадим улучшенные продукты, которые будут удовлетворять особые потребности, сделаем это быстрее, чем прежде». Подобно «зеленой революции», так называемая «генетическая революция»
только усугубляет проблему генетического разнообразия. Некоторые считают,
что эта проблема обостряется вследствие того, что генетики могут
клонировать и искусственно выращивать абсолютно идентичные копии, или
клоны. Следовательно, беспокойство по поводу уничтожения биоразнообразия не
снимается. Появление генетически измененных растений ставит на повестку дня
новые вопросы. Например, как эти растения могут повлиять на нас и на
окружающую среду. «Мы вслепую мчимся к новой эре сельскохозяйственных
технологий, имея большие надежды, незначительные препятствия и почти ничего
не зная о том, что она принесет с собой», – говорит Джереми Рифкин. Так,
например, в журнале «New Scientist» сообщается о том, что в Европе сахарная
свекла с генетически модифицированным свойством сопротивляться одному виду
гербицидов случайно приобрела гены, создающие сопротивляемость и другим
видам гербицидов. «Странствующий» ген попал в сахарную свеклу в результате
случайного перекрестного опыления с другой выведенной разновидностью
сахарной свеклы, обладающей устойчивостью к иному виду гербицидов. Также, по утверждению специалистов в области сельского хозяйства,
поспешное стремление выдвинуть генетическую инженерию в качестве решения
мировой проблемы нехватки продовольствия отрицательно сказывается на
проведении современных исследовании растений. Хотя эти исследования не
отличаются экзотикой, они приносят не менее важные результаты, которые
могли бы способствовать решению проблем в бедных странах мира. «Мы не
должны гнаться за непроверенной технологией, тогда как существует много
других эффективных способов решения продовольственной проблемы», – говорит Безопасна ли генетически измененная еда? Представляет ли опасность для окружающей среды применение научных технологий для выращивания генетически модифицированных культур? В Европе ведутся горячие дебаты по поводу генетически модифицированных продуктов. Вот что сказал один противник генной инженерии из Англии: «Я выступаю против генетически модифицированной еды, потому что считаю ее небезопасной, нежеланной и ненужной». Потенциальная опасность. Биотехнология стала развиваться в таком стремительном темпе, что ни закон, ни ведущие контроль учреждения не могут уследить за ней. Исследовательская работа едва ли сможет предотвратить возникновение непредвиденных последствий. Все больше критиков предупреждает о том, что результаты могут быть неожиданными, начиная с серьезных изменений в экономике фермерского хозяйства во всем мире и кончая разрушением природной среды и опасностью для здоровья людей. Ученые предупреждают, что обширных методов исследования, которые могли бы гарантировать долгосрочную безопасность генетически модифицированной пищи, еще не существует. Они указывают на целый ряд потенциальных опасностей: . Аллергические реакции. Если ген, отвечающий за выработку протеина, вызывающего аллергию, попадает, например, в кукурузу, то люди, которые страдают пищевой аллергией, могут подвергнуться серьезной опасности. Несмотря на то, что агентства, осуществляющие контроль за качеством продуктов, требуют от компаний-производителей сообщать о том, содержится ли в их продукте какой-либо из протеинов, способный вызвать аллергическую реакцию, некоторые исследователи опасаются, что какой-нибудь аллерген может остаться неопознанным. . Возрастание токсичности. Некоторые специалисты считают, что генетическая модификация может неожиданно увеличить естественную токсичность растения. Когда какой-то «встроенный» ген начинает свою работу, то, помимо ожидаемых результатов, он может также вызвать выработку естественных токсинов. . Сопротивляемость антибиотикам. В процессе генетической модификации для определения того, прижился ли «встроенный» ген, ученые используют так называемые гены-маркеры. Поскольку большая часть генов-маркеров развивает в организме невосприимчивость к действию антибиотиков, критики опасаются, что это может внести свой вклад в проблему устойчивости к антибиотикам. Но другие ученые считают, что такие гены изменяются до того, как могли бы начать свое действие, и опасаться по этому не стоит. . Распространение «суперсорняков». Одна из самых больших опасностей таится в том, что при посадке измененных растений гены перейдут через семена и пыльцу в родственные им сорняки и создадут «сутерсорняки», способные устоять против гербицидов. . Вред другим организмам. В мае 1999 года исследователи из Корнеллского университета сообщили, что гусеницы бабочки-монарха, питавшиеся листьями, на которые попадала пыльца генетически модифицированной кукурузы, заболевали и погибали. Хотя некоторые ставят под сомнение обоснованность выводов ученых, все же возникает обеспокоенность за жизнь других безвредных насекомых, которым может быть нанесен вред. . Утрата действия безопасных пестицидов. Некоторые самые удачные генетически модифицированные культуры содержат ген, который вырабатывает токсичный для вредных насекомых протеин. Однако биологи обеспокоены тем, что, «познакомясь» с токсином, вырабатываемым этими растениями, насекомые разовьют сопротивляемость к пестицидам, а это сделает использование пестицидов бессмысленным. Некоторые полагают, что, помимо угрозы здоровью людей и окружающей
среде, генетическая модификация растений и других живых организмов создает
проблемы морального и этического плана. Ученый Гаглас Парр считает: Вместе с тем возможность манипулировать жизнью на генетическом уровне СЕМЕННЫЕ БАНКИ – ГАРАНТИЯ ОТ ВЫМИРАНИЯ? По данным Всемирного союза охраны природы, 11 000 из 18 000
исследованных видов растений и животных грозит исчезновение. Ученые могут
лишь строить догадки о том, сколько видов уже исчезло, и скольким видам
грозит исчезновение в таких местах, как Индонезия, Малайзия и Латинская Безусловно, земля по-прежнему дает огромное количество пищи. Но как долго быстро увеличивающееся население сможет обеспечить себя продуктами питания, если разнообразие планеты уменьшается? Многие страны, обеспокоенные этой проблемой, стали создавать семенные банки, чтобы не потерять ценные виды растений. Некоторые ботанические сады взяли на себя миссию по сохранению видов. Наука предоставляет мощные средства для занятия генной инженерией. Но возможно ли решить эту проблему посредством семенных банков и научных достижений, и смогут ли эти банки обеспечить будущие поколения широким разнообразием семян для посадок и сбора урожая? «По прогнозам ученых, до 25 процентов мировой флоры обречено на
исчезновение в течение следующих 50 лет», – сообщается в канадской 1) к 2010 году собрать и взять на сохранение 10 процентов – более 24 000 видов – образцов семян растительного мира планеты; 2) в ближайшем будущем собрать и взять на сохранение образцы семян флоры всей Великобритании. Создатели банка надеются использовать семена для восстановления растительного покрова на истощенных сельскохозяйственных землях, для снижения вероятности голода и для выращивания растений, которые применяются в традиционной и нетрадиционной медицине. Роджер Смит, руководитель проекта, замечает: «Часто первыми исчезают растения, больше всего необходимые людям и животным». Биолог Джон Таксилл утверждает, что, по крайней мере, 90 процентов тех миллионов семян, которые хранятся в подобных банках, составляют семена ценных пищевых культур и полезных растений, таких, как пшеница, рис, кукуруза, картофель, лук, чеснок, сахарный тростник, хлопок, соя и другие бобовые. Но семена – это живые организмы, которые сохраняют жизнеспособность лишь до тех пор, пока у них есть энергетический запас. В связи с этим насколько надежными можно считать семенные банки? Для содержания банка семян нужны средства – ежегодно, по словам В одной книге говориться, что Национальная лаборатория по хранению семян в Колорадо (США) «уже столкнулась с многочисленными трудностями, в том числе с перебоями с электроэнергией, поломкой холодильного оборудования и нехваткой персонала, в результате чего многие семена осталась невнесенными в каталог». На деятельности семенных банков также сказываются политические перевороты, экономические спады и стихийные бедствия. Длительное хранение сопряжено и с другими проблемами. В природных условиях растения ограниченной, но очень важной способностью приспосабливаться, это-то и позволяет им пережить болезни и другие трудности. Но в защищенных условиях семенного банка через несколько поколений растения могут частично утратить эту способность. И все-таки для семян, хранящихся в хороших условиях, посадка с целью обновления семян может потребоваться лишь через несколько веков. Несмотря на такие ограниченные возможности и отсутствие полной гарантии сохранности, само существование семенных банков свидетельствует о росте обеспокоенности по поводу будущего пищевых культур. СМОЖЕМ ЛИ МЫ ПРОКОРМИТЬ СЕБЯ? Как сообщает Ассошиэйтед Пресс, по данным исследования, проведенного Но нехватка сельскохозяйственной продукции обусловлена и тем, что Среди основных факторов – уменьшения доходов, увеличение
задолженности земледельцев, растущая нищета и применение механизации. В Всего лишь сто лет назад сотни миллионов земледельцев, живущих, в
разных частях мира, сами обеспечивали себя семенами. Сегодня значительная
часть семян выводится, патентуется и продается всемирными компаниями,
которые охраняют свои разработки как интеллектуальную собственность. Независимо от того, оправданы ли самые серьезные опасения экологов или нет, трудно быть уверенным в хорошем будущем планеты. Сколько она сможет просуществовать, если люди одержимы жадностью? В поисках ответа на этот вопрос многие люди возлагают надежды на науку. Может ли наука спасти нас? Скорость научных разработок так велика, что ученые не успевают полностью понять, к чему приведет применение их открытий. Многие из научных разработок оказались палкой о двух концах. Например, «зеленая революция» помогла накормить множество людей, но в то же время она внесла вклад и в уничтожение биоразнообразия. Но в конечном итоге, пропагандой пестицидов и монокультур, «зеленая революция» принесла пользу не простому народу, а крупным сельскохозяйственным компаниям и элите стран третьего мира, которые разбогатели за счет земледельцев. Нельзя так же с точностью определить ни вред, ни пользу, которую могут принести генетически сконструированные организмы, потому что наука не в состоянии предсказать, как повлияют на экологию выведенные в искусственных условиях биологические виды, в том числе генетически сконструированные организмы. Тенденция распространения биотехнологии продолжает нарастать, поскольку биотехнологии все шире применяются в сельском хозяйстве, а это ведет нас к тому, что обеспечение людей продовольствием все больше будет зависеть от науки. РАСТЕНИЯ ПРОТИВ ЗАГРЯЗНЕНИЯ. Сорные травы лучше пестицидов. В журнале «New Scientist» говорится о том, что восточно-африканские фермеры повышают урожай кукурузы, пользуясь вместо дорогостоящих пестицидов сорной травой. Урожаям в Восточной Африке угрожают в основном два вредителя. Первый – это стрига, паразитическое растение, ежегодно причиняющее ущерб в 10 миллиардов долларов. Кенийский ученый Зайдин Кан обнаружил, что если посадить между рядами кукурузы растение, называемое десмодиум, то стрига не появляется. Второй вредитель – это личинка сверлильщика, обычно уничтожающая до трети урожая. Однако Кан заметил, что сверлильщику больше по вкусу местная слоновая трава. Если посадить в поле это растение, можно отвлечь насекомых от кукурузы. В конечном итоге личинки вязнут в липком веществе, выделяемом слоновой травой, и погибают. «Эти травы лучше пестицидов, – говорит Кан, – и гораздо дешевле, благодаря им урожай вырос на 60 – 70 процентов». Загрязнения почвы и воды. Удаление загрязняющих веществ из воды и почвы – долгое, дорогостоящее и часто трудоемкое дело. Однако оказалось, что обыкновенные растения могут выполнить всю эту работу сами. Ученые рассматривают возможность применения растений, чтобы очистить
места, где находились склады боеприпасов, и вновь использовать землю. В
ходе экспериментов стерилизованные уруть и барвинок так хорошо извлекли из
почвы и расщепили тротил, что за неделю в тканях растений не осталось и
следа взрывчатых веществ, а при сжигании растений взрыва не произошло! А как на счет воды, сильно загрязненной радиоактивными веществами? В этом могут помочь подсолнечники. Для очищения зараженных сточных вод на заброшенном урановом заводе в Огайо (США) были использованы шестинедельные растения подсолнечника. Каков результат? Загрязнение ураном снизилось в среднем с 200 микро граммов на литр до безопасного уровня – 20 микро граммов на литр. Другие исследования у чернобыльского реактора показали, что за десять дней подсолнечники впитали 95 процентов радиоактивного стронция и цезия. Возможно, скоро фермеры станут использовать желтый касатик и рогоз,
чтобы предотвратить загрязнение водных потоков пестицидами и гербицидами. Список использованной литературы: 1) Журнал «Пробудитесь!» от 22 июля 1998г., «Прогноз нехватки пищи во всем мире»; 2) Журнал «Пробудитесь!» от 22 сентября 1998г., «Растения под угрозой»; 3) Журнал «Пробудитесь!» от 22 января 1999г., «Растения против загрязнения»; 4) Журнал «Пробудитесь!» от 22 апреля 2000г., «Генетически измененная пища. Насколько она опасна»; 5) Журнал «Пробудитесь!» от 22 января 2001г., «Банк семян»; 6) Журнал «Пробудитесь!» от 22 сентября 2001г., «Сможем ли мы прокормить себя?»; 7) Журнал «Пробудитесь!» от 8 октября 2001г., «Сорные травы лучше пестицидов».
|
|