美國印第安納大學(xué)(Indiana University)環(huán)境科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，大面積種植各種轉(zhuǎn)基因玉米可能會(huì)對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)造成影響,。該研究結(jié)果已刊登在本周的《美國科學(xué)院院刊》上,。
托德·羅耶(Todd V. Royer)是印第安納大學(xué)公共與環(huán)境學(xué)院的一名助理教授，他和他的同事認(rèn)為轉(zhuǎn)基因玉米的花粉及其他部分含有對(duì)環(huán)境有害的物質(zhì),，而它們正流入玉米地周圍的河流當(dāng)中,。
他們還進(jìn)行了毒理測試實(shí)驗(yàn)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)基因玉米的附產(chǎn)物可增加一種被稱作石蛾的水生昆蟲的死亡率,，降低其增長率,。石蛾是轉(zhuǎn)基因玉米的毒素所針對(duì)的害蟲的天敵。
羅耶說,，石蛾是魚類和兩棲類高等生物的食物來源,。要想擁有健康的生態(tài)系統(tǒng)，就需要保護(hù)系統(tǒng)中的每一個(gè)部分,，特別是水生資源,。研究人員認(rèn)為，轉(zhuǎn)基因玉米附產(chǎn)物中的毒性物質(zhì)可能會(huì)影響源頭水體的生態(tài)系統(tǒng),。本項(xiàng)研究是美國國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目,。
轉(zhuǎn)基因玉米中包含一種微生物(Bacillus thuringiensis)的基因。這種微生物可以產(chǎn)生一種毒素保護(hù)玉米免受蟲害之災(zāi),，特別是可以防止歐洲玉米蟲的蛀蝕,。轉(zhuǎn)基因玉米自1996年被認(rèn)可使用，很快得到廣泛推廣,。美國農(nóng)業(yè)部的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示,，到2006年為止，美國近35%的玉米都是經(jīng)過基因改造的,。
轉(zhuǎn)基因玉米被認(rèn)證之前,，美國環(huán)境保護(hù)局(U.S. Environmental Protection Agency)就對(duì)其進(jìn)行了水生生物的影響測試實(shí)驗(yàn)。他們當(dāng)時(shí)使用的是一種進(jìn)行毒理測試中最常見的甲殼類水生生物--水蚤,，而不是昆蟲類生物,。
羅耶強(qiáng)調(diào)，在現(xiàn)在競爭激烈的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下,，每個(gè)農(nóng)場經(jīng)營者都希望使用最好的技術(shù),。他們不是刻意想造成負(fù)面生態(tài)影響，所以不該遭受指責(zé),。“每一項(xiàng)新技術(shù)都是優(yōu)勢與危險(xiǎn)并存,。”他說,，“我認(rèn)為大面積種植轉(zhuǎn)基因玉米可能帶來的危險(xiǎn)并沒有被完全發(fā)現(xiàn)。”
1999年,，當(dāng)有報(bào)道指出轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)大花蝶有危害的時(shí)候,，曾引起公眾恐慌。但是,，政府機(jī)構(gòu)農(nóng)業(yè) 研究服務(wù)局(Agriculture Research Service)總結(jié)說,，轉(zhuǎn)基因玉米對(duì)大花蝶的影響并不顯著。羅耶說,，那個(gè)時(shí)候他和他的同事就對(duì)轉(zhuǎn)基因玉米的毒素傳播到玉米地周邊河流的潛在可能產(chǎn)生了興趣,。 如果這種傳播途徑存在，水生昆蟲將會(huì)受到影響,。
2005年到2006年期間,，他們?cè)谟〉诎布{北面的一大片農(nóng)場開展了相關(guān)研究。通過追蹤,，他們觀測了轉(zhuǎn)基因玉米的花粉和附產(chǎn)物(玉米葉和玉米秸等)向十二個(gè)水源傳播的過程,。石蛾腸道中玉米花粉的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了玉米花粉也是石蛾的食物來源。
實(shí)驗(yàn)室測定中,，研究人員發(fā)現(xiàn)以轉(zhuǎn)基因玉米葉為食的石蛾生長速度不到正常石蛾生長速度的一半,。而且，當(dāng)給某種石蛾提供比實(shí)際測試區(qū)濃度高2-3倍的轉(zhuǎn)基因玉米花粉時(shí),，其死亡率顯著增加,。
羅耶說，研究觀測區(qū)域內(nèi)分布的玉米花粉及附產(chǎn)物的量有很大差別,，由此推斷其地理分布差異也很大,。比如，愛荷華州和伊利諾伊州種植的轉(zhuǎn)基因玉米就比印第安納州多,。轉(zhuǎn)基因花粉量與石蛾死亡率直接相關(guān),。他補(bǔ)充說：“實(shí)驗(yàn)室模擬的濃度狀況應(yīng)該可以代表西部玉米帶附近河流的情況。”（人民網(wǎng) 徐新）
原始出處:
Published online before print October 8, 2007, 10.1073/pnas.0707177104
PNAS | October 9, 2007 | vol. 104 | no. 41 | 16204-16208
BIOLOGICAL SCIENCES / ENVIRONMENTAL SCIENCES
Toxins in transgenic crop byproducts may affect headwater stream ecosystems
E. J. Rosi-Marshall*,, J. L. Tank, T. V. Royer, M. R. Whiles¶, M. Evans-White, C. Chambers¶, N. A. Griffiths, J. Pokelsek*, and M. L. Stephen
*Department of Biology, Loyola University Chicago, Chicago, IL 60626; Department of Biological Sciences, University of Notre Dame, Notre Dame, IN 46556; School of Public and Environmental Affairs, Indiana University, Bloomington, IN 47405; and ¶Department of Zoology and Center for Ecology, Southern Illinois University, Carbondale, IL 62901-6508
Communicated by Gene E. Likens, Institute of Ecosystem Studies, Millbrook, NY, July 31, 2007 (received for review March 5, 2007)
Corn (Zea mays L.) that has been genetically engineered to produce the Cry1Ab protein (Bt corn) is resistant to lepidopteran pests. Bt corn is widely planted in the midwestern United States, often adjacent to headwater streams. We show that corn byproducts, such as pollen and detritus, enter headwater streams and are subject to storage, consumption, and transport to downstream water bodies. Laboratory feeding trials showed that consumption of Bt corn byproducts reduced growth and increased mortality of nontarget stream insects. Stream insects are important prey for aquatic and riparian predators, and widespread planting of Bt crops has unexpected ecosystem-scale consequences.
caddisflies | genetically modified crops
