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【辟谣】转基因玉米会导致帝王斑蝶死亡?

科学 | admin发表于2018年01月10日 | 1510个浏览

【辟谣】转基因玉米会导致帝王斑蝶死亡?

流言:现在世界上有很多实验报告都称转基因食品是有害的。比如有研究发现,转基因玉米花粉会导致北美的珍稀濒危物种——君主蝶(帝王斑蝶、帝王蝶)大量死亡。

1999年,康奈尔大学的科学家约翰·洛西(John Losey)在《自然》(Nature)杂志上发表了一篇论文。他的实验室发现,如果用撒了Bt转基因玉米花粉的叶片喂养帝王斑蝶幼虫,4天内有44%的幼虫死亡,余下的幼虫还发生了发育缓慢的现象。这篇论文就是这个流言的来源。

洛西的文章一发表,就引起了公众的高度关注。帝王斑蝶是一种美丽而稀有的昆虫,很受美国人的喜爱。帝王斑蝶幼虫的食物是一种叫做马利筋的小灌木。马利筋很爱长在玉米田附近,甚至内部。在玉米开花的时节,花粉有时候会飘到的它叶片上。如果Bt转基因玉米的花粉真的会对帝王斑蝶幼虫造成威胁,那当然是一个严重的问题。不过,洛西在论文中强调,还需要更多的研究来确认转基因玉米对帝王斑蝶的危害。他在接受记者采访时也表示:“我不认为我的研究能预测任何东西,转基因玉米对帝王斑蝶的影响也许很严重,也许小到可以忽略。我们的文章只不过说明我们需要更加深入的研究而已。”不过,很多极端环保组织却故意夸大了这项研究,似乎转基因作物很快就要让帝王斑蝶灭绝了——甚至有人宣传说,人类也面临类似的灭顶之灾。

全面检验

其实,在实验室条件下,某些Bt转基因玉米会对帝王斑蝶的幼虫有毒是意料之中的情况——这类转基因玉米本来就是针对鳞翅目害虫研发的,身为鳞翅目的帝王斑蝶当然会受影响。不过,在自然条件下,转基因玉米会危害帝王斑蝶的生存吗?要回答这一点,就要弄清楚3个问题:

1.在多高的剂量下,转基因玉米的花粉会对帝王斑蝶的幼虫产生危害?

2.在野外,帝王斑蝶幼虫能接触到的转基因玉米花粉的剂量是多少?

3.如果转基因玉米的花粉对帝王斑蝶的生存有害,它造成的危害和传统杀虫剂相比,谁大谁小?

为了回答这几个问题,美国国家环境保护局和美国农业部组织了一大批来自不同大学、研究所、环保组织和工业界的科学家开展了一项为期两年的研究。这些科学家来自不同的领域,他们紧密合作,从不同的角度,用不同的方法,对市场上的Bt转基因玉米做了一次风险评估。

发现1:Bt转基因玉米花粉中几乎不含Bt蛋白。

研究发现,绝大部分Bt转基因玉米的花粉中几乎不含Bt蛋白(或者含有很少的Bt蛋白)。在这些转基因玉米里,转入的Bt基因主要在茎叶中表达。所以,以玉米茎叶为食的农业害虫会被高效杀伤,而误食玉米花粉的非农业害虫却不会受到很大影响。实验表明,如果马利筋叶片上的转基因玉米花粉密度低于1000粒/平方厘米,以这些叶片为食的帝王斑蝶幼虫的生存率和发育速度不会受到任何影响。对于一些较新、可控性更好的转基因玉米品种,即使花粉密度高达4000粒/平方厘米,帝王斑蝶幼虫的发育也只会受到微小影响。

发现2:野外环境下玉米花粉密度很低。

那么,帝王斑蝶幼虫在田间会遇到多少转基因玉米的花粉呢?另一组科学家对生马利筋叶片进行了大规模的采样和分析。他们发现,即使在玉米田内部,平均每平方厘米马利筋叶片上也只有171颗转基因玉米花粉,远远达不到可以威胁帝王斑蝶幼虫的剂量。99%的叶片样本上玉米花粉的密度低于900颗/平方厘米。因为玉米花粉很重,所以很难扩散。在离玉米地2米之处,马利筋叶片上的转基因玉米花粉只有每平方厘米14颗。

发现3:花粉很容易被冲走。

马利筋叶片上的玉米花粉很容易被雨冲走,下一次雨可以冲走马利筋上部叶片上54%-86%的玉米花粉,所以马利筋上部的叶片比中部叶片上的玉米花粉密度要低,而帝王斑蝶却最喜欢在上部叶片产卵。此外,转基因玉米花粉更多地聚集在马利筋叶片的中脉附近,而帝王斑蝶一龄幼虫偏向吃叶片的边缘部分。虽然大一些的幼虫会以中脉为食,但是发育到这个阶段的幼虫已经对转基因花粉有了更强的抵抗力。

发现4:Bt转基因玉米有助保护帝王斑蝶。

在当时已经上市和仍在检验的6种Bt转基因玉米中,有5种对帝王斑蝶没有构成实质性的危害。只有一种叫做Bt-176的转基因玉米在野外会对帝王斑蝶幼虫造成能够观测得到的威胁。Bt-176是最早的一类转基因玉米产品。即使是在2001年,Bt-176也只占美国玉米总面积的2%,并很快就停止种植了。

事实上,即使是Bt-176玉米,也比传统的杀虫剂安全。马里兰大学的科学家发现,如果对玉米田使用一种常用的杀虫剂,田里几乎所有的帝王斑蝶幼虫都会死亡。恰恰是因为转基因玉米的大规模种植,减少了杀虫剂的使用,所以转基因玉米对帝王斑蝶反而可以起到保护作用。

美国帝王斑蝶数量不降反增

因此,科学家得出结论,已经种植的Bt转基因玉米对于帝王斑蝶的负面影响可以忽略不计。他们的研究结果经过了独立科学家的评议,以6篇论文的形式发表在了2001年的一期《美国国家科学院院刊》(Proceeding of the National Academy of Sciences USA)上。有趣的是,当初在《自然》杂志上发文建议进行这项研究的洛西正是这6篇文章的作者之一。科学实验可以让一个理性的科学家改变自己的观点。

2000-2003年,美国的Bt转基因玉米种植面积的比例从18%增至25%,增长了近40%,帝王斑蝶在美国的数量不仅没有下滑,反而增加了30%。

从洛西发表论文质疑转基因玉米的安全性开始,美国政府没有回避问题,而是尽快地组织了科学家进行研究,并且保持信息的公开。而科学家们也乐于向公众介绍他们的成果。正是政府公务员、科研工作者、科普作家以及科学记者们的共同努力,既让政府作出了正确的决策,也逐渐平息了公众的质疑。整个过程都值得他们的中国同行深思。

结论:谣言粉碎。多个领域的科学家为期两年的深入研究发现,现有的转基因玉米花粉不会在野外对帝王斑蝶幼虫造成危害。考虑到转基因玉米的种植减少了农药的使用,它们甚至有助于帝王斑蝶种群的扩大。20002003年,美国的Bt转基因玉米种植面积的比例从18%增至25%,增长了近40%。与此同时,帝王斑蝶的数量也增加了30%。

参考资料:

[1] Hellmich R L, Siegfried B D, Sears M K, et al. Proceedings of the National Academy of Sciences USA,2001(98)

[2] Losey J E, Rayor L S. Carter M E. Transgenic pollen harms monarch larvae. Nature,1999,399(6733)

[3] Oberhauser K S, Prysby M, Mattila H R, et al. Proceedings of the National Academy of Sciences USA,2001(98)

[4] Pleasants J M, Hellmich R L, Dively G P, et al. Proceedings of the National Academy of Sciences USA,2001(98)

[5] Sears M K, Hellmich R L, Stanley-Horn D E, et al. Proceedings of the National Academy of Sciences USA,2001(98)

[6] Stanley-Horn D E, Dively G P, Hellmich R L, et al. Proceedings of the National Academy of Sciences USA,2001(98)

[7] Zangerl A R, McKenna D, Wraight C L, et al. Proceedings of the National Academy of Sciences USA,2001(98)

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