GM po třiceti letech – ano, ale...

9.12.2024 | Zdeněk Opatrný

I. ANO
Jak vůbec vypadá současný soubor nejen masmediálně zpracovávaných odpovědí na otázky zdravotních, ekologických, ekonomických či sociálních pozitiv i negativ technik genetických modifikací (GM) a jejich produktů? S jeho pestrou mozaikou se můžete seznámit pomocí excelentní review vypracované mezinárodním vědeckým týmem (Kanada, Německo, Francie, Velká Britanie, USA) a publikované v dubnovém čísle Science (Noack et al. 2024). Ale pozor – ani náhodou nečekejte odpovědi jednoznačné – právě naopak. Pro začátek nicméně akceptujme několik informačních „jistot“.

Autoři samozřejmě do své studie nezařadily ony desítky, možná stovky „GM events“, jež byly za tu dobu testovány v polních pokusech. Jejich zájem se týkal čtyřech hlavních, tradičních plodin, tedy sóji, kukuřice, bavlníku a řepky.

Klíčovými znaky/vlastnostmi, které byly do těchto plodin vneseny, zůstávají jednak odolnost vůči hmyzím škůdcům, jednak tolerance vůči herbicidům. První z nich, odolnost, jsme dříve značili jako Insect Resistance (IR); v současnosti je obecně přejímán termín daný „původcem“, tedy Bt (Bacillus thuringiensis) plodiny. Tolerance herbicidní si drží značení HT. A uplatňují se v ní nejrůznější chemikálie – od majoritního glyfosátu po dicambu.

V roce 2019 tyto GM spolu s dalšími deseti „minoritními“ expandovaly na plochu 190 milionů ha, což představovalo 13 % světové orné půdy, a byly pěstovány v 29 zemích. Ona vůdčí čtyřka však představovala 90% plochy. Vůdčí plodinou byla a je sója (48 % z celkové GM plochy), následovaná kukuřicí (32 %), bavlníkem (13,5 %) a řepkou olejkou (5,3 %). Lze se ptát, proč tyto dva typy GM tak masivně vedou před jinými komerčními aplikacemi, jakými jsou např. odolnost proti houbovým či bakteriálním patogenům, toleranci k suchu či vysokým teplotám, vylepšování dusíkaté výživy apod. Inu, finanční odhady říkají, že realizace každého takového nového cíle přijde pro výrobce na více než 40 mil dolarů. Trh se drží, proč jít do nových výdajů a rizik čím dál složitější legislativy?

Kdo si může tak obrovské investice s nejistým uplatněním dovolit, bereme-li v úvahu právě onen tradiční odpor odborně či ideologicky ovlivňované společnosti? Nedivme se sázce na jistotu.

Obdobně je vysvětlení, proč se ona GM tsunami dosud vyhnula takovým majoritním plodinám, jako jsou pšenice či rýže. Dovedeme si vůbec přestavit, kolika dílčími patentovými právy bylo a je jejich konvenční šlechtění chráněno?

Takže kdo jsou vlastně v současnosti hlavní „hegemoni“ těchto technologií? Které společnosti, resp. státy?

Z řady důvodů je trh GM osivy velice striktně „obhospodařován“ (viz kupř. Qaim a De Janvry 2003). V roce 2020 údajně kontrolovaly jeho více než 50 % čtyři majoritní společnosti, držící více než 95 % patentových práv na odrůdy bavlníku a kukuřice a 84 % na sóju. Ano, protestní akce různých ekologistických sdružení proti nadnárodním molochům mají v tomto směru nepochybně racionální základ – ale jde si v kontextu s daty výše i níže uvedenými představit jinou realitu?

Více než polovina této plochy s GM plodinami se nachází v následujících pěti státech – USA 38 %, Brazilie28 %, Argentina 13 %, Kanada 7 % a Indie 6 %. Důvody jsou dva – jednak vhodné přírodní podmínky pro pěstování těchto plodin (typická GM sója v Jižní Americe), jednak vstřícná legislativa. Na její absenci doplatilo v minulých letech třeba Rumunsko – v roce 1999 pěstující GM sóju až z 80 %, jeho vstupem do EU však její pěstování skončilo.

Co uživatele GM technologií hlavně motivuje?

Klíčovou motivací je nepochybně zisk. Ale pozor, nemluvíme tady jen o zisku semenářských firem, ale zejména (jinak by to ani nešlo) o zisku farmářů či celých států, jež přijaly GM jako výhodnější alternativu. Rozsáhlé analýzy třeba z Bangladéše (viz Ahmed et al. 2021) týkající se pěstování Bt lilku (pokud si vzpomínám, GM odrůda nebyla poskytnuta žádnou „nadnárodní společností“, je výsledkem vládního projektu) dokládají 50% zvýšení výnosu při současném 40% snížení nákladů na insekticidy. Oni „adoptéři a non-adoptéři“ se tak začínají výrazně lišit třeba růstem farem, zlepšením vzdělání, přístupem k zavlažování a kvalitou pracovních podmínek.

Opakovaně zmiňovanou prioritou v těchto mnohaletých diskusích je však i lidské zdraví v kontextu s konvenční aplikací pesticidů. Farmář může být jejich expozicí zasažen dotykem, vdechnutím, požitím. Pěstováním Bt plodin (zejména GM bavlníku) byla tato zdravotní ohrožení téměř eliminována. Studie Kouser a Qaim 2011 dokládá, že bylo zabráněno doslova milionům insekticidních otrav mezi indickými drobnými farmáři. Skvělý argument pro přijetí GM technologii …a nepochybná data ze zemědělské praxe.

Výrazně odlišná, ať už fakticky nebo ideologicky, je zatím situace v případě HT plodin, prioritně (zejména sója) pěstovaných v jižní Americe. Studie cituje zejména data z Brazílie, sledující souvislosti mezi narůstající hladinou glyfosátu ve vodách či půdě – a výskytem dětské úmrtnosti, nízkou porodní vahou či předčasnými porody. Ponechávám na čtenáři, zda bude reflektovat alarmující data i z evropských studií (potravní kancerogenita srovnatelná s účinky červeného masa) nebo názory jiné.

S postupem let a změnami přístupu lidské společnosti k životnímu prostředí výrazně vzrostl důraz na obecné, míněno fyziologické i genetické, „zdraví“ celých ekosystémů. V tomto směru opětovně vedou strategie využívající Bt plodiny. Na mnoha místech planety rapidně pokleslo využívání klasických insekticidů, již rané analýzy biologické diverzity nejen hmyzích populací na GM lánech prokázaly její vzestup ba plnou obnovu.

Takovým prospěchem, zejména z „botanického hlediska“ se samozřejmě nemohou chlubit oblasti dlouhodobě pěstující plodiny HT. Byť ďábel je občas skryt v detailu – tedy v typu příslušného herbicidu a rozumnosti zacházení s ním. A líbivé heslo používané evropskými aktivisty „Give bees the chance – no pesticides no GMOs!“ je již svojí podstatou nesmyslné.

Tolik tedy základní „tvrdá data“ zmiňovaná v citované review – tvořící však jen část objektivní informace. Dnes už totiž víme, že skrývají mnohá, nejen ideologicky motivovaná ALE.

II. ALE
Realita současnosti pěstování GM plodin ve světě je ovšem průběžně konfrontována s přírodními zákony, měnícím se životním prostředím a také turbulencí různých ekonomických i politických vazeb. V tomto kontextu autoři komentují, ba místy zpochybňují i nejrůznější tradiční GM dogmata či vize.

Začněme opět u peněz.

Větší či kvalitnější sklizeň ze stejné plochy za menších nákladů - ano, tato vize se v naprosté většině potvrdila. Odhady se pohybují v rozmezí 10-20 %, ale praktické důsledky mohou být někdy paradoxní. V zemích, které vnímají GM produkty prostě jako jednu z neškodných potravinových či technických alternativ, má ovšem tato snížená cena dané komodity i negativní vliv na konečný zisk. Tedy nevýhoda pro ekonomiku, výhoda pro ekologii – viz fenomén odlesňování jihoamerických pralesů ve prospěch orné půdy. Nejprve jej použití GM osiva stimulovalo – dobrým příkladem je situace v Brazílii (Careira et al. 2024). Nicméně začíná fungovat zpětnovazebná reakce. Sklizeň se tím zlevnila a náklady na odlesňování se tak postupně nevyplácejí.

Možná se bude opakovat situace pozdních šedesátých let, kdy vstup nových „hormonálních mutantů", tedy zakrslých odrůd hlavních obilovin, celosvětově spustil zelenou revoluci. Dříve hladovějící země typu Indie se staly úspěšnými exportéry, schopnými vypěstovat až nadbytek úrody na daleko omezenějších plochách. Odhadem tak bylo ochráněno před změnou na ornou půdu 18-27 milionů hektarů přírodní vegetace.

Citlivou oblastí současnosti je problematika biodiversity. Právě v kontextu se zelenou revolucí se plochy zemědělských monokultur staly celosvětovým problémem omezeného spektra jejich obyvatel – těch žádoucích i těch „škodlivých“, výrazně se však podílejících v potravinovém řetězci – od mikrobů po obratlovce. Příběh BT plodin byl již od počátku provázen obavami z až fatální škodlivosti oněch „monsatanových výrobků“ zejména pro různý necílový hmyz. Vzpomeňme jen demonstrace na záchranu kultovního motýla monarcha, ohroženého GM kukuřičnými či řepkovými lány.

ALE, ohrožen GM technologií nakonec opravdu byl – nikoliv však ze strany BT, ale HT. Neboť přírodní populace jeho hostitelské rostliny, tedy klejichy, byly výrazně decimovány zejména glyfosátovými postřiky v okolí těchto ploch. A housenky tedy ztratily svoji prioritní potravu. Možná bude nutno problém řešit strategií přírodních klejichových refugií?

Pokud se však týká přímého potravního účinku vlastních BT toxinů, vyčerpávající studie Meissie et al. 2022, věnovaná „hojnosti a ekologickým funkcím necílových živočichů „v oblastech pěstování GM či non-GM kukuřice, konstatuje, že toto riziko je malé nebo vůbec neexistující.

Nepochybně nekonečným příběhem je výzkum fenoménu spontánní obnovy rezistence hmyzích škůdců či plevelů k původně účinným agens. Tady máme co do činění s neměnnými přírodními pravidly koexistence či koevoluce hostitele se škůdcem, patogenem, xenobiotikem.

Již před dvacítkou let byly tyto reverse studovány v Kanadě na systémech BT řepky olejné a od těch dob bylo opakovaně potvrzeno „vandrování transgenů“ mezi jinými BT plodinami a jejich planými příbuznými. Shodnými problémy se honosí i oblast HT plodin. Nadále jsou používány systémy refugií na straně jedné, precizní mutageneze (zahrnující i techniky genových editací) při vytváření nových, originálních „BT-like“ genů.

Nepopíratelným činitelem zásahů do „přirozených mechanizmů biodiverzity“ je ovšem celý systém managementu zemědělské praxe, pěstování GM plodin provázející. Jeho různá zjednodušení (vedoucí až k bezorebným technologiím) jsou provázena mj. snížením potravní/multitrofické diverzity různých živočichů.

Studována je zejména u ptačích populací – a opět má svá ale. Jeden příklad z mnoha: GM monokultury sóji samozřejmě nabízejí méně pestrý stůl herbivornímu ptactvu. Na straně druhé, hojnost necílového hmyzu na GM lánech např. amerického bavlníku je ku prospěchu (včetně zvyšování biodiverzity) jejich hmyzožravým bratrům (Engist et al. 2024). Obdobných studií je ale zatím zoufalý nedostatek – chybějí totiž spolehlivá dlouhodobá kontrolní data o stavu „přírodních populací“ hmyzích, mikrobiálních i rostlinných.

Co zmínit na závěr? Možná jednu perličku, týkající se porovnání „našich“, tedy evropských přístupů, s těmi „světovými“. Oblast zemědělství či lesnictví se samozřejmě v mnoha bodech překrývá s managementem skleníkových plynů a nejrůznějšími důsledky změn globálního klimatu.

Zmíněna již byla problematika odlesňování. Průvodní součástí technologie HT plodin zejména na rozsáhlých plochách obou Amerik je bezorební pěstování, jež by mělo výrazně přispět ke snížení emisí ušetřených paliv. Ale navíc by mechanicky nedotčená půda měla lépe sloužit jako účinný uchovávatel půdního uhlíku. Přímá data v tomto ohledu téměř chybějí, ale různé modely jsou v tom, zdá se, zajedno. A mimo jiné odhadují, jak by v tomto ohledu mohla světu přispět Evropa, kdyby opustila svoji mnohaletou GM fobii.

Vlastně to připomíná ony odhady o ekologických pozitivech zelené revoluce. Podle studie Kovak et al 2022, by to vedlo ke snížení „zemědělských skleníkových plynů“ až o 7,5 % v důsledku vyšších výnosů a tím i snížení zemědělské expanse v globálním měřítku. Autoři představují model zahrnující pět různých plodin – kukuřici, bavlník, řepku, cukrovou řepu a sóju. Prioritním producentem skleníkových plynů je podle nich kukuřice. Na druhé straně je dosud Evropa masivním dovozcem sóji, zejména z Brazílie, Argentiny – 30 milionů tun sójových bobů či sójových potravin ročně. A je tak do značné míry „vinna“ rozsáhlým kácením jihoamerických pralesů… Budou-li tedy naše univerzity brzy opět „demonstrovat za klima“, měly by současně žádat konečně racionální legislativu pro evropské zemědělské biotechnologie.

Autorský komentář prof. RNDr. Zdeňka Opatrného, CSc., emeritního profesora PřF UK v Praze

Literatura:

Ahmed, A.U., Hoddinott, J., Abedin, N.Hossain,N.: The impacts of GM foods: results from randomized controlled trial of BT eggplant in Bangladesh. AmJ.Agric.Econ. 103: 1186-1206 (2021)
Barrows, G., Sexton, S., Zilberman, D: Agricultural biotechnology:The promise and prospects of genetically modified crops.J.Econ.Perfect.28: 99-120 (2014a)
Barrows, G., Sexton, S, Zilberman, D.: The impact of agricultural biotechnology on supply and land use. Environ.Dev.Econ . 19: 676-703, (2014 b)
Engist,D., Guzman, N., Larsen, A., Church,T., Noack, F.: The impact of genetically modified cropson bird diversity. Nat.Sustain. (2024) doi.10.1038/41893-024-01390-y
Kouser,S, Qaim M, : Impact of of BT cotton on pesticide poisoning of smallholder agriculture. A panel data analysis. Ecol.Econ. 70: 2105-2113, 2011
Kovak,E., Blaustein-.Reito, D.,Qaim,M.: Genetically modified crops support climate changes mitigation.- Trends Plant Sci. 27: 627-629, 2022
Noack,F., Dennis,E., Gantois,J. et al.: Environmental Impacts of genetically modified crops.- Science 385, eado9340 (2024)
Qaim,M, De Janvry A.: Genetically modified crops corporate pricing strategies and farmers adoption : The case of BT cotton in Argentina. Am.J.Agric.Econ. 85: 814-828, 2003
https://agscience.org.nz/6-real-or-imagined-intended-and-unintended-consequences-of-genetically-modified-crops/