Genetik bilimi ormanları da değiştiriyor
Güncelleme Tarihi:
Kaynaklar: www.profil.at, profil 42/05, Der Spiegel
Oluşturulma Tarihi: Aralık 17, 2005 00:00
Genetikçilerin kalıtım sekanslarıyla oynayarak elde ettikleri kavak ağaçları böceklere karşı dirençli, donmayı önleyen genlerle donatılan vişne ağaçları donmuyor. Ve sırf kerestesinden yararlanmak için yetiştirilen ağaçlarda neredeyse hiç dal yok, olanlarda da kısa ve kalın.
Bilim adamları, dünyanın neredeyse her yerinde ağacı yeniden yaratmak için harıl harıl çalışıyorlar. Bugüne kadar genetik değişimden geçirilen 40 kadar ağaç türü doğadaki yerlerini aldılar bile. Hatta Şili ve Hawaii’de artık ticari olarak yetiştirilmekte.
Genetikçilerin kalıtım sekanslarıyla oynayarak elde ettikleri kavak ağaçları böceklere karşı dirençli, donmayı önleyen genlerle donatılan vişne ağaçları donmuyor. Ve sırf kerestesinden yararlanmak için yetiştirilen ağaçlarda neredeyse hiç dal yok, olanlarda da kısa ve kalın.
Örneğin Almanya’daki Mansfelder bölgesindeki 2500 metrekarelik bir alanda sıra halinde dikilen genç kavaklar, Freiburg Üniversitesi profesörü Heinz Rennenberg’in genetik işlemi sayesinde topraktaki ağır metalleri soğuruyorlar. Rennenberg, ağaçlara, bağırsak bakterisi Eschericha coli’nin gen sekansını aşılamış.
Toprağı metalden arındırma
Bu bölgede oturan insanlar yüzyıllar boyu çevredeki madenlerden çıkardıkları bakır ve gümüşü eritmişler. Rennenberg, şimdi transgenetik ağaçlarıyla toprağı metallerden arındırmak istiyor. Böylece sonbaharda ağır metalli yapraklar toplandıktan sonra kontrollü bir şekilde (filtreyle) yakılacak.
Diğer bir araştırma enstitüsünde Rus bilim adamları yapraklarda biriken ağır metalleri yeniden kazanarak değerlendirmek istiyor. Bilim dilinde "fito-ekstraksiyon" olarak isimlendirilen bu yöntem, Viyana Üniversitesi Orman ve Toprak Bilimleri Bölümü’nden Walter Wenzel tarafından genetik işlemlere başvurulmadan gerçekleştirilmekte. Çünkü bazı bitkilerin ağır metalli topraklarda büyüdükleri daha önceleri de biliniyordu.
Fakat bu bitkiler küçük oldukları için bilim adamları daha büyük "ağır metal oburlarının" peşine düştüler ve buldular da. Avusturya’nın Arnoldstein bölgesindeki eski maden ocakları çevresinde yetişen söğüt ve kavak ağaçları özellikle de kurşun, çinko ve kadmiyum soğuruyorlar.
20 kilo çinko
Bilim adamları laboratuvarda bu ağaçların fidanlarını yetiştirdiler ve bugüne kadar yapılan laboratuvar ve arazi deneyleriyle gayet olumlu sonuçlar elde edildi.
Ağaçların yapraklarına %0,4 oranında çinko ve 0,004 oranında kadmiyum saptanmış, ki bunlar normal değerin yüz katından bile fazla. Üç yıllık yetiştirmeden sonra her yıl hektar başına beş ton yaprak toplanacak olursa, bir hektarlık topraktan yılda 20 kilo çinko temizlenebilecek diyor bilim adamları.
Uzmanlar öte yandan bu tekniğin de belli sınırlı olduğunu biliyorlar. Çünkü topraktaki ağır metallerin çok yoğun olması halinde ağır metale dayanıklı en güçlü bitkiler bile büyüyemiyor. Bu yüzden ağır metal oburu olan ağaçların, 25 ila 30 yıl içinde temizlenebilecek bölgelere dikilmesi uygun görülmekte.
Transgenetik ağaçlarının yoğun metal içerikli topraklarda büyüyüp büyümeyeceği ise, yeni araştırmalarla ortaya çıkacak. Fakat kimi biyoteknoloji kuruluşları fito-ektraksiyon yönteminin daha şimdiden büyük bir Pazar potansiyeline sahip olduğunu düşünüyorlar.
Frankenstein ağaçları!
Dünya genelinde büyük bir heyecanla bu konu üzerinde çalışan bitki genetikçileri çeşitli ağaç türlerinin kalıtımlarını parçalayıp yeni özellikler kazandırarak ağaçları yeniden yaratmaya çalışıyorlar.
İster kavak, okaliptüs, zeytin veya papaya olsun, hedeflere uygun ağaç üretimi Arjantin’den Avustralya’ya ve Kanada’dan Çin’e kadar tarım ve orman ekonomisine dayalı kültürleri etkisi altına almış durumda.
Tabii bu arada transgenetik ağaç karşıtları da harekete geçti ve içinde tek bir kuşun uçmadığı ve tek bir sincabın sıçrayıp atlamadığı orman resimleriyle "Frankenstein ağaçlarını" protesto ediyorlar.
Amerikalı genetikçi Toby Bradshaw, örneğin transgenetik ağaçların tıpkı genetik mısırlar gibi özel plantajlarda büyüyeceğinden ve doğal ağaçlara hiç benzemeyeceğinden endişeli.
Oysa bilim adamlarının amacı doğal ormanları yok etmek değil. Hedefleri, ağaçları zararlı böceklerden korumak, toprağı temizlemek ve çorak bölgelere daha fazla selüloz ve kağıt verecek genetik ağaçlar yetiştirmek.
Çöldeki kavak ağaçları
Mesela Çin’in kuzeyinde böyle bir girişim söz konusu. Bölgede gözün alabildiği kadar kavak sıralar halinde çorak çöl toprağında yetişiyor. Ağaçların bir kısmı böceklere karşı biyolojik bir savunma maddesi geliştirecek kadar genetik değişimden geçirilmiş, dolayısıyla da böcek ilacı ihtiyacı ortadan kalkmış.
Üç yıl önce yürürlüğe göre San-Bei (Büyük Yeşil Duvar) projesiyle, çölün yayılması engellenmek isteniyor. Kum fırtınaları artık Pekin’e kadar ulaşıyor çünkü. Genetiğin yardımıyla şimdi geçmişteki günahlardan arınılmaya çalışılmakta.
Geniş alanlarda uygulanan anız, çölleşmeye tetikledi. Geniş kapsamlı bir ağaçlandırma programıyla son on yıllarda altı milyon hektarı aşkın bir alana kavak dikildi.
Ne var ki bu monokültürler yaprak yiyen ve gövdeyi delen böceklere karşı çok duyarlı çıktı ve bunlara kuraklık ve kum fırtınaları da eklenince ağaçların %50’si yok olma tehdidiyle karşı karşıya kaldı.
Türkiye’den büyük
Son olarak yürürlüğe giren dev projeyle 2012 yılına dek toplam 44 milyon hektarlık alana (Türkiye’den daha büyük) Bt kavağı olarak adlandırılan genetik kavaklar dikilecek.
Çinli bilim adamları, Bacillus thuringiensis ("Bt") bakterisinin bir gen sekansını Rusya’da yetişen kara kavağa aşılamaya başardılar. Bu şekilde genetik değişimden geçirilen ağaçların yapraklarında zararlı böcekleri "kovan" biyolojik bir zehir gelişiyor.
Gerçi Çin’de genetik değişimden geçirilmeden de zararlı böceklere karşı dirençli olan kavaklar yetişiyor, ama bunlar yavaş ve eğri büyüdükleri için ahşap endüstrisi tarafından pek sevilmemekte. Çin Orman İşletmesi 2002 yılında Bt kavaklarının geniş alanda ekilmesine izin verdi ve o zamandan bu yana bir milyonu aşkın ağaç dikildi.
Güvenlik sorunu
Almanya’daki Orman Genetiği ve Orman Bitkileri Üretimi Enstitüsü’nden Dietrich Ewald, on yıllardan bu yana Çinli meslektaşlarıyla birlikte genetik ağaçların güvenirliğini araştırıyor.
Uzmana göre Bt toksini çok iyi kontrol edilmiş ve sadece belli başlı böcekleri zehirlemekte ve insanlar için tamamen zehirsiz. Genetik ağaçların doğal türleriyle melezleşme olasılığı hakkında uzman kesin bir şey söylemiyorsa da böyle bir gelişmeye pek ihtimal vermemekte. Ewald, Çin gezisi sırasında daha çok dişi Bt kavakları görmüş.
Dişi kavaklar çiçek tozu üretmiyorlar ve tohumları çöl toprağında büyümüyor. Şu sıralar dünya genelinde kavakları steril hala getirecek genler üzerinde araştırılmakta.
2004 yılında transgenetik ağaçlarlarla ilgili deneylerin %61’i ABD’de gerçekleştirildi. Hawaii eyaletinde 2002 yılında virüslere karşı dirençli papaya ağaçları ticari olarak kullanılmaya başlandı ve bu meyve alanında verilen ilk onay oldu.
Papaya Ringspot virüsü (PRSV) Hawaii adası Oahu’daki papayaların neredeyse tümüne zarar vermişti. Plantaj sahipleri iflas durumuna geldiler ve o tarihlerde hastalığı önleyecek herhangi bir madde bulunmadığı için Papaya ekimi Puna adasına "taşındı".
Hawaii Üniversitesi seksenli yıllarda İsveç ilaç firması Upjohn ile birlikte nihayet bir "gen- silahı" üretti ve bununla PRS virüsünün kalıtım malzemesinin yapışık olduğu minik altın ve volfram küreciklerini papaya hücrelerinin çekirdeğine aşıladılar.
Bu yöntemle 1991 yılında virüse dirençli bir papaya türü üretmeye başardılar. Testler sonucunda bitkinin hücrelerindeki virüs kalıtımının, virüslerin yerleşmesini ve çoğalmasını önlediği anlaşıldı.
PRS virüsü doksanlı yıllarda Hawaii’deki Puna adasına da sıçrayıp, papaya kültürlerinin yarısından fazlasına zarar verince, virüse dirençli tür Nisan 1998 tarihinde yıllar süren testlerden sonra onaylandı. Uzmanlar transgenetik papayaların tüketilmesinin sağlığa zarar vermediği konusunda garanti verdiler.
Evet transgenetik ağaçlar gerçekten de virüse karşı dirençliydiler ama buna karşın Phytophthora mantarına karşı duyarlı çıktılar. Bilim adamları şimdi bu mantara karşı da dirençli olan transgenetik bir papaya türü üzerinde çalışıyorlar.
Genetikçilerin kalıtım sekanslarıyla oynayarak elde ettikleri kavak ağaçları böceklere karşı dirençli, donmayı önleyen genlerle donatılan vişne ağaçları donmuyor. Ve sırf kerestesinden yararlanmak için yetiştirilen ağaçlarda neredeyse hiç dal yok, olanlarda da kısa ve kalın.
Örneğin Almanya’daki Mansfelder bölgesindeki 2500 metrekarelik bir alanda sıra halinde dikilen genç kavaklar, Freiburg Üniversitesi profesörü Heinz Rennenberg’in genetik işlemi sayesinde topraktaki ağır metalleri soğuruyorlar. Rennenberg, ağaçlara, bağırsak bakterisi Eschericha coli’nin gen sekansını aşılamış.
Toprağı metalden arındırma
Bu bölgede oturan insanlar yüzyıllar boyu çevredeki madenlerden çıkardıkları bakır ve gümüşü eritmişler. Rennenberg, şimdi transgenetik ağaçlarıyla toprağı metallerden arındırmak istiyor. Böylece sonbaharda ağır metalli yapraklar toplandıktan sonra kontrollü bir şekilde (filtreyle) yakılacak.
Diğer bir araştırma enstitüsünde Rus bilim adamları yapraklarda biriken ağır metalleri yeniden kazanarak değerlendirmek istiyor. Bilim dilinde "fito-ekstraksiyon" olarak isimlendirilen bu yöntem, Viyana Üniversitesi Orman ve Toprak Bilimleri Bölümü’nden Walter Wenzel tarafından genetik işlemlere başvurulmadan gerçekleştirilmekte. Çünkü bazı bitkilerin ağır metalli topraklarda büyüdükleri daha önceleri de biliniyordu.
Fakat bu bitkiler küçük oldukları için bilim adamları daha büyük "ağır metal oburlarının" peşine düştüler ve buldular da. Avusturya’nın Arnoldstein bölgesindeki eski maden ocakları çevresinde yetişen söğüt ve kavak ağaçları özellikle de kurşun, çinko ve kadmiyum soğuruyorlar.
20 kilo çinko
Bilim adamları laboratuvarda bu ağaçların fidanlarını yetiştirdiler ve bugüne kadar yapılan laboratuvar ve arazi deneyleriyle gayet olumlu sonuçlar elde edildi.
Ağaçların yapraklarına %0,4 oranında çinko ve 0,004 oranında kadmiyum saptanmış, ki bunlar normal değerin yüz katından bile fazla. Üç yıllık yetiştirmeden sonra her yıl hektar başına beş ton yaprak toplanacak olursa, bir hektarlık topraktan yılda 20 kilo çinko temizlenebilecek diyor bilim adamları.
Uzmanlar öte yandan bu tekniğin de belli sınırlı olduğunu biliyorlar. Çünkü topraktaki ağır metallerin çok yoğun olması halinde ağır metale dayanıklı en güçlü bitkiler bile büyüyemiyor. Bu yüzden ağır metal oburu olan ağaçların, 25 ila 30 yıl içinde temizlenebilecek bölgelere dikilmesi uygun görülmekte.
Transgenetik ağaçlarının yoğun metal içerikli topraklarda büyüyüp büyümeyeceği ise, yeni araştırmalarla ortaya çıkacak. Fakat kimi biyoteknoloji kuruluşları fito-ektraksiyon yönteminin daha şimdiden büyük bir Pazar potansiyeline sahip olduğunu düşünüyorlar.
Frankenstein ağaçları!
Dünya genelinde büyük bir heyecanla bu konu üzerinde çalışan bitki genetikçileri çeşitli ağaç türlerinin kalıtımlarını parçalayıp yeni özellikler kazandırarak ağaçları yeniden yaratmaya çalışıyorlar.
İster kavak, okaliptüs, zeytin veya papaya olsun, hedeflere uygun ağaç üretimi Arjantin’den Avustralya’ya ve Kanada’dan Çin’e kadar tarım ve orman ekonomisine dayalı kültürleri etkisi altına almış durumda.
Tabii bu arada transgenetik ağaç karşıtları da harekete geçti ve içinde tek bir kuşun uçmadığı ve tek bir sincabın sıçrayıp atlamadığı orman resimleriyle "Frankenstein ağaçlarını" protesto ediyorlar.
Amerikalı genetikçi Toby Bradshaw, örneğin transgenetik ağaçların tıpkı genetik mısırlar gibi özel plantajlarda büyüyeceğinden ve doğal ağaçlara hiç benzemeyeceğinden endişeli.
Oysa bilim adamlarının amacı doğal ormanları yok etmek değil. Hedefleri, ağaçları zararlı böceklerden korumak, toprağı temizlemek ve çorak bölgelere daha fazla selüloz ve kağıt verecek genetik ağaçlar yetiştirmek.
Çöldeki kavak ağaçları
Mesela Çin’in kuzeyinde böyle bir girişim söz konusu. Bölgede gözün alabildiği kadar kavak sıralar halinde çorak çöl toprağında yetişiyor. Ağaçların bir kısmı böceklere karşı biyolojik bir savunma maddesi geliştirecek kadar genetik değişimden geçirilmiş, dolayısıyla da böcek ilacı ihtiyacı ortadan kalkmış.
Üç yıl önce yürürlüğe göre San-Bei (Büyük Yeşil Duvar) projesiyle, çölün yayılması engellenmek isteniyor. Kum fırtınaları artık Pekin’e kadar ulaşıyor çünkü. Genetiğin yardımıyla şimdi geçmişteki günahlardan arınılmaya çalışılmakta.
Geniş alanlarda uygulanan anız, çölleşmeye tetikledi. Geniş kapsamlı bir ağaçlandırma programıyla son on yıllarda altı milyon hektarı aşkın bir alana kavak dikildi.
Ne var ki bu monokültürler yaprak yiyen ve gövdeyi delen böceklere karşı çok duyarlı çıktı ve bunlara kuraklık ve kum fırtınaları da eklenince ağaçların %50’si yok olma tehdidiyle karşı karşıya kaldı.
Türkiye’den büyük
Son olarak yürürlüğe giren dev projeyle 2012 yılına dek toplam 44 milyon hektarlık alana (Türkiye’den daha büyük) Bt kavağı olarak adlandırılan genetik kavaklar dikilecek.
Çinli bilim adamları, Bacillus thuringiensis ("Bt") bakterisinin bir gen sekansını Rusya’da yetişen kara kavağa aşılamaya başardılar. Bu şekilde genetik değişimden geçirilen ağaçların yapraklarında zararlı böcekleri "kovan" biyolojik bir zehir gelişiyor.
Gerçi Çin’de genetik değişimden geçirilmeden de zararlı böceklere karşı dirençli olan kavaklar yetişiyor, ama bunlar yavaş ve eğri büyüdükleri için ahşap endüstrisi tarafından pek sevilmemekte. Çin Orman İşletmesi 2002 yılında Bt kavaklarının geniş alanda ekilmesine izin verdi ve o zamandan bu yana bir milyonu aşkın ağaç dikildi.
Güvenlik sorunu
Almanya’daki Orman Genetiği ve Orman Bitkileri Üretimi Enstitüsü’nden Dietrich Ewald, on yıllardan bu yana Çinli meslektaşlarıyla birlikte genetik ağaçların güvenirliğini araştırıyor.
Uzmana göre Bt toksini çok iyi kontrol edilmiş ve sadece belli başlı böcekleri zehirlemekte ve insanlar için tamamen zehirsiz. Genetik ağaçların doğal türleriyle melezleşme olasılığı hakkında uzman kesin bir şey söylemiyorsa da böyle bir gelişmeye pek ihtimal vermemekte. Ewald, Çin gezisi sırasında daha çok dişi Bt kavakları görmüş.
Dişi kavaklar çiçek tozu üretmiyorlar ve tohumları çöl toprağında büyümüyor. Şu sıralar dünya genelinde kavakları steril hala getirecek genler üzerinde araştırılmakta.
2004 yılında transgenetik ağaçlarlarla ilgili deneylerin %61’i ABD’de gerçekleştirildi. Hawaii eyaletinde 2002 yılında virüslere karşı dirençli papaya ağaçları ticari olarak kullanılmaya başlandı ve bu meyve alanında verilen ilk onay oldu.
Papaya Ringspot virüsü (PRSV) Hawaii adası Oahu’daki papayaların neredeyse tümüne zarar vermişti. Plantaj sahipleri iflas durumuna geldiler ve o tarihlerde hastalığı önleyecek herhangi bir madde bulunmadığı için Papaya ekimi Puna adasına "taşındı".
Hawaii Üniversitesi seksenli yıllarda İsveç ilaç firması Upjohn ile birlikte nihayet bir "gen- silahı" üretti ve bununla PRS virüsünün kalıtım malzemesinin yapışık olduğu minik altın ve volfram küreciklerini papaya hücrelerinin çekirdeğine aşıladılar.
Bu yöntemle 1991 yılında virüse dirençli bir papaya türü üretmeye başardılar. Testler sonucunda bitkinin hücrelerindeki virüs kalıtımının, virüslerin yerleşmesini ve çoğalmasını önlediği anlaşıldı.
PRS virüsü doksanlı yıllarda Hawaii’deki Puna adasına da sıçrayıp, papaya kültürlerinin yarısından fazlasına zarar verince, virüse dirençli tür Nisan 1998 tarihinde yıllar süren testlerden sonra onaylandı. Uzmanlar transgenetik papayaların tüketilmesinin sağlığa zarar vermediği konusunda garanti verdiler.
Evet transgenetik ağaçlar gerçekten de virüse karşı dirençliydiler ama buna karşın Phytophthora mantarına karşı duyarlı çıktılar. Bilim adamları şimdi bu mantara karşı da dirençli olan transgenetik bir papaya türü üzerinde çalışıyorlar.