SciPhile / נעם לויתן

אפקט הפרפר

14 במאי 2015

האם תירס שהונדס לעמידות לחרקים פוגע בפרפר הדנאית המלכותית? ספויילר: לא.

דנאיות מלכותיות (Danaus plexippus) הן פרפרים יפים שידועים בעיקר בזכות נדידתם למרחקים עצומים. הזחלים שלהן ניזונים מצמחים רעילים מהסוג אסקלפיאס (Asclepias), ממשפחת האסקלפיים. בשנים האחרונות נראה כי חלה ירידה באוכלוסיית פרפרי הדנאית באמריקה, אם כי יש מחקרים הטוענים אחרת.

ההשערה המקובלת היא כי אם אכן אוכלוסיית הדנאיות נפגעה הסיבה לכך היא ירידה באוכלוסיית צמחי האסקלפיאס, שנחשבים לעשבים שוטים ולכן מדבירים אותם בשדות חקלאיים ובצידי דרכים. כמו כן בתי הגידול שלהם נפגעו עם התפשטות הבניה ועם צמצומם הצטמצמה גם אוכלוסיית הצמחים. סיבות נוספות אפשריות לפגיעה בפרפרים הן הפגיעה ביערות במקסיקו, בהם הפרפרים הבוגרים מעבירים את החורף, וכן שינוי האקלים – שפוגע גם בצמחים אסקלפיים וגם בזחלים ובפרפרים הבוגרים.

המתנגדים להנדסה גנטית, ובעקבותיהם גם חלק מגופי התקשורת, טוענים כי קיימת סיבה נוספת לירידה באוכלוסיית הפרפרים – יבולים מהונדסים גנטית. המתנגדים, שבדרך כלל לא מוכנים להתייחס למחקרים מאחר שלטענתם החוקרים נמצאים בכיס של חברות הזרעים הגדולות, מצטטים מחקר שפורסם בשנת 1999 בכתב העת המדעי הנחשב Nature. מדובר במחקר ראשוני קטן שבדק בתנאי מעבדה את ההשפעה של הזנת זחלי דנאית מלכותית באבקנים של תירס, שהונדס גנטית כך שיבטא גן של חיידק Bt שהתוצר שלו רעיל לחרקים מסוימים (תירס Bt בקיצור).

כאמור זחלי דנאית ניזונים מהעלים הרעילים של צמחים אסקלפיים, אם כך מה הקשר ביניהם לאבקנים של תירס?

זחל הדנאית הרעב

תירס הוא צמח המואבק על ידי הרוח. האבקנים הכבדים שלו עלולים לעוף למרחק קצר בשדה ולנחות על משטחים שונים, למשל על העלים של עשבים שוטים כדוגמת צמחי אסקלפיאס הגדלים בשדה התירס או בצמוד לו. זחלים שיאכלו את העלים האלה, יאכלו גם את האבקנים. ואם מדובר באבקנים של תירס Bt אולי, חשבו החוקרים, הזחלים יושפעו מכך.

החוקרים כיסו, במעבדה, עלים של אסקלפיאס בשכבה נדיבה של אבקנים מתירס Bt של חברת סינג'נטה והכריחו קבוצה של זחלים לאכול רק מהם. כביקורת הם האכילו קבוצה אחרת של זחלים בעלים שכוסו באבקנים של זן אחר לחלוטין של תירס, ללא Bt, וקבוצה נוספת בעלים שלא כוסו באבקנים. כעבור ארבעה ימים 44% מהזחלים שאכלו עלים מצופי אבקנים של תירס Bt מתו, וגודלם של הזחלים הנותרים היה קטן יותר משל הזחלים בקבוצות הביקורת.

החוקרים הדגישו במאמר כי מדובר בתוצאות ראשוניות בלבד, אחרי הכל מדובר בניסוי מעבדה קטן ובריכוז אבקנים גבוה ביותר, אך זה לא מנע מהתקשורת לצאת בהכרזות לא מבוססות ומהמתנגדים, כגון גרינפיס, להפגין נגד ההנדסה הגנטית שהורגת את הדנאית המלכותית.

זחלי דנאית מלכותית על אסקלפיאס אדום.

בתגובה לתוצאות המחקר, הסוכנות האמריקאית להגנת הסביבה (EPA) יזמה מחקר מקיף להערכת הסיכון שנגרם לפרפרים בשדה על ידי תירס Bt, בשיתוף עם גופים נוספים של ממשלת ארצות הברית ושל ממשלת קנדה. גם החוקרים שביצעו את המחקר הראשון השתתפו במחקר החדש. תוצאות המחקר פורסמו בשנת 2001 בחמישה מאמרים בכתב העת הנחשב PNAS. התוצאות הראו שזחלי דנאית מלכותית לא נחשפים לרמות רעילות של Bt בשדה, פרט למקרה אחד. אבקני תירס מבטאים רמות נמוכות של Bt, אבל בתירס של סינג'נטה, ששימש בניסוי המקורי, יש באבקנים כמות גדולה יחסית של Bt. הכמות לא מספיקה כדי להשפיע על הזחלים בקרבת השדה, אך כן השפיעה לרעה על זחלים בתוך השדה עצמו, אם כי מצבם עדיין היה טוב בהרבה מזחלים בשדות של תירס לא מהונדס, שרוססו בקוטלי חרקים. הזחלים, הפרפרים והרבה חרקים אחרים ככל הנראה בטוחים יותר ליד שדות Bt, מאחר שאינם נחשפים לריסוס בקוטלי חרקים. נוסף לכך, כמעט ואין חפיפה בין הזמן בו הזחלים גדלים בשדות לבין הזמן בו התירס מפיץ את האבקנים שלו.

אגב, תירס הBt מהניסוי המקורי מעולם לא היה פופולרי בארצות הברית והשימוש בו הופסק לחלוטין בשנת 2003. צמחי תירס Bt אחרים מבטאים כמות נמוכה של Bt ו/או מבטאים גרסה של Bt שאינה מסוגלת לפגוע בפרפרים. כמו כן, הגרסה שבריכוז גדול כן עלולה לפגוע בפרפרים משמשת עד היום (ומאז שנות ה-20 של המאה הקודמת) כריסוס בשדות, ביחוד שדות של גידולים אורגניים.

המסקנה מהמחקרים של EPA, שהפריכו את המאמר הקודם וגם ציינו את הפגמים שבו, היתה שתירס Bt לא מסוכן לזחלי דנאית מלכותית ולכן אפשר להמשיך ולגדל זנים כאלו. כמובן, בניגוד לרעש שנגרם מהמחקר השגוי של שנת 1999, המחקר החדש כמעט ולא זכה לכיסוי תקשורתי.

דנאית מלכותית.

מאמר אחר הקשור לפגיעה בדנאיות המלכותיות, ושהמתנגדים להנדסה גנטית אוהבים להציג, פורסם ב-2012. הבעיה היא שעל אף שהביטוי הנדסה גנטית מופיע במאמר, המאמר לא עוסק בסיפורים על סכנות ישירות מהנדסה גנטית אלא בטענה שהדברת צמחי אסקלפיאס בשטחים חקלאיים, באמצעות קוטלי עשבים כגון גלייפוסט, פוגעת באוכלוסיית הדנאיות. גילוי מפתיע בערך כמו התגלית שייבוש מקווי מים פוגע באוכלוסיית היתושים. כדי לעזור לפרפרים להתאושש יהיה צורך, ככל הנראה, בגידול מכוון של צמחי אסקלפיאס בגינות ובשטחים פתוחים כתחליף לצמחים שמודברים בשדות ושנעלמים בעקבות אובדן בתי גידול.

אילו האנשים שחוששים מהנדסה גנטית היו מתעדכנים במחקרים הרבים שנעשו בתחום, ולא מתייחסים רק למחקרים שקבוצות המנסות לעורר הפחדה מפני הטכנולוגיה הזו חושפות בפניהם, הם לא היו מעלים את המחקר מ-2012 לדיון ואולי גם מפסיקים להשתמש במחקרים שכבר הופרכו.

לפחות מתנגד נלהב אחד, מארק לינאס (Lynas), כבר עשה זאת, למד את המחקרים ושינה את דעתו.

למידע נוסף

פוסט פייסבוק על הכתבה והדיון שהובילו לכתיבת הרשומה הנוכחית.

מחזור החיים של הדנאית המלכותית

פרפר ופרח – קטע וידאו קצר על דנאיות מלכותיות וצמחים אסקלפיים.

שאלות ותשובות בנושא באתר ה-USDA.

המאמרים המקוריים:

Losey, J. E., Rayor, L. S. & Carter, M. E. Transgenic pollen harms monarch larvae. Nature 399, 214 (1999). doi: 10.1038/20338 [PDF]

Sears, M. K. et al. Impact of Bt corn pollen on monarch butterfly populations: A risk assessment. PNAS 98, 11937-11942 (2001). doi: 10.1073/pnas.211329998

Hellmich, R. L. et al. Monarch larvae sensitivity to Bacillus thuringiensis- purified proteins and pollen. PNAS 98, 11925–11930 (2001). doi: 10.1073/pnas.211297698

Pleasants, J. M. et al. Corn pollen deposition on milkweeds in and near cornfields. PNAS 98, 11919–11924 (2001). doi: 10.1073/pnas.211287498

Stanley-Horn, D. E. et al. Assessing the impact of Cry1Ab-expressing corn pollen on monarch butterfly larvae in field studies. PNAS 98, 11931–11936 (2001). doi: 10.1073/pnas.211277798

Oberhauser, K. S. et al. Temporal and spatial overlap between monarch larvae and corn pollen. PNAS 98, 11913–11918 (2001). doi: 10.1073/pnas.211234298