Genetické znečištění

Výraz „ genetické znečištění  “ (nebo taxonomické znečištění ) označuje fenomén zavádění (dobrovolného nebo náhodného) genů modifikovaných nebo cizích pro určitý druh nebo odrůdu v ​​jiné odrůdě nebo v divoké populaci prostřednictvím vertikálního přenosu nebo horizontálního přenosu . Může se týkat všech druhů ( fauna , flóra , houby , mikroby atd.).

V této souvislosti hovoříme také o „náhodné přítomnosti“ a „toku genů“ z kultivarů do životního prostředí nebo k jiným kultivovaným druhům.

Nové nástroje molekulární biologie umožňují lépe detekovat a měřit genetické znečištění sledováním genetických markerů . Tyto modely by měly lépe porozumět rizikům.

Důsledky

Genetické znečištění může druh ovlivnit na úrovni jeho metapopulace nebo subpopulací, možná až do jeho zmizení nebo snížení jeho adaptivních schopností.

Jeho účinky (včetně rizika nesprávného přizpůsobení nebo invazivity , někdy velmi obtížně předvídatelné) se mohou objevit jen velmi pomalu a zákeřně, když se zavedený gen šíří pomalu v populaci a poté, co jej kontextuální faktor alespoň zvýhodní. Dočasně, na úkor gen, který nahrazuje. Nebo se zavedený gen může rychle stát dominantním v případě zvířat nahrazujících ostatní ( cochonglier ), nebo v případě zavádění rostlin nebo stromů, které snadno hybridizují s místními druhy masivně zavlečenými do polí a lesů (prostřednictvím tohoto srovnání vidíme jak mocná kobylka černá nebo pozdní třešeň ( Prunus serotina Ehrh) po jejich zavedení snadno zaujímaly rostoucí místo v lesním ekosystému, nebo jak borovice Aleppo zavedená ve Francii nakonec zemřela kvůli mrazu v roce 1985, proti kterému nebyli geneticky vyzbrojeni, zatímco tento studený rekord byl pouze „desetiletého“ typu ). Hybridy jsou obecně mnohem méně snadno rozlišitelné, což ztěžuje hodnocení studia ekologických účinků genetického znečištění, zejména proto, že může také „později ztěžovat nebo znemožnit studium historie. ( Fylogeografie ), adaptace a vývoj populací příjemců. . Pro evoluční biology to znamená zničení jejich studijního objektu, “ uvedl A. Dubois v roce 2008.

Některé úvodní kampaně posílají veřejnosti optimistický, ale nerealistický signál (to znamená, že ničení životního prostředí způsobené lidskou činností by bylo za nízkou cenu reverzibilní). Proto se zejména vzácné druhy stromů nebo jiných rostlin běžně vyskytují v mnoha zemích prostřednictvím veřejných zahrad, botanických zahrad, soukromých zahrad nebo lesních plantáží. Poté se často ukázalo, že se chovají s jinými blízce příbuznými druhy, a staly se tak zdrojem genetického znečištění.

Dějiny

Tato představa je relativně nová.

Ve druhé části XIX th  století, Mendelovy zákony popsat hlavní zásady dědičnosti . Dávají přírodovědcům, ale také chovatelům a chovatelům pochopit, že směrované křížení a hybridizace umožňují vybrat určité vlastnosti jednotlivců v rámci druhu. Chovatelé poté vytvářejí tisíce nových linií a odrůd, aniž by se obávali možných nepříznivých účinků šíření postav, které si vybrali.
Asi o sto let později (začátek 50. let ) objasnil objev DNA a poté mitochondriální DNA příslušné biomolekulární mechanismy.
Poté genetici, lékaři a ekologové potvrdili význam genetické rozmanitosti, zejména pro „adaptaci jedinců a druhů na změny v jejich prostředí“ a pro ekologickou odolnost . Genetici a ekologové postupně potvrzují zranitelnost určitých genetických dědičných linií, druhů, druhů symbiontů a živých komunit a živých jako celku.

Současně byly dominantní formy zemědělství, lesnictví a chovu zvířat stále intenzivnější, což způsobilo značné ztráty divoké genetické rozmanitosti. Umělé hybridizace a lidské zavádění druhů a genů z jedné oblasti do druhé, z jedné země do druhé (dokonce z jednoho druhu do druhého s vynálezem transgeneze ) byly vždy četnější a rychlejší.

Otázky genetické homogenizaci a genetické znečištění pak staly předmětem studia nebo dokonce obavy v oblastech, jako je populační biologie a populační genetiky , a pro ty, kdo studovat problematiku z autochthony nebo přirozenosti. . Genetické znečištění je jedním z faktorů ztráty přirozenosti a úletu zemědělských, lesnických, hospodářských zvířat, lovů a rybolovných systémů (ve vztahu k cílům dobrého ekologického stavu obnovy, ochrany a řízení biologické rozmanitosti podporovaným evropskými směrnicemi a mezinárodními summity) .
Zatímco antibiotika a pesticidy ztrácejí účinnost a objevují se nebo objevují se nemoci, genetické znečištění je také zajímavé pro epidemiology a ekoepidemiology .
V jiné oblasti je to zajímavé pro ty, kteří se zabývají ekologickým inženýrstvím nebo pro ty, kteří pracují na programech ochrany nebo znovuzavedení ohrožených druhů;

Genetické znečištění je vyvoláváno hlavně „křížením“ ( introgrese , hybridizace atd.) Divokých populací s exotickými nebo domestikovanými liniemi. Mohou být vytvořeny člověkem nebo jimi neúmyslně usnadněny. Ačkoli se osvědčené kodexy osvědčených postupů pro zavádění mořských organismů nebo suchozemských druhů s hraničními kontrolami staly přísnějšími (kde je to relativně snadné, tj. Na ostrovech), a často spíše ze zdravotních důvodů než genetickým dědictvím (například ve Velké Británii nebo Austrálii) ), pěstované druhy (včetně stromů) jsou předmětem stále rozsáhlejších selekcí a manipulací. Tyto globální hospodářské a obchodní přispívá k urychlení procesu genetické znečištění.

Zatímco GMO a zavádění exotických druhů (například v lesích z důvodu přizpůsobení se změně klimatu nebo pěstování druhů zajímavých pro průmysl) vyvolávají vážné obavy z rizik genetického znečištění, objevuje se myšlenka kontrolovaného riziko ( terminátorový gen pro GMO , odůvodněná repopulace (u ryb) nebo dokonce koncept „odůvodněného přenosu u introdukovaných druhů“ (TREC) v lese.

Druhy genetického znečištění

Povaha a rozsah jevů genetického znečištění se liší podle dotyčných druhů a podmínek prostředí, například:

Sázky

Jsou různé povahy:

GMO

Nedávná industrializace procesu, jeho zobecnění a „komerčnější“ a „patentovanější“ povaha použitých genů (například odolnost vůči herbicidům ) změnily situaci a metody hodnocení rizika; různé zúčastněné strany, včetně odpůrců těchto technik, hovoří o „genetickém znečištění“ k popisu distribuce znaků změněných z linií laboratoří na linie divoké nebo domestikované (pěstované pod značkou ekologické zemědělství, zejména značka, která zakazuje transgenní organismy) .

Nekontrolované šíření modifikovaných genů však není cílem producentů GMO, protože některé rostlinné organismy jsou naopak určeny k tomu, aby neprodukovaly plodná semena, aby zajistily trh se zajatými semeny.

Tato difúze má tedy náhodnou povahu. Obavy odpůrců GMO spočívají v tom, že ohrožují divoké druhy, potlačují genetickou variabilitu nebo představují riziko pro zdraví.

Prostředky boje proti genetickému znečištění

Nejprve používají nástroje pro znalosti a měření genetického znečištění. Obecně jsou odvozeny z molekulární biologie .

Proto bylo ve Španělsku v roce 2001 navrženo vymýcení hybridních koroptví z umělých populací pomocí genetických analýz, což by alespoň nezhoršilo genetické znečištění skupiny domnělých nebo takzvaných „divokých“ koroptve.

Ztracené genetické dědictví nelze rekonstituovat, ale pokud přestane tok uměle zavedených genů, zdá se, že hra přirozeného výběru může v určitých případech umožnit eliminaci genů, které způsobují, že jejich nosiče nejsou vhodné pro jejich prostředí. To vyžaduje, aby samotné systémy dravec-kořist stále existovaly. (Mnoho velkých predátorů zmizelo z oblastí nejvíce zasažených genetickým znečištěním).

Poznámky a odkazy

  1. Dubois, A. (2008) Pojem biotické znečištění: faunistické, floristické, genetické a kulturní znečištění . Bulletin of the Zoological Society of France, 133 (4), 357-382.
  2. Luby JJ, McNicol RJ (1995) Tok genů z kultivovaných do divokých malin ve Skotsku: vývoj základny pro hodnocení rizik pro testování a nasazení transgenních kultivarů . Theor Appl Genet 90: 1133-1137
  3. Chevre AM, Eber F, Baranger A, Renard M (1997) Tok genů z transgenních plodin . Nature 389: 924
  4. Jourdren C, Barret P, Horvais R, Foisset N, Delourme R, RenardM (1996) Identifikace markerů RAPD spojených s hladinou kyseliny erukové loci kontrolující u řepky. Mol plemeno 2: 61–71
  5. Paul EM, Capiau K, Jacobs M, Dunwell JM (1995) Studie genového šíření pomocí pylu v Nicotiana tabacum pomocí zavedených genetických markerů. J Appl Ecol 32: 875–882
  6. Kareiva P, Parker IM, Pascual M (1996) Můžeme použít experimenty a modely k předpovědi invazivity geneticky upravených organismů. Ekologie 77: 1670–1675
  7. Lefebvre F () Genetická rozmanitost lesních druhů, genetické znečištění , biologická rozmanitost, INISF / CNRS (autor pracuje v INRA, INRA, středomořské lesnické výzkumné jednotce)
  8. Marina Barilani, Ariane Bernard-Laurent, Nadia Mucci, Cristiano Tabarroni, Salit Kark, Josè Antonio Perez Garrido, Ettore Randi, (2007) Hybridizace se zavedenými chukary (Alectoris chukar) ohrožuje integritu genofondu nativní horniny (A . graeca) a populace koroptev rudonohých (A. rufa)  ; Biological Conservation Vol 137, č. 1, červen 2007, strany 57–69 ( shrnutí )
  9. Příklad pro mořské organismy ICES. (1995) Kodex ICES o zavádění a předávání námořních organizací . ICES Kodaň, Dánsko. 5 stran
  10. Turner GE (ed.) (1988) Kodexy praxe a příručka postupů pro zvážení zavlečení a přenosu mořských a sladkovodních organismů . Příležitostný papír EIFAC č. 23.
  11. Gennotte V & al. (2015). Studium genetické rozmanitosti a stavu populací populací barbelů a hotusů ve Valonsku. Zdokonalení šlechtitelských technik pro rozumné doplnění stavu a předávání znalostí chovatelům ryb (RVP č. 32-1109-005). University of Liege.
  12. Program konference AFORCE pro zpětnou vazbu sítě ); srov. přednáška ONF s názvem Reasoned Transfer in Introduced Species (TREC) , kterou navrhl Patrice BRAHIC (2. SEKCE - Lepší výběr druhů v kontextu změny klimatu)
  13. Filippo Barbanera, Oliver RW Pergams, Monica Guerrini, Giovanni Forcina, Panicos Panayides, Fernando Dini (2010); Genetické důsledky intenzivního řízení u pernatých ptáků  ; Biologická ochrana; Svazek 143, č. 5, květen 2010, strany 1259–1268 ( souhrn )
  14. Goulletquer, P. & Héral, M. (1997) Trendy produkce mořských měkkýšů ve Francii: od rybolovu po akvakulturu. V CL MacKenzie, Jr. VG Burnell, Jr., A. Rosenfield a WL Hobart (eds.), Historie, současný stav a budoucnost rybolovu měkkýšů v Severní a Střední Americe a Evropě. US Department of Commerce, NOAA Technical Report. NMFS, 3: 137-164.
  15. MacKenzie, CL Jr., Burnell, VG Jr., Rosenfield, A. & Hobart, WL (eds.) (1997) Historie, současný stav a budoucnost rybolovu měkkýšů v Severní a Střední Americe a Evropě. US Dept of Commerce, NOAA Technical Reports 127 (1): 234 pp; 128 (2): 217 pp; 129 (3): 240 stran NMFS, Washington DC, USA.
  16. měkkýšů: přehled a nové pohledy na růst, kvalitu a odolnost vůči chorobám , akt mezinárodní konference „Bordeaux Aquaculture '94“, Bordeaux, Francie, 23. – 25. Března 1994. Eur. Akvakult. Soc. Spec. Publ. ; Č. 44. str. 54-621994-03-23 ​​( shrnutí ) (dokument PDF 0,32 MB). Viz zejména s. 9 až 11
  17. Launey, S., Ledu, C., Boudry, P., Bonhomme, F. & Naciri-Craven, Y. (2002). Geografická struktura v ústřici evropské (Ostrea edulis L.), jak ji odhalil mikrosatelitní polymorfismus. The Journal of Heredity, 93 (5): 40-46.
  18. ICES. (2004), Trendy významných chorob ovlivňujících kulturu ryb a měkkýšů v oblasti ICES, 1998-2002 . Zpráva o společném výzkumu, č. 265. ICES, Kodaň, Dánsko. 33 stran
  19. Quillet, E., Boudry, P., a Lapegue, S. (2007). Genetická variabilita reakce na patogenní organismy: nástroj ke zlepšení zdraví chovaných měkkýšů a ryb . INRA Productions Animales, 20 (3), 239-252 (PDF, 14 stran) a shrnutí
  20. Mitta, G., F. Hubert, EA Dyrynda, P. Boudry a P. Roch (2000) Mytilin B a MGD2, dva antimikrobiální peptidy mořských mušlí: genová struktura a analýza exprese . Developmental & Comparative Immunology 24: 381-393.
  21. Ministerský výnos ze dne 26. 6. 1987
  22. [1]
  23. ONCFS (2013), Regulační opatření přijatá ve prospěch druhu , konzultována 8. 11. 2013
  24. Jeremy Rifkin (1998), The Biotech Century , SCE First, B Last
  25. Daniels RE, Sheail J (1999), Genetické znečištění: koncepty, obavy a transgenní plodiny  ; Monografie Britské rady pro ochranu rostlin; sborník z Genového toku a zemědělství: význam pro sympozium o transgenních plodinách, které se konalo v Keele 12., 13. a 14. dubna 1999 ( ISSN  0306-3941 )  ; (04.12.1999) 1999 n o  72, s.  65-72 ( ISBN  1-901396-72-X ) ([Inist CNRS summary])
  26. Hails (2000) Geneticky modifikované rostliny - debata pokračuje. Trendy Ecol Evol 15: 14-18
  27. Brown J, Brown AP (1996) Přenos genů mezi řepkou (Brasica napus L. a B. campestris L) a příbuznými druhy plevelů . Ann Appl Biol 129: 513-522
  28. N Maxted, L Guarino (2006), Genetická eroze a genetické znečištění úrody divokého příbuzného  ; Genetická eroze a znečištění (viz knihy Google)
  29. K Goka (1998), Vliv invazních druhů na původní druhy - přinese evropská čmelák Bombus terrestris genetické znečištění japonského domorodce  ; Býk. Biograf. Soc. Jpn
  30. JM Cornuet, A Daoudi, C Chevalet (1986), Genetické znečištění a počet páření v populaci černé včely medonosné (Apis mellifera mellifera)  ; Teoretická a aplikovaná genetika; Ed: Springer
  31. Potts, BM a Barbour, RC a Hingston, AB, Genetické znečištění z lesního hospodářství využívající eukalyptové druhy a hybridy, Rural Industries Research and Development Corporation, 01/114 (2001) (cit . Cit. )
  32. Normandeau, E., Hutchings, J., Fraser, D., Bernatchez, L. (2009) Populačně specifické reakce genové exprese na hybridizaci mezi farmou a divokým lososem atlantickým . Evoluční aplikace 2: 489-503.
  33. Donald A. Levin (1975) Systémy tlaku a rekombinace škůdců v rostlinách  ; Americký přírodovědec, sv. 109, č. 968. (červenec - srpen, 1975), str.  437-451 . Stabilní adresa URL: http://links.jstor.org/sici?sici=0003-0147%28197507%2F08%29109%3A968%3C437%3APPARSI%3E2.0.CO%3B2-U
  34. Crawley MJ, Hails RS, Rees M, Kohn D, Buxton J (1993), Ekologie transgenní řepky olejky v přírodních stanovištích. Nature 363: 620–623
  35. Darmency H, Lefol E, Fleury A (1998) Spontánní hybridizace mezi řepkou a divokou ředkví . Mol Ecol 7: 1467–1473
  36. Gliddon C (1994) Dopad hybridů mezi geneticky modifikovanými plodinami a jejich příbuznými druhy: biologické modely a teoretické perspektivy . Mol Ecol 3: 41-44
  37. Eber F, Chevre AM, Baranger A, Vallee P, Tanguy, X, Renard M (1994) Spontánní hybridizace mezi samčí sterilní řepkou a dvěma plevelem . Theor Appl Genet 88: 362-368
  38. B Hoyle (1999), kanadští farmáři hledají náhradu za „genetické znečištění“ . - Nature biotechnology, ncbi.nlm.nih.gov
  39. Chadoeuf R, Darmency H, Maillet, J, Renard, M (1998) Přežití pohřbených semen mezidruhových hybridů mezi řepkou, hořčicí a hořčicí . Field Crop Res 58: 197–204
  40. D Pessel, J Lecomte, V Emeriau, M Krouti, A. Messean PH Gouyon (2001), Perzistence řepky olejné (Brassica napus L.) mimo obdělávaná pole  ; heor Appl Genet (2001) 102: 841–846
  41. Klein É (2000) Odhad funkce rozptylu pylu . Aplikace na šíření transgenů v životním prostředí (disertační práce, Paříž 11; abstrakt .
  42. NC Ellstrand (1992), Tok genů pylem: důsledky pro genetiku ochrany rostlin  ; Oikos, JSTOR
  43. JJ Negro, MJ Torres, JA Godoy (2001) RAPD analýza pro detekci a eradikaci hybridních koroptve (Alectoris rufa × A. graeca) ve Španělsku  ; Biological ConservationObsah 98, číslo 1, březen 2001, strany 19–24 ( abstrakt )

Podívejte se také

Související články

externí odkazy

Bibliografie