قطن بي تي

تنتج سلالات البكتيريا العصوية التورنجية (باللاتينية: Bacillus thuringiensis)‏ أكثر من 200 سم مختلف من سموم الدلتا إندوتوكسين ^{[الإنجليزية]}، وإليها يرجع الاختصار «بي تي». ويضر كل نوع من هذه السموم بنوع مختلف من الحشرات، والجدير بالذكر أن هذه السموم قاتلة ليرقات العث والفراشات والخنافس ودودة اللوز القطنية والذباب، ولكنها غير ضارة بأشكال الحياة الأخرى. أدخل التميز الجيني لإنتاج سم البي تي في القطن بصيغة جينات متحورة، وأدى ذلك إلى إنتاج نبتة القطن هذا المبيد الحشري الطبيعي في أنسجتها. ففي الكثير من المناطق تشكل يرقات حرشفيات الأجنحة الآفة الرئيسية التي تصيب محاصيل القطن، وتقتل بواسطة بروتين بي تي الذي ينتجه القطن المعدل وراثياً الذي تأكله، ويلغي ذلك الحاجة إلى استخدام كميات كبيرة من المبيدات الحشرية العامة لقتل الحرشفيات (وقد طور بعضها بالفعل مقاومة لمبيد البيرثرويد الشائع)، كما يصون ذلك معيشة الحيوانات التي تعيش على افتراس الحشرات في بيئة المزرعة، ويساهم بشكل كبير في إدارة الآفات المتكاملة.

من جانب الآخر يعجز قطن بي تي عن مقاومة آفات قطن أخرى مثل الضمجيات والبق ذي الرائحة الكريهة والمن، التي قد تدفع الظروف إلى استخدام المبيدات الحشرية للوقاية منها. وقد توصلت دراسة أجراها عام 2006 باحثون من جامعة كورنيل ومركز السياسة الزراعية الصينية والأكاديمية الصينية للعلوم حول زراعة قطن بي تي في الصين، إلى أنه بعد سبع سنوات من استخدام قطن بي تي قد زادت هذه الآفات الثانوية التي كان يتحكم فيها عادةً باستخدام المبيدات، مما استلزم استخدام مبيدات الآفات في نفس الوقت. مستويات القطن غير Bt وتسبب ربحًا أقل للمزارعين بسبب النفقات الإضافية للبذور المعدلة وراثيًا.[1]

اصطنع قطن البي تي بإضافة كود جين لإنتاج بلورات سمية في مجموعة Cry من السموم الداخلية. وتتحلل هذه السموم عندما تأكل الحشرات نبات القطن بفعل ارتفاع درجة الحموضة في معدة الحشرة، وترتبط الجزيئات المذابة والنشطة ببروتينات تشبه الكادرين في الخلايا التي تحتوي على جزيئات الحافة الفرشاتية على سطح الخلية التي يفصل ظاهر أغشيتها تجويف الجسم عن القناة الهضمية، ويسمح فقط بمرور العناصر الغذائية. ترتبط جزيئات السم بالمواقع التي تسمح بتدفق البوتاسيوم في القناة الهضمية الوسطى والقنوات الأيونية، ويؤدي فقدان تنظيم تركيز البوتاسيوم إلى موت الخلايا، ويؤدي موت هذه الخلايا السطحية إلى حدوث فجوات في الحافة الفرشاتية.

تختلف هذه الطريقة عن استخدام المبيدات الكيميائية العادي بحضور هذا السم في الحقل باستمرار، حيث تتاولها الحشرات مع غذائها بدلا من رشها بصورة منفصلة، وبانتقائيتها الحيوية حيث لا تضر بالمنظومات الحيوية غير المستهدفة.[2]

صدرت الموافقة على بتجربة قطن البي تي ميدانيا في الولايات المتحدة عام 1993، وسمح باستخدامه تجاريا هناك في عام 1995،[3] وفي عام 1997 سمحت به الحكومة الصينية.[4]

في عام 2002، قدم مشروع مشترك بين شركتي مونسانتو وماهيكو ^{[الإنجليزية]} لإنتاج قطن بي تي في الهند.[5]

في عام 2011 أُنتج في الهند أكبر محصول قطن معدل وراثيًا في مساحة 10.6 مليون هكتار، في حين بلغ محصول القطن المعدل وراثيا في الولايات المتحدة 4 مليون هكتار، وتليهما في المساحة الصين بـ3.9 مليون هكتار، وباكستان بـ 2.6 مليون هكتار.[6] بحلول عام 2014 كان 96٪ من القطن المزروع في الولايات المتحدة،[7] و95٪ من القطن المزروع في الهند معدلًا وراثيًا.[8] الهند هي أكبر منتج للقطن والقطن المعدل وراثيًا اعتبارًا من 2014.

يتميز قطن البي تي عن القطن العادي بعدة مزايا هي باختصار:

• يزيد من محصول القطن بسبب السيطرة الفعالة على ثلاثة أنواع من ديدان القطن هي ديدان اللوز الأمريكية والمرقطة والوردية.
• الحشرات التي تنتمي إلى فصيلة ديدان اللوز حساسة للبروتين السام الذي ينتجه جين بي تي، الذي بذلك يحمي القطن انتقائيا من ديدان اللوز.
• الحد من استخدام المبيدات الحشرية في زراعة القطن، الذي تعتبر فيه ديدان اللوز من الآفات الرئيسية.
• انخفاض محتمل في تكلفة الزراعة (حسب سعر البذور مقابل تكاليف المبيدات الحشرية).
• السماح بتكاثر كائنات أخرى تقتات على بيوض ويرقات ديدان اللوز.

تتمثل حسنات قطن البي تي الرئيسية في تقليل رش المبيدات، والفوائد البيئية التي تنجم عن ذلك. زرعت الصين قطن البي تي لأول مرة في عام 1997 استجابة لتفشي دودة لوز القطن (باللاتينية: Helicoverpa armigera)‏، التي كان المزارعون يكافحون للسيطرة عليها باستخدام المبيدات التقليدية.[9] وكذلك في الهند والولايات المتحدة، خفف هذا القطن في البداية من مشاكل الآفات، مع زيادة المحاصيل وتحقيق أرباح أعلى للمزارعين.[10][11] [12]

أظهرت الدراسات أن خفض كميات المبيدات التي ترشّ على محاصيل القطن قد عززت التنوع البيولوجي من خلال السماح للأنواع غير المستهدفة مثل الدعسوقة والعناكب بأن تصبح أكثر وفرة.[9] كما وجد أيضاً أن استراتيجيات إدارة الآفات المتكاملة قد أصبحت أكثر فاعلية بسبب انخفاض مستويات المبيدات الحشرية التي تشجع على نمو مجموعات الأعداء الطبيعية.[9]

في الهند وحدها، أدى تبني قطن البي تي على نطاق واسع النطاق إلى انخفاض في حالات التسمم بمبيدات الآفات بلغ 2.4 و9 ملايين حالة، ولوحظ انخفاض مماثل في بلدان أخرى.[13]

بعد إدخال قطن البي تي إلى شمال الصين، أصبحت الآفات غير المستهدفة مثل الضمجيات (البق) أكثر وفرة بسبب تقليل رش المبيدات.[14] وفي عام 2013، كانت المشكلة التي لوحظت في جميع أنحاء العالم هي تطوير الآفات المقاومة لـسمّ البي تي، وقد حد ذلك من فائدة استخدام هذا النوع من القطن.[15]

كانت أهم مسببات انتشار الآفات المقاومة للبي تي في الهند والصين نسبة قطن البي تي العالية التي بلغت 90٪ و95٪ من القطن المزروع في عام 2011،[9][16] وقلة مناطق اللجوء،[12][17][18] أي المناطق المزروعة بقطن عادي يسمح بتكاثر الديدان فيها دون أن تطور مقاومة.

تحد مناطق المحاصيل العادية من تطور المقاومة في الآفات المستهدفة،[17] وتنصح وكالة حماية البيئة الأمريكية بأن يكون لدى المزارعين مناطق ملاذ تتراوح ما بين 20-50٪ من المحاصيل غير المحتوية على بي تي نطاق 0.8 كيلومتر من الحقول المزروعة بقطن البي تي.[19] لم تظهر مثل هذه المتطلبات في الصين، حيث اعتمد المزارعون بدلاً من ذلك على مناطق الملاذ الطبيعية لتقليل المقاومة.[18]

في عام 2009 جُرّب في ولاية أريزونا حل جديد لمشكلة المقاومة، حيث أطلقت ذكور ديدان لوز وردي (باللاتينية: Pectinophora gossypiella)‏ عقيمة في مجموعات من نظيراتها البرية المقاومة للبي تي، وكانت الفرضية هي أن تزاوج الذكور العقيمة مع عدد قليل من الإناث الباقيات على قيد الحياة، اللاتي طورن مقاومة للسم، سيحد من تكاثرهن في الجيل الثاني. وقد لوحظ بالفعل انخفاض كبير في ديدان اللوز الوردية، حيث لم يعثر سوى علي يرقتين من دودة اللوز الوردية بحلول السنة الثالثة من الدراسة.[17]

• الجدل حول الأغذية المعدلة وراثيا
• الخردل الهجين -11

• بوابة زراعة
• بوابة الهند
• بوابة الولايات المتحدة
• بوابة علم الوراثة
• بوابة ملابس