Zvětšit obrázek

Včelám GM plodiny nevadí. Naopak, pěstování Bt-plodin odolných k hmyzu snižuje používání insekticidů a včelám prospívá.

Chov včely medonosné má obrovský hospodářský význam. Včela patří ve světě k nejdůležitějším opylovačům mnoha zemědělských plodin a jen ve Spojených státech odhadují roční ekonomický přínos chovu včel až na 19 miliard dolarů. Přesto prodělává chov včel v řadě zemí hlubokou krizi. Důvodů je celá řada. Vedle ekonomických vlivů sehrávají významnou roli i faktory ovlivňující zdraví včel. V poslední době zasáhl především americký chov včel masivní úbytek včelstev vyvolaný tzv. kolapsem kolonií (colony collapse disease –CCD). V USA se tento fenomén poprvé naplno projevil v roce 2006, i když mírnější projevy byly patrné už od roku 2004. V zimě 2006-2007 přišli američtí včelaři v průměru o 45% včelstev. Příčina CCD byla zpočátku nejasná. V říjnu roku 2007 zveřejnil tým amerických vědců vedený Ianem Lipkinem  v prestižním vědeckém časopise Science zprávu, v které prokázal, že CCD je vyvolána virem IAPV (Israel acute paralysis virus  - virus izraelské akutní paralýzy). Jako alternativní vysvětlení byly zvažovány i takové faktory, jako je vliv vysílačů mobilní telefonní sítě, vliv nových pesticidů a v neposlední řadě i vliv pěstování geneticky modifikovaných (GM) plodin, především pak plodin, které nesou gen pro insekticidní Cry-protein z bakterie Bacillus thuringiensis  (tzv. Bt-plodiny).

W. Ian Lipkin, Columbia University

Na přelomu roku 2007 a 2008 zaznamenali v některých oblastech razantní úbytek včelstev i čeští včelaři. I v této souvislosti se začalo hovořit i o vlivu GM plodin, jež na území České republiky pěstují. Jaký je vliv GM plodin na včely? Nedávno zveřejnil tým americké ekoložky Michelle Marvierové z kalifornské Santa Clara University dvě vyčerpávající přehledné práce, které se věnují vlivu Bt-plodin na včely. Jedna shrnuje výsledky testů a pozorování v polních ekosystémech, druhá pak stejným způsobem vyhodnocuje výsledky laboratorních testů. Podívejme se na výsledky zveřejněné prestižními vědeckými časopisy Science a PLoS ONE podrobněji.

Bt-plodiny
GM plodiny rezistentní k hmyzím škůdcům využívají genů pro tzv. Cry-proteiny bakterie Bacillus thuringiensis. Cry-protein sám o sobě jedovatý není. Pro změnu v toxin musí být jeho molekula modifikována. Příznivé podmínky pro tuto modifikaci vládnou především ve střevu hmyzu. Tam se z obou jejích konců odštěpí řetězce o určité délce. Molekula vzniklá štěpením se váže na molekuly kadherinu pokrývající povrch buněk hmyzího střeva. Navázané fragmenty Cry-proteinu se následně propojí a vytvoří tzv. oligomer. Právě oligomery jsou toxické, protože pod jejich vlivem se otvírají otvory ve střevní stěně. Hmyz má silně narušené trávení a navíc je umožněn průnik bakterií ze střeva do organismu. Postižený hmyz hyne hladem nebo na sepsi během 2 až 5 dní.

Vzhledem k tomu, že se Cry-protein musí vázat ve střevu na kadheriny, a ty se mezi zástupci různých čeledí hmyzu liší, jsou Cry-proteiny účinné specificky jen proti hmyzu vybrané čeledi. Například Cry-proteiny tříd 1, 2 a 9 jsou účinné proti housenkám motýlů. Cry-proteiny třídy 3 působí na brouky a jejich larvy. Pro genetické modifikace Bt-plodin jsou používány geny pro Cry-proteiny účinné především na motýly a brouky. Zatím nebyl pro komerční Bt-plodiny použit gen, který by kódoval Cry-protein účinný proti blanokřídlému hmyzu. Jediným Cry-proteinem, který by mohl mít takové účinky je protein Cry-22. Na ten byla sice podána patentová přihláška, ale do praxe se nedostal.

Zvětšit obrázek

Pro kolaps kolonií (CCD) musí včelaři hledat jiné vysvětlení než pěstování GM plodin. Na vině je zřejmě virus IAPV importovaný z Austrálie a jeho kombinace s napadením roztočem Varroa destructor.

Proteiny produkované průmyslově množenými bakteriemi Bacillus thuringiensis se v řadě zemí používají jako ekologický insekticid. Jejich používání přineslo v posledním půlstoletí vznik několika rezistentních hmyzích škůdců především z řad motýlů, ale nikdy nebyl popsán jejich negativní účinek na blanokřídlý hmyz včetně včel.  Už to naznačuje, že pro včely jsou Bt-plodiny bezpečné.

Laboratorní pokusy
Pokud jde o laboratorní testy, shrnul tým Michelle Marvierové výsledky celkem pětadvaceti studií, při kterých se testovaly účinky čistých Cry-proteinů nebo pylu z Bt-plodin jak na včelí larvy, tak i na dospělé včely. Jednotlivé studie ani jejich meta-analýza (souhrnné dodatečné zhodnocení všech studií) neprokázaly negativní vliv Bt-plodin na včely a jejich larvy. Nebyl odhalen negativní vliv ani u Cry-proteinů specificky účinkujících proti broukům ani u Cry-proteinů cíleným na motýly.
„Je nepravděpodobné, že by Cry-proteiny produkované současnou generací Bt-plodin měly negativní vliv na přežívání včel,“ konstatuje se ve studii zveřejněné v časopise PLoS Biology.

Zvětšit obrázek

Michelle Marvierová, Santa Clara University, USA

Přitom při laboratorních testech jsou včely a jejich larvy obvykle vystavovány dávkám Cry-proteinů, které jsou přinejmenším desetkrát vyšší než dávky, s jakými se včela může setkat na poli s Bt-plodinou.

Polní pokusy
Pokud jde o polní pokusy a pozorování, je jejich výsledek ve shodě s pokusy prováděnými v laboratorních podmínkách. Při těchto experimentech je obvykle sledována biodiverzita pole nebo pokusného pozemku a do hledáčku vědců se tedy dostává podstatně širší spektrum živočichů než jen včela medonosná. Často jsou sledovány i půdní organismy, anpř. chvostoskoci.

V polních experimentech byly sledovány Bt-bavlík a Bt-kukuřice. První plodina je z hlediska českého zemědělství bezvýznamná, a tak lze pouze konstatovat, že u ní nebyl prokázán negativní dopad na biodioverzitu bezobratlých živočichů v polních ekosystémech. To platí i o blanokřídlém hmyzu včetně včely medonosné. V porostech byl dramaticky snížen pouze výskyt cílového druhu škůdce, tedy především makadlovky bavlníkové.
Vliv Bt-kukuřice je pro nás podstatně aktuálnější, protože jedna její linie se u nás pěstuje. Tým Michelle Marvierové hodnotil vliv pěstování Bt-kukuřice s genem pro protein Cry1Ab odolné k motýlům (především zavíječi kukuřičnému) a pak pěstování Bt-kukuřice s genem pro protein Cry3Bb, jež vzdoruje broukům  (především bázlivci kukuřičnému).
Pokud jde o Bt-kukuřici s proteinem Cry1Ab, pak v jejích porostech bylo méně bezobratlých živočichů než v porostech geneticky modifikované kukuřice, jež nebyla nijak chemicky ošetřena. Na druhé straně ale bylo v porostech této Bt-kukuřice  více bezobratlých ve srovnání s porosty nemodifikované kukuřice ošetřené chemickými insekticidy (pyrethroidy). To platí o Bt-kukuřicích odolných k motýlům obecně. Pokud se ale srovnání omezí jen na kukuřici MON 810, která se pěstuje i u nás, je výsledek jiný. Tam se množství bezobratlých živočichů v porostu v GM plodinou významně nesnižuje.
Pokud jde o Bt-kukuřici s genem pro protein Cry3Bb odolnou k broukům, v jejích porostech  nedochází k významným změnám ve výskytu bezobratlých živočichů. Totéž platí i v případě, že je hodnocen a jen kukuřice MON 863,  o které se v poslední době hodně hovořilo především v souvislosti s nepodloženými tvrzeními o jejích údajných nepříznivých účincích na zdraví konzumentů.

 

Včely oslabené roztoči jsou zřejmě k viru IAPV zvýšeně citlivé.

U blanokřídlého hmyzu můžeme v některých studiích pozorovat průkazně nižší výskyt v porostech Bt-kukuřice. Signalizuje to nějak riziko pro včely? Nikoli. V těchto studiích nebyl hodnocen výskyt včel, ale vědci se soustředili především na lumky a lumčíky. Výskyt hmyzích predátorů a parazitoidů závisí především na dostatku vhodné kořisti. Pokud je snížen výskyt škůdců, pak nemusí mít predátoři a parazitoidi dostatek potravy a z porostu mizí. Lumci a lumčíci jsou parazitoidi, kteří kladou vajíčka do housenek motýlů, a jsou v tomto ohledu obzvláště citliví. Pokud není porost geneticky modifikované kukuřice nijak ošetřen a vyskytuje se v něm dostatek housenek zavíječe kukuřičného, nabízí se lumkům a lumčíkům dostatek příležitosti ke kladení vajíček a ti vyskytují se v porostu hojněji. V porostu Bt-kukuřice, kde jepopualce zavíječe zdecimována, jich je zákonitě méně. Rozhodně nejde o projev toxických účinků Bt-kukuřice na lumky a lumčíky. Negativní vliv porostů Bt-plodin na včely nebyl prokázán. 

„Naše studie podporuje závěry, že GM plodiny mohou redukovat ekologicky nežádoucí dopady zemědělství, především pak dopad používání insekticidů na necílové organismy,“ praví se výslovně ve studii zveřejněné ve špičkovém vědeckém časopise Science.
K těmto necílovým organismům patří bezesporu i včely, které jsou neuváženou aplikací insekticidů rozhodně ohrožovány více než pastováním Bt-plodin.

České podmínky
Výše uvedené studie vycházejí z podmínek, kde je pěstování GM plodin obecně podstatně rozšířenější než v České republice. Pro pochopení správných relací potenciálního vlivu GM plodin na životní prostředí a tedy i na včelu medonosnou jako necílový organismus v České republice je dobré závěrem uvést pár faktů. 

V České republice se smí pěstovat jediná geneticky modifikovaná plodina a tou je kukuřice  MON 810, která nese gen pro protein Cry1Ab. Díky této modifikaci  je kukuřice MON 810 odolná k housenkám motýlů, především pak k zavíječi kukuřičnému. Tato kukuřice se pěstovala v roce 2007 zhruba na 5000 hektarů, což je zlomek z celkové výměry kukuřice v ČR. V předchozích letech byla výměra této GM kukuřice ještě nižší. Žádná jinou geneticky modifikovanou plodinu český zemědělec pěstovat nesmí a také ji nepěstuje.
Pro zpracování na krmivo i potraviny se dováží GM sója rezistentní k herbicidu glyfosátu. Ta ale není povolena pro pěstování. Sója pěstovaná v České republice proto není geneticky modifikovaná.

Už z tohoto přehledu vyplývá, že rozsah pěstování GM plodin je v České republice zatím velmi omezený. Pokud tedy dochází k dramatickým změnám ve včelstvech na území celé ČR, pak je i z tohoto důvodu nepravděpodobné, že tyto problémy mají příčinnou souvislost s pěstováním Bt-kukuřice. Vliv Bt-kukuřice MON 810 na biodiverzitu polního ekosystému ve specificky českých podmínkách velmi důkladně prověřily pokusy vědců z Entomologického ústavu AV ČR v Českých Budějovicích i pokusy jejich kolegů z Výzkumného ústavu rostlinné výroby v Ruzyni. Jejich výsledky souhlasí ze závěry týmu Michelle Marvierové. Ani oni neodhalili negativní dopad pěstování Bt-kukuřice na biodiverzitu.

Prameny: Science, PLoS ONE