ט"ו בשבט משובט
האם בעתיד הלא רחוק יטעו ילדי הגן עצים מהונדסים גנטית, שעמידים בפני מזיקים ובפני השפעות שינוי האקלים?
ט"ו בשבט, חג האילנות, כבר כאן, וזה זמן טוב להיזכר שוב בחשיבותם הגדולה של העצים לחיינו: העצים פולטים חמצן שהכרחי לנשימתנו, מספקים לנו מזון ומהווים בית גידול למיני בעלי חיים שונים. עץ אחד מנקה, מסנן ומטהר 100,000 מ"ק אוויר מזוהם מדי שנה. כך, למשל, עץ ממוצע ביער יתיר שבצפון הנגב מייצר כ-17 קילוגרם חמצן וקולט כ-24 קילוגרם פחמן דו-חמצני בשנה.
עוד כתבות בזווית - סוכנות ידיעות למדע ולסביבה :
העצים גם מייצבים את הקרקע באמצעות שורשיהם ומקטינים כך סחף של קרקע, ומייצרים מיקרו-אקלים נעים יותר לאדם על ידי הצללה ונידוף מים. למעשה, עץ אחד מסייע להורדת הטמפרטורה בסביבתו בקיץ עד 4 מעלות. האיזון של המערכת האקולוגית תלוי בקיומם של עצים בריאים.
אולם, בשנים האחרונות גוברת הדאגה לקיומם של יערות ועצים בריאים, זאת בעיקר לנוכח המגמה המתמשכת של בירוא (כריתת) יערות, ההשפעות השליליות של שינוי האקלים ונוכחותם של מזיקים ומחלות, המתפרצים או פולשים למערכת הטבעית המשתנה. משרד החקלאות האמריקני (USDA) העריך כי כ-7 אחוזים מהיערות בארצות הברית או קרקעות שבהן יש מספר משמעותי של עצים, עלולים לאבד כרבע מהמסה הצמחית שבהם בין השנים 2013 ל-2027 בגלל מזיקים שונים ומחלות. זוהי פגיעה משמעותית בסביבה ובאדם לאור חשיבותם הגדולה של העצים.
התפרצות של מחלות ומזיקים מקומיים היא תופעה נפוצה ביערות, ומהווה חלק בלתי נפרד מתהליכי התחדשות ביער, מתהליכי הברירה הטבעית ומשמירה על המגוון הביולוגי במערכת האקולוגית. עם זאת, מערכת אקולוגית יכולה להשתבש לחלוטין כאשר מחלות ומזיקים לא מקומיים פולשים אליה. שינוי האקלים מביא עמו בעיות רבות, ואחת מהן היא הרחבת טווח התפוצה של מחלות ומזיקים למערכות אקולוגיות חדשות בעלות יכולת נמוכה להתמודד עם האורחים החדשים.
מאז המאה ה-17, כ-450 מינים של חרקים ולפחות 16 מינים של פתוגנים (אורגניזמים מחוללי מחלות) התבססו ביערות בשטחה של ארצות הברית, מתוכם 62 מיני חרקים וכל הפתוגנים סווגו כמינים בעלי השפעה שלילית גבוהה, הבאה לידי ביטוי בשילוב של תמותת עצים, דילול של חופת העץ, אובדן גדילה, גרימה לנשירת העלים וצמצום רבייה או התחדשות. לפעולותיהם תוצאות הרסניות ביערות בצפון אמריקה, שם הם גורמים ירידה מקומית בפרודוקטיביות של מיני עצים מסוימים ואפילו להכחדה תפקודית של מין שלם.
להציל את עץ הערמון
דו"ח משותף שפורסם לאחרונה על ידי האקדמיה הלאומית האמריקנית למדעים, הנדסה ורפואה, משרד החקלאות האמריקני (USDA), הסוכנות להגנת הסביבה בארה"ב (EPA) והקרן האמריקנית ליערנות, בוחן פתרונות ודרכי התמודדות להפחתת איום המזיקים והמחלות על בריאות היערות בצפון אמריקה. אחד הפתרונות הבולטים והחדשניים שנבחנים בדו"ח הוא שילוב עצים טרנסגניים (מהונדסים גנטית) ביערות, שיהיו עמידים למזיקים ומחלות.
הנדסה גנטית היא שיטה ביו-טכנולוגית שבה עורכים שינויים מבוקרים בחומר הגנטי של אורגניזמים חיים, על ידי הוספה, גריעה או שינוי של גנים מסוימים על מנת לסלק מהאורגניזם תכונות לא-רצויות, או להוסיף לו תכונות רצויות.
אחד המחקרים המתקדמים בנושא, בוצע על ידי חוקרים מאוניברסיטת מדינת ניו יורק (SUNY). החוקרים ניסו להחזיר ולשלב בסביבה הטבעית את עץ הערמון האמריקני (Castanea dentate), שכמעט נכחד לחלוטין לאחר שנפל קורבן לפטרייה פולשת המפרישה חומצה הממיתה את תאי העץ. במסגרת המחקר העבירו החוקרים לעצי הערמון גן מחיטה, שמסוגל לנטרל את החומצה ההרסנית ובכך לעלות את שרידות העץ.
פתרון נוסף שנבדק להצלת עץ הערמון האמריקני הוא השבחה על ידי הכלאה בין המין האמריקני לקרוב משפחה שלו מאסיה, שלו יש יכולת להתמודד עם הפטרייה ההרסנית. היו מספר ניסיונות לבצע הכלאה בין עץ ערמון אמריקני לעץ ערמון סיני על מנת לקבל תכונות רצויות משני המינים, אך תהליך ההכלאה איטי ובלתי צפוי (לא ניתן לדעת במדויק אילו גנים יועברו - כמו בין הורים וילדים), והתוצאה הסופית לא תוכל לעולם להיות מדויקת לתכונות הרצויות והנחוצות לשרידות הערמון האמריקני כפי שניתן לדייק באמצעות החדרת או השתקת גנים ספציפיים על ידי הנדסה גנטית.
אמנם, הנדסה גנטית נשמעת כמו פתרון מתבקש וישים לבעיה, אך בפועל יש לה מגבלות טכניות והיבטים מעוררי מחלוקת. מבחינה טכנית, שימוש בכלים ביוטכנולוגיים להנדסה גנטית בעצים כרוך בביקורת רגולטורית ארוכה ומסועפת, הבוחנת את השפעות סביבתיות של העצים המהונדסים והשוואתם לעצים דומים שהתפתחו מרבייה מסורתית. לכן, דרושות שנים לקבלת אישורים לשימוש בצמח מהונדס. כמו כן, מדובר בתהליך ארוך שרמת אי-הוודאות בו גבוהה.
התהליך הארוך והמבוקר נובע גם מהעובדה שקיימת התנגדות ציבורית לשימוש בצמחים מהונדסים גנטית מטעמים שונים - סביבתיים ובריאותיים. בתחום הסביבתי, אחד החששות הגדולים הוא שאורגניזמים עם גנים מהונדסים שהוחזרו לסביבה הטבעית, ישפיעו לרעה על המאזן האקולוגי הטבעי. לדוגמה, צמחים שהוקנתה להם עמידות בפני מזיקים עלולים להפרות צמחי בר ולהקנות להם תכונה זו. טענה נוספת היא שהברירה הטבעית תביא לכך שהמזיקים או המחלות יפתחו במהירות עמידות בפני הצמחים המהונדסים, והתועלת הצפויה תתבטל בתוך זמן קצר.
ביקורת ציבורית חריפה יותר שמאיימת לעכב את התהליך נובעת מתדמית ציבורית שלילית שמקושרות לצריכת מזונות מהונדסים, זאת על אף שהנדסה גנטית מבוצעת כבר כמה עשורים בגידולים חקלאיים רווחיים כמו תירס, סויה וכותנה ולאחרונה גם בדגי סלמון, ועל אף שמבחינה בריאותית לא הוכח עד היום כי קיימת סכנה בריאותית בצריכת מזון מסוג זה. ארגון הבריאות האמריקני והאקדמיה האירופית למדעים גם מצהירים שהשיטה בטוחה לשימוש וכי אין כל סיכון מיוחד בצריכת מוצרים מהונדסים גנטית לעומת מוצרי מזון אחרים.
במקרה של העצים, אין מדובר בשלב זה בהנדסה גנטית שמטרתה לייצר עצי מאכל, אלא בעיקר בשיקום יערות טבעיים ויערות נטועים לתעשיית העץ. עץ הערמון המהונדס, אם וכאשר יאושר (התהליך עשוי להימשך מספר שנים), יהיה היישום הראשון של הנדסה גנטית בעצי יער המשמש למטרות שיקום ושימור. לדעת החוקרים, לשימוש בהנדסה גנטית לשימור, פוטנציאל רב בהגנה ובהצלה של מיני עצים אשר מאוימים על ידי מחלות ומזיקים.
מהמעבדה ליער
האם הנדסה גנטית לעצי יער היא פתרון יישומי והגיוני להתמודדות עם משבר האקלים? התשובה לכך היא לא חד-משמעית. לדבריו של ד"ר תמיר קליין, מהמחלקה למדעי הצמח והסביבה במכון ויצמן למדע, "הגישה הטרנסגנית לא בהכרח יעילה. עצים הם מורכבים מאוד מבחינה גנטית וגנומית, ולא בטוח שניתן לשלוט בתכונותיהם באופן הזה. חשוב לעשות הפרדה בין יערות טבעיים, יערות נטועים (כמו רוב היערות בארץ שניטעו על ידי קק"ל), מטעי עצים לתעשייה (עצי צפצפה ואקליפטוס) ומטעי פרי. ביערות טבעיים המתפקדים כהלכה, חבל להכניס עצים טרנסגניים שיכולים להפר את המאזן התקין", הוא אומר.
"עם זאת, אנחנו כבני האדם שינינו את התנאים על כדור הארץ בצורה בלתי הפיכה, ונדרשות אלפי שנים לתיקון המצב", מוסיף קליין. "את חלק מהנזק ניתן לתקן, והשאלה היא באיזה אופן ומהי מידת ההתערבות הנוספת הנכונה שלנו. לדוגמה, שימוש בעצים טרנסגניים הגדלים מהר במטעים לשימוש מסחרי, יכול להיות חיובי אם זה אומר שירד לחץ הבירוא מהיערות הטבעיים והבתוליים".
פרט להנדסה גנטית, יש פתרונות נוספים להתמודדות עם משבר האקלים ביערות, שנבדקים בארץ על ידי קליין וחוקרים נוספים. "קיים מודל שבדקנו ועדיין לא פורסם, שמראה שחלק לא קטן מהיערות בארץ, בעיקר בדרום, לא ישרדו את שינויי האקלים במצבם הנוכחי ויהפכו לסוואנות (ערבה משולבת בעצים ושיחים). ניתן להשתמש בכלים השייכים ליערנות הקלאסית, לבחון את ההשפעה של צפיפות העצים, אזור נטיעתם, מגוון העצים, תכונותיהם ושילוב כל אלה לקבלת מצב שבו היכולת הטבעית של היער לשרוד גם בתנאים קשים היא מיטבית", הוא אומר.
"לעצים טרנסגניים השפעות חיוביות, הם עמידים למחלות ומותאמים לשינוי האקלים, וההשפעות השליליות הן יחסית מצומצמות מכיוון שהנושא מבוקר מאוד", קליין מסכם. "עם זאת, אם וכאשר יהיו לנו עצים טרנסגניים, כדאי יהיה לנטוע אותם בסביבה מעורבת גנטית המאפשרת שמירה על מגוון ביולוגי גדול. כמו כן, חשוב לשמר יערות טבעיים וליצור אזורי חיץ סביבם על מנת להגן עליהם, זאת מכיוון שיש להם חשיבות גבוהה באיזון המערכת האקולוגית ושימור המגוון הביולוגי הקיים".
הכתבה הוכנה על ידי זווית – סוכנות ידיעות למדע ולסביבה
לפנייה לכתב/ת 
