Не навреди: нужны ли в России плантации генно-модифицированных деревьев
В ближайшее время будет принято решение о целесообразности исследований и коммерческого использования генно-модифицированных (ГМ) деревьев. Этот вопрос по поручению президента изучает правительство совместно с заинтересованными организациями. Насколько реалистичны такие проекты, и о каких рисках следует знать?
Президент Владимир Путин в середине мая утвердил перечень поручений по итогам апрельского совещания, на котором рассматривалась ситуация в лесном комплексе. Глава государства потребовал от правительства ускорить актуализацию отраслевой Стратегии, сделав приоритетом технологическое развитие и широкое применение современных технологий и материалов.
Действующий документ, принятый четыре года назад, предусматривает увеличение к 2030 году объемов заготовки леса на 30%, до 286 млн кубометров в год, а также существенный рост производства продукции с высокой добавленной стоимостью. Например, выпуск пиломатериалов запланировано поднять с 44,7 млн до 62–69,5 млн кубометров, топливных пеллет – с 1,9 млн до 2,8–5,2 млн тонн.
Растущий ресурс
В идеале создание плантаций для коммерческого выращивания генно-модифицированных деревьев с заданными морфологическими свойствами и скоростью роста позволило бы повысить потенциал лесопромышленного комплекса. Однако здесь есть определенные риски, поэтому глава государства предложил правительству для начала оценить целесообразность проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по данным темам. Срок выполнения поручения – до 1 июля текущего года.
Регулирование естественных процессов роста лесов – идея далеко не новая. Еще в XVIII веке в России создавали монокультурные плантации деревьев, чтобы обеспечить материалом судостроителей. Наглядный пример – Линдуловская роща в нынешней Ленинградской области. Она появилась почти три века назад, когда недалеко от Северной столицы, являвшейся центром отечественного кораблестроения, высадили семена сибирской лиственницы, собранные в Архангельской губернии.
Что посеешь и пожнешь: когда семеноводы обеспечат импортозамещение посевного материала
В 1980-х годах в мире начались эксперименты с выведением ГМ-деревьев. Пионерами выступили ученые США и Китая. Цель исследователей – получить сорта с ускоренным ростом, устойчивые к заболеваниям и вредителям. Это полностью соответствовало тогдашней климатической повестке. Ведь естественные леса, несмотря на жесткие охранные меры и программы рекультивации, не успевали восстанавливать после сплошных вырубок и природных пожаров.
Помимо борьбы с парниковыми газами за проектами генной инженерии всегда стоял и коммерческий интерес. Миллионы гектаров низкоэффективных или непригодных для использования в сельском хозяйстве земель благодаря чудо-деревьям можно вводить в хозяйственный оборот. А еще экологов подкупало то, что плантации ГМ-деревьев, предназначенных для вырубки, позволят спасти обычные леса.
Генно-модифицированные деревья представляют интерес для многих отраслей экономики. В древесине нуждаются строители и мебельщики, производители бумаги и предприятия химической промышленности. В отличие от полезных ископаемых, запасы которых в земных недрах конечны, зеленые насаждения – возобновляемый ресурс.
Если химиков не устраивает, что преобразованию (деградации) древесины в растительную биомассу для дальнейшей переработки мешает высокий уровень лигнина (сложного полимера), генетики готовы в этом помочь. Задача решается созданием мутантных штаммов с измененными генами. Можно «обстрелять» хромосомы из генной пушки, подвергнуть семена шоковому воздействию химикатов или радиации.
Исследователи во многих случаях достаточно быстро получают желаемые результаты: пониженное содержание лигнина в древесине, ускорение роста, иммунитет к болезням, защита от вредителей. Средний срок выведения ГМ-деревьев с заданными свойствами составляет 15–20 лет, сельскохозяйственных культур – 8–12 лет. Селекционерам для этого иногда и целой жизни не хватит.
Законы и наука
В США с 1986 года три федеральных агентства совместно с парламентом формируют законодательную базу и расширяют пул инвесторов для продвижения ГМ-повестки. В программы вложено в общей сложности более $800 млрд. Большую часть средств потратили в интересах развития сельского хозяйства и химической отрасли.
Внимания заслуживает проект восстановления американского каштана (Castanea dentata). В начале XX века эта порода деревьев практически полностью погибла из-за грибкового заболевания – эндотиевого рака. Почти 30 лет компании Breadtree Farms потребовалось для создания трансгенной версии дерева. Ген оксалатоксидазы из пшеницы обеспечил устойчивость к патогену. С 2021 года ГМ-каштаны начали высаживать в открытом грунте.
Двумя десятилетиями ранее в Китае осуществили первую коммерческую посадку ГМ-тополей, способных вырабатывать Bt-токсины, или Cry-токсины, которые защищают деревья от насекомых-вредителей. К 2019 году на севере страны, в провинциях Хэйлунцзян и Цзилинь, на плантациях высадили до 1,4 млн саженцев, положив тем самым начало созданию искусственных лесных массивов. Они должны решить сразу несколько проблем: обеспечить сырьем бумажную промышленность, укрепить почвы в зонах опустынивания, создать «зеленый щит» вокруг промышленных центров со сложной экологической обстановкой.
Есть примеры и в других странах. Так, в Швеции SweTree Technologies занимается выведением специальных видов ГМ-эвкалипта как сырья для производства биотоплива. В планах компании ежегодно высаживать миллионы саженцев. Израильская FuturaGene тоже экспериментирует с эвкалиптами, и, как уверяют ученые, успехи есть: деревья с измененным генетическим кодом растут на 40% быстрее обычных.
В России в 2016 году принят закон, запрещающий выращивание и разведение на территории страны ГМ-организмов и производство продукции с их использованием. Исследования все же проводятся, но от лабораторий требуют неукоснительного соблюдения мер биологической безопасности: генно-модифицированные образцы деревьев и растений ни при каких обстоятельствах не должны попасть в естественную среду.
Благодаря научным разработкам определенный задел создан. Например, Институт биоорганической химии РАН работает над созданием осины (Populus tremula) с измененным составом лигнина. Ученые применяют методы геномного редактирования (CRISPR/Cas9), которые формально не подпадают под действие законодательства.
В Сибирском федеральном университете (Красноярск) разрабатывают морозоустойчивые версии лиственницы (Larix sibirica) для формирования лесных массивов в зоне вечной мерзлоты. В 2010 году в Сибирском институте физиологии и биохимии растений Сибирского отделения РАН (Иркутск) были выведены ГМ-осины и ГМ-тополя для производства биотоплива.
Просчитать риски
Скорость роста и заложенные генетическими инженерами характеристики, конечно же, не единственные доказательства правоты тех, кто призывает сделать ставку на ГМ-деревья. В отличие от овощей и фруктов, древесину не употребляют в пищу, следовательно, даже гипотетические риски для здоровья людей вроде бы полностью исключаются.
Однако оппоненты эти доводы на веру не принимают, утверждая, что для выявления негативных последствий ГМ-проектов для человека и окружающей среды 25–30 лет наблюдений недостаточно. Если условный генно-модифицированный помидор выращивают, употребляют в пищу или перерабатывают за один сезон, то деревьям, даже генно-модифицированным, чтобы стать взрослыми, нужно несколько десятилетий. Поэтому сейчас нет ответа на вопрос, как поведут себя трансгенные монокультурные плантации при столь продолжительном жизненном цикле.
Что посеешь и пожнешь: когда семеноводы обеспечат импортозамещение посевного материала
Очевидно, что самые строгие меры биобезопасности не предотвратят перекрестного опыления, после того как ГМ-деревья попадут в естественную среду. Ветры способны разносить пыльцу растений на сотни километров. Значит, нет гарантий, что в обычных лесах рано или поздно тополя, сосны и лиственницы не начнут менять генетический код. Если же «мутанты» поведут себя как захватчики, т. е. окажутся инвазивными, то они постепенно вытеснят естественные виды.
Неприятная история произошла, например, с ГМ-эвкалиптами, высаженными в нетипичных для них природных районах. В США (штат Калифорния), Бангладеш и ЮАР эти деревья решили разводить в естественной среде. Интерес был коммерческий: генно-модифицированные эвкалипты растут до пяти метров в год, то есть через три года можно начинать промышленные вырубки. Но не учли, что эвкалипты, как настоящие насосы, вытягивают из почвы очень много влаги, нарушая естественный водный баланс.
В итоге земли, отведенные под плантации, начали пересыхать. Из-за чего выросли риски возникновения ландшафтных пожаров, нарушился симбиоз между живыми организмами. По сути дела, создались предпосылки для экологической катастрофы, что вынудило власти реагировать. В ЮАР теперь разрешают высаживать эвкалипты не ближе 50 м от водоемов, а в Бангладеш в мае 2025-го ввели запрет на посадки и продажи этих деревьев.
Сегодня десятки стартапов в разных странах мира занимаются генной инженерией. Они привлекают сотни миллионов долларов инвестиций, обещают заказчикам быстрое создание сортов с заданными характеристиками. Но никто не знает, что произойдет, скажем, через 30–40 лет, если технологии себя не оправдают и проекты потерпят неудачу.
Такой вариант развития событий не исключен. Допустим, неожиданно выяснится, что выживаемость деревьев в естественной среде будет на порядок ниже, чем в тепличных условиях. Также нет твердой уверенности, что однажды заданные за стеклом лабораторий полезные свойства сохранятся на протяжении долгого жизненного цикла ГМ-дерева, после того как его пересадят в открытый грунт.
Есть и еще один момент: сознательное уменьшение процентного содержания лигнина в древесине снижает ее прочность. Настолько, что ГМ-деревья могут ломаться, как спички, от сильного ветра или последствий ледяного дождя. В этом случае целые плантации, на создание которых потратят годы работы и огромные деньги, в одночасье погибнут, а инвесторы вместо сверхприбыли будут вынуждены фиксировать убытки.
Изменилась и международная повестка. В марте 2006-го на конференции сторон Конвенции ООН по биоразнообразию разразился настоящий скандал, после того как трансгенные деревья были названы мировой экологической угрозой. В ноябре того же года на конференции по изменению климата экологические организации призвали подписантов Киотского протокола признать, что ГМ-деревья не являются инструментом в борьбе с глобальным потеплением.
В настоящее время в большинстве государств в этой сфере действуют ограничения, аналогичные ограничениям на производство и использование сельскохозяйственной продукции с ГМО. В Евросоюзе осуществляется строгий контроль за промышленным использованием генно-модифицированных деревьев. Как следствие, европейские компании вынуждены реализовывать свою продукцию из ГМ-древесины в странах, где национальное законодательство более либеральное.
В России, как было сказано выше, коммерческое использование генетически модифицированных деревьев тоже запрещено. Для снятия ограничений придется либо радикально переработать действующий закон, либо разработать новый, регламентирующий научные работы и возможное коммерческое использование ГМ-деревьев. Если будет политическая воля, то нормативные правовые акты можно принять оперативно, в противном случае нельзя исключать, что вопрос положат в долгий ящик.
Дмитрий Завьялов – заведующий кафедрой предпринимательства и логистики РЭУ им. Г.В. Плеханова
Тимофей Мазурчук – доцент кафедры отраслевых рынков Финансового университета при правительстве РФ
Читайте на смартфоне наши Telegram-каналы: Профиль-News, и журнал Профиль. Скачивайте полностью бесплатное мобильное приложение журнала "Профиль".
