Підручник з Біології і екології (профільний рівень). 10 клас. Царик

Тема X. Наука і природокористування

§ 43. Наукова діяльність як чинник впливу на навколишнє середовище

• Наука як рушійна сила суспільства. Нині часто повторюють вислів про те, що наука стала однією з рушійних сил суспільства. Дійсно, під впливом науки життя людства радикально змінилось, особливо за останніх 100 років. Проте сподівання, що наука стане панацеєю від усіх негараздів, які спіткають людство, не справдилось. Так, якщо проаналізувати частку від загальних витрат на потреби науки, що припадає на дослідження життєво важливих для людини проблем, то ситуація є невтішною. Більша частина коштів, які виділяються на розвиток науки, - це кошти на розробку нових і вдосконалення наявних видів озброєнь, які слугували і слугують тільки для однієї мети - знищення землян.

Парадокс людського розуму полягає в тому, що майже всі великі відкриття науки задля розбудови суспільства використовували зазвичай не за призначенням. Наприклад, розвиток хімії сприяв удосконаленню технологій виготовлення нових речовин: фарб, пластмас, синтетичних тканин, добрив і, на жаль, хімічної зброї масового знищення. Мікробіологія допомогла виявити збудників захворювань, від яких помирали тисячі людей, розробити методи боротьби з ними, а також методи створення нової, ще небезпечнішої бактеріологічної зброї. Проникнення в глибинні таємниці будови матерії, розщеплення атомного ядра невдовзі призвело до винайдення атомної бомби.

«Парадокс полягає в тому, що хоч би над якою проблемою працював учений, він урешті-решт обов’язково отримує зброю» (К. Воннегут, німецький письменник).

Велике застереження для істинного вченого полягає в тому, що всі наукові відкриття, крім того ефекту, на який він розраховував, можуть мати й інші, часто зовсім несподівані й віддалені наслідки. Тому запровадженню кожного винаходу, кожного відкриття має передувати ретельна експертиза та аналіз, розрахунок усіх, навіть найменш імовірних сторонніх ефектів.

Навколишнє середовище (повітря, ґрунти, вода) в процесі техногенної і наукової діяльності людства все більшою мірою забруднюється різноманітними речовинами синтетичного походження, період природного розпаду яких є досить тривалим. Це призводить до накопичення їх у природному середовищі і є небезпечним для живих організмів.

• Синтетичні («нові») речовини та їхній вплив на довкілля. Людство навчилося отримувати сотні тисяч речовин, які використовуються для виробництва пластмас, синтетичних волокон, штучного каучуку, лакофарбових покриттів, розчинників, пестицидів тощо. Значна частина синтетичних речовин настільки нагадує природні, що може засвоюватись живим організмом. Переважно синтетичні речовини не розкладаються організмом або включаються до метаболічних процесів іншим чином, ніж природний аналог. Тому навіть у незначних дозах вони порушують нормальне функціонування організму, а за надмірних доз або за тривалого надходження призводять до летальних наслідків. Найбільш шкідливими у цьому плані є галогеновані вуглеводні (більшість поверхнево активних речовин, що є базовими складниками мийних засобів). Як важкі метали, так і галогеновані вуглеводні особливо небезпечні через їхню здатність до біоакумуляції, яка полягає в тому, що малі дози впродовж тривалого часу накопичуються в організмі, створюють токсичну концентрацію і завдають шкоди здоров’ю. Біоакумуляція відбувається внаслідок відсутності біодеградації. Важкі метали як прості елементи не можна зруйнувати або перетворити під час біохімічних процесів. Хлоровмісні вуглеводні розкладаються за дуже високої температури, але в організмі здебільшого немає ферментів для їх розкладання.

Основна частка цих забруднень утворюється внаслідок діяльності промисловості, транспорту і сільського господарства, а також в результаті діяльності енергетичних установок - відходи теплових та атомних електростанцій. Крім цього, сучасна їжа свідомо все більш і більш насичується різноманітними синтетичними добавками. Це консерванти, барвники, ароматизатори тощо. Останнім часом до цього переліку можна додати ще й генно-модифіковані організми, шкода від яких достеменно не вивчена.

• Генетично модифіковані види живих організмів в природних екосистемах та їх вплив на організм людини. Генно-модифіковані організми (ГМО) - це організми, створені людиною із застосуванням найсучасніших молекулярно-біологічних методів на основі законів життєдіяльності біологічних організмів.

На сьогоднішній день продукти з вмістом генно-модифікованих інгредієнтів заполонили вітрини магазинів. Загалом, цього і слід було чекати, адже використання ГМО є економічно вигідним і дає прибуток часом до 500 %. Такі організми не хворіють, вони стійкі до погодних умов і до гербіцидів, які застосовують для знищення шкідників, а деякі стійкі навіть до комах-шкідників. Вони дають високу врожайність за мінімальних затрат, а отже, приносять надприбутки.

Ще однією важливою проблемою є забезпечення всіх жителів планети продуктами харчування. Населення планети стрімко зростає, і, за деякими прогнозами, в близькому майбутньому продуктів харчування для всіх не вистачатиме. ГМО - ідеальне вирішення цієї проблеми, адже врожаї таких культур значно більші. ГМТ - генно-модифіковані тварини - також дають змогу збільшувати поголів’я за рахунок зменшення витрат на догляд і відгодівлю. Генно-модифіковані тварини значно менше хворіють, менше споживають кормів і ростуть більшими за звичайних тварин.

Необхідно підкреслити, що створені експериментально ГМО є новою групою організмів, яка не може утворитися природним чином, оскільки такого способу об’єднання генетичного матеріалу в живих організмах не зустрічається, незважаючи на те, що в даних маніпуляціях використані існуючі в природі способи передачі генетичної інформації.

Нині проблему безпечного використання ГМО ретельно досліджує багато вчених, і варто визнати, що вони не дійшли єдиної думки щодо цієї проблеми. Вже тепер відомо, що ГМО не такі безпечні, як здається на перший погляд, адже людина порушила один з основних законів еволюції - заборону на обмін генетичною інформацією між еволюційно віддаленими видами і має нести за це відповідальність.

Встановлено, що введення в раціон трансгенних продуктів харчування пов’язане зі значним ризиком. Введення в харчовий ланцюг людини ГМ-продуктів може призвести до розповсюдження нових хвороботворних бактерій: у разі включення «корисних» генів у певний ланцюжок ДНК туди ж може потрапити і різне технологічне «сміття», наприклад генстійкості до антибіотиків. Без зайвих пояснень зрозуміло, що це небезпечно.

Трансформація живих організмів може супроводжуватися непередбачуваними змінами і сприяти накопиченню в організмі людини токсичних речовин. Саме це відбулося в США, де 37 осіб загинули, а ще близько 1,5 тис. залишилися інвалідами після того, як вони вживали як харчову добавку триптофан, отриманий з трансгенних бактерій. Ця генно-модифікована речовина спричиняє гостре захворювання, що супроводжується м’язовим болем, спазмами дихальних шляхів і навіть призводить до смерті. Вживання генно-модифікованої їжі може спричинити і сильну алергію, оскільки чужорідні білки, синтезовані трансгенними організмами, є потенційними алергентами. Зокрема, відомо, що модифікована соя, стійка до гербіциду раундапу, що виробляється американською компанією «Монсанто», спричиняє сильну алергію.

Вирощування генно-модифікованих рослин здатне вплинути на популяцію деяких видів комах, спричинити вимирання виду та інші негативні наслідки. Вживання ГМ-продуктів здатне зумовити зниження імунітету. Нарешті, організми, які харчуються трансгенною їжею, можуть мутувати. Найчастіше генно-модифіковані компоненти трапляються в сої, картоплі, кукурудзі та помідорах. Модифіковані компоненти трапляються навіть у дитячому харчуванні.

Споживач продукції не має наразі можливості оперативно перевірити продукти харчування на вміст генетичномодифікованих речовин через відсутність маркувань на деяких упаковках. Крім того, немає потрібної кількості лабораторій, що проводять такі дослідження, а вартість аналізу продукції надзвичайно висока (від 300 до 800 грн. за аналіз одного зразка).

Аргументи і факти

• У 2007 році 12 млн фермерів у 23 країнах світу на 114,3 млн га вирощували біотехнологічні рослини. Генно-модифіковані продукти споживали жителі 50 країн.

• Згідно з європейськими директивами, виробник має повідомляти споживача про те, що тварина, від якої отримано молоко або м’ясо, була вигадувана генно-модифікованими рослинами.

• Категорично проти створення і споживання ГМО виступає церква.

• На генно-модифіковану сою припадає 60-70 % її загального світового виробництва.

• Відповідно до європейського положення про ГМО, продукти, що містять ГМО, транспортують окремо від традиційних продуктів.

Термін розкладу деяких речовин

Речовини

Час розкладу у наземному середовищі

Папір

3-4 тижні

Бананова шкірка

4-5 тижнів

Тканини натуральні

3 місяці

Цигарковий недопалок

400 років

Бляшанки

400-500 років

Пластик

Понад 1 млн років

Ключові категорії і поняття

• наукова діяльність

• синтетичні речовини

• генно-модифіковані організми

ВИСНОВКИ

1. Прогрес і розвиток людства неможливий без наукової діяльності, нових досліджень. Однак деякі наукові винаходи завдають більше шкоди людству і природному середовищу, ніж приносять користі. Прикладами цього є створення синтетичних речовин, генетично модифікованих організмів, які ставлять під загрозу існування людства і біосфери в цілому.

2. Вирішуючи прикладні наукові завдання, вчені мають керуватися певними етично-моральними принципами.

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ ДЛЯ САМОКОНТРОЛЮ

1. У чому проявляються позитивні та негативні наслідки наукової діяльності?

2. У чому полягає екологічна небезпека утворення нових синтетичних речовин?

3. Висвітліть позитивні і негативні сторони широкого розвитку біотехнологій.

4. Що таке генно-модифіковані організми, яка користь і шкода від них?

5. *Чому пластик вважають одним із найнебезпечніших забруднювачів довкілля? Відповідь обґрунтуйте.