12 Â

WIAT

N

AUKI

Styczeƒ 1998

Ciàg dalszy ze strony 10

Ciàg dalszy na stronie 14

Powrót czarnej Êmierci?

Naukowcy z Instytutu Pasteura
w Pary˝u donieÊli, ˝e na Madagaskarze
16-letni ch∏opiec zachorowa∏ na d˝um´
dymieniczà, która nie poddaje si´
wspó∏czesnym metodom leczenia.
Przed nastaniem ery antybiotyków
choroba ta poch∏ania∏a mnóstwo ofiar.
Ch∏opiec ˝yje, ale ˝yjà tak˝e bakterie,
przekazujàc swe zmutowane geny innym
rodzajom pa∏eczek d˝umy na szalkach
Petriego. Naukowcy obawiajà si´,
˝e z równà ∏atwoÊcià b´dà si´ one
szerzyç w warunkach naturalnych
– czy to przenoszone przez pch∏y
szczurze, czy te˝ drogà kropelkowà.

Zupe∏nie losowe

Staromodne lampki z unoszàcà si´
w wodzie oleistà cieczà, która przypomina
wyp∏ywajàcà law´ nie tylko przykuwajà

wzrok – mogà równie˝ s∏u˝yç

jako doskona∏e

narz´dzie matematyczne.

Robert G. Mende, Jr.,

Landon Curt Noll i Sanjeev

Sisodiya z Silicon Graphics

wykorzystali te popularne

niegdyÊ bibeloty do generacji

liczb naprawd´ losowych,

czyli do zadania,

z którym nie mogà sobie

poradziç komputery.

Na szeÊç wype∏nionych

cieczà cylindrów skierowali
cyfrowy aparat fotograficzny,

który w równych odst´pach

czasu rejestrowa∏ obraz

przemieszczajàcych si´

elementów. Kamera doda∏a

jeszcze do obrazu

swój w∏asny elektroniczny szum.
Tak uzyskany obraz przekszta∏cono
w ciàg zer i jedynek. Nast´pnie za pomocà
algorytmu Secure Hash (Bezpieczny
Galimatias – naprawd´ tak si´ nazywa!)
udost´pnionego przez National Institute
of Standards and Technology ciàg binarny
skompresowano i wymieszano, tworzàc
baz´ liczbowà standardowego
generatora liczb losowych.

Ukierunkowana terapia genowa

Naukowcy starajà si´ znaleêç sposoby
na to, by geny lecznicze dociera∏y
tylko do okreÊlonych komórek.
KlinicyÊci zwykle wprowadzajà
brakujàce lub korygujàce geny
za pomocà os∏abionego wirusa
w nadziei, ˝e zaatakuje on chore
komórki, niewiele szkodzàc pozosta∏ym.
Jednak˝e cz´sto metoda ta daje
niepo˝àdane skutki uboczne. Ostatnio
zespo∏owi z University of Chicago
kierowanemu przez Michaela Parmaceka
uda∏o si´ dostarczyç leczniczy gen
do ÊciÊle okreÊlonego miejsca.
Po∏àczenie jego sekwencji z nowo
odkrytym genetycznym „prze∏àcznikiem”
pochodzàcym z genu aktywowanego
w mi´Êniach g∏adkich pozwala
na jego ekspresj´ tylko
w tym rodzaju tkanki.

Biologiczny

brak kontroli

Nie przeganiaj diab∏a

Belzebubem!

O

d dziesiàtków lat biolodzy
zwalczajà „ogieƒ ogniem”,
wprowadzajàc do Êrodowiska

obce organizmy, cz´sto owady, aby po-
zbyç si´ szkodników i chwastów zagra-
˝ajàcych roÊlinom uprawnym. Niedaw-
no przeprowadzone badania wykaza∏y,
˝e pewien ryjkowiec – sprowadzony do
Ameryki Pó∏nocnej w celu wyplenienia
szybko rozprzestrzeniajàcego si´ chwa-
stu o nazwie oset zwis∏y – uszkadza
równie˝ inne stosunkowo nieszkodliwe
rodzaje ostów. Odkrycie to sk∏oni∏o ba-
daczy do powstrzymania si´ przed
wprowadzeniem kolejnego egzotyczne-
go owada, który jak sàdzili, przy∏àczy∏-
by si´ do walki z tà szkodliwà roÊlinà.

Oset zwis∏y „przyby∏” do Ameryki

Pó∏nocnej w po∏owie XIX wieku. W 1968
roku po raz pierwszy wprowadzono eu-
razjatyckiego ryjkowca Rhinocyllus co-
nicus do zwalczania tego uporczywego
chwastu i eksperyment jest kontynu-
owany. Larwy owada wgryzajà si´ do
kwiatu, a potem ˝ywià si´ nasionami.
Paul E. Boldt z Grassland, Soil and Wa-
ter Research Laboratory Departamentu
Rolnictwa w Temple (Teksas) ocenia, ˝e
dzi´ki ryjkowcowi farmerzy stosujà
mniej herbicydów, oszcz´dzajàc setki
milionów dolarów rocznie.

Ale w badaniach, okreÊlonych przez

Petera B. McEvoya z Oregon State Uni-
versity jako kawa∏ solidnej roboty, Svata
M. Louda wraz ze wspó∏pracownikami
z University of Nebraska-Lincoln odkry-
∏a, ˝e larwy ryjkowca ˝ywià si´ tak˝e
kwiatami pi´ciu innych ma∏o szkodli-
wych rodzimych ostów, nale˝àcych do
rodzaju Cirsium. Na pewnym terenie
zaatakowanym przez ryj-
kowca produkcja nasion nie-
których gatunków Cirsium
zmniejszy∏a si´ o 86%. Lou-
da, która opublikowa∏a swo-
je odkrycia w sierpniu ub. r.
w Science, obawia si´, ˝e
szkodnik mo˝e równie˝ za-
atakowaç spokrewniony i
ekologicznie bardzo podob-
ny gatunek pó∏nocnoamerykaƒskiego
ostu, oficjalnie uznany za zagro˝ony wy-
gini´ciem. Ryjkowiec rozprzestrzeni∏ si´
szybko w ostatnim dziesi´cioleciu i te-
raz dystansuje populacje rodzimych owa-
dów ˝ywiàcych si´ tym gatunkiem.

Wyniki Loudy nasili∏y wczeÊniejsze

kontrowersje. Nie istniejàce dziÊ Office of
Technology Assessment w jednym ze
swoich raportów z 1995 roku stwierdzi-
∏o, ˝e niepomyÊlne skutki ekologiczne
programów walki biologicznej umykajà
uwagi, poniewa˝ nikt si´ ich nie doszu-
kuje. Jednak mimo braku badaƒ uzupe∏-
niajàcych cz´sto do zwalczania tego sa-
mego szkodliwego organizmu wprowa-
dza si´ jeden za drugim egzotyczne ga-
tunki. „Nie ma ˝adnej teorii, która uza-
sadnia∏aby takie praktyki – mówi Do-
nald R. Strong z University of California
w Davis – a sytuacja staje si´ powa˝na,
poniewa˝ szybko roÊnie liczba próÊb
o zatwierdzenie nowych programów
kontroli biologicznej.”

W latach szeÊçdziesiàtych naukowcy

wykazali, ˝e ryjkowiec woli oset zwis∏y
od kilku rodzimych. Ale „wiadomo by-
∏o, ˝e ˝ywi si´ równie˝ innymi gatun-
kami ostów” – mówi James Nechols
z Kansas State University. Boldt dodaje,
˝e obecnie badacze bardziej ni˝ 30 lat
temu troszczà si´ o rodzime gatunki.
Trzy lata temu propozycja Departamen-
tu Rolnictwa dotyczàca zaostrzenia
przepisów kontroli biologicznej spotka-
∏a si´ jednak ze sprzeciwem spowodo-
wanym obawami, ˝e konieczne b´dzie
spe∏nienie dodatkowych wymagaƒ.

SZKODNIKI

RODZIMY OSET amerykaƒski

(Cirsium canescens) jest zagro˝ony

przez ryjkowca sprowadzonego

do walki z ostem zwis∏ym. Badania

nad wykorzystaniem europejskiej pche∏ki

ziemnej (wstawka) do kontroli biologicznej

zosta∏y na razie wstrzymane.

LISA KOYUKI SMITH

SVATA M. LOUDA; GAETANO CAMPOBASSO

USDA-ARS European Biological Control Laboratory, Rome (wstawka)

Wiosnà ubieg∏ego roku, uzyskawszy

zgod´ Departamentu Rolnictwa, Boldt
rozpoczà∏ doÊwiadczalnà introdukcj´
nowego egzotycznego organizmu –
pche∏ki ziemnej (Psylliodes chalcomera)
w celu ograniczenia wyst´powania ostu
zwis∏ego. „Zakres diety tego owada
przebadano wczeÊniej w klatkach na co
najmniej 55 gatunkach roÊlin, w tym
na niektórych rodzimych ostach” – za-
znacza Boldt. Stwierdzono, ˝e doros∏e
osobniki pche∏ki ziemnej ˝ywià si´ i
sk∏adajà jaja w jednym z gatunków Cir-
sium, ale ich larwy, które zwykle sà bar-
dziej ˝ar∏oczne, tylko nieznacznie je
ogryzajà. Uspokojony tymi wynikami
Boldt wypuÊci∏ kilkaset pche∏ek ziem-
nych w Teksasie. Pewna ich liczba ucie-

k∏a Necholsowi w Kansas, kiedy burza
porwa∏a klatki z badanymi owadami.

Nechols sàdzi, ˝e pche∏ki ziemne spo-

wodujà mniej uszkodzeƒ na ostach nie
b´dàcych celem ich ataku ni˝ ryjkowiec.
Strong natomiast uwa˝a, ˝e projekt
przyj´to pod wp∏ywem nacisków poli-
tycznych. Twierdzi, ˝e dane w literatu-
rze êród∏owej i przedstawione w uza-
sadnieniu akceptacji programu sà tak
odmienne, jakby nie dotyczy∏y tego sa-
mego owada.

W ka˝dym razie po publikacji wyni-

ków Laudy Boldt i Nechols wstrzyma-
li wprowadzanie do Êrodowiska pche∏ek
ziemnych do czasu uzyskania bardziej
szczegó∏owych informacji. „Owad nie
by∏ testowany na rzadkich gatunkach

ostów – wyjaÊnia Boldt – poniewa˝
trudno zdobyç ich nasiona do doÊwiad-
czeƒ w klatkach.”

Odkrycia Loudy zostanà prawdopo-

dobnie gruntownie przeanalizowane
w Departamencie Rolnictwa, który pró-
buje opracowaç nowe kompromisowe
przepisy dotyczàce wykorzystania eg-
zotycznych organizmów w walce bio-
logicznej. Strong twierdzi, ˝e szczegól-
nie owady mi´so˝erne majà wolnà dro-
g´: niektóre biedronki wprowadzone
w celu zwalczenia innych owadzich
szkodników wyeliminowa∏y ju˝ miej-
scowe gatunki biedronek. „To zatrwa˝a-
jàce – mówi – a publicznej dyskusji jak
nie by∏o, tak nie ma.”

Tim Beardsley

Â

WIAT

N

AUKI

Styczeƒ 1998 13

Projekt badania

genomu ˝ywnoÊci

Sekwencjonowanie Krasuli

i jej siana

P

odstarzali kongresmani ch´tnie
popierajà badania genomu, któ-
re mogà przyczyniç si´ do roz-

wiàzania ich problemów zdrowotnych.
Obecnie prawodawcy majà szans´ oka-
zaç wspania∏omyÊlnoÊç równie˝ dla ba-
daƒ genetycznych roÊlin uprawnych
i zwierzàt gospodarskich. Departament
Rolnictwa Stanów Zjednoczonych, przy-
naglony przez National Corn Growers
Association (NCGA – Narodowe Sto-
warzyszenie Hodowców Kukurydzy)
do sekwencjonowania genów tej roÊli-
ny, przygotowuje National Food Geno-
me Strategy (Narodowà Strategi´ Bada-
nia Genomu ˚ywnoÊci). Potrzebna na
to kwota 200 mln dolarów umo˝liwi
przez cztery lata zbadanie DNA roÊlin,
zwierzàt i mikroorganizmów w celu
„zwi´kszenia przydatnoÊci” gatunków
wa˝nych z ekonomicznego punktu wi-
dzenia. Komisja senacka zaaprobowa-
∏a ju˝ wst´pnie ten plan.

Chocia˝ projekt ma jeszcze przed sobà

d∏ugà drog´ w Kongresie, to jednak wy-
daje si´, ˝e istnieje tam silne poparcie dla
skoordynowanego ataku na genomy ga-
tunków b´dàcych dla cz∏owieka êród∏em
po˝ywienia i w∏ókien naturalnych. Ba-
dania nad sekwencjonowaniem genomu
ludzkiego dopiero teraz nabra∏y tempa.
Jednak wczeÊniejsze etapy tego projek-
tu, mapowanie genów i lokalizacja ró˝ne-
go rodzaju markerów, dostarczy∏y cen-
nych informacji, stwarzajàcych ogromne
nadzieje dla medycyny. Zwolennicy pla-
nu badania „genomu ˝ywnoÊci” utrzy-

mujà, ˝e jego realizacja doprowadzi do
znacznego post´pu w rolnictwie, u∏a-
twiajàc produkcj´ zmienionych genetycz-
nie zwierzàt i roÊlin.

Zmodyfikowana genetycznie soja,

ziemniaki, kukurydza, dynia i bawe∏na
sà powszechnie uprawiane od dwóch
lat. Obecnie mo˝na b´dzie udoskonaliç
równie˝ ry˝ [patrz: Pamela C. Ronald,
„Ry˝ oporny na choroby”, strona 62].
Kellye A. Eversole, lobbistka NCGA,
posuwa si´ nawet do iloÊciowej oceny
prawdopodobnych korzyÊci wynikajà-
cych z badania genomu ˝ywnoÊci. Prze-
widuje ona 20-procentowy wzrost pro-
dukcji w ciàgu 10 lat.

Plan Departamentu Rolnictwa podà-

˝a za tzw. Plant Genome Initiative (Ini-
cjatywà Badania Genomu RoÊlin), która
wkrótce prawdopodobnie zostanie za-
twierdzona przez National Science
Foundation (NSF). Program ten mia∏by
si´ koncentrowaç na wielu gatunkach,
zw∏aszcza kukurydzy, i kontynuowaç
zaawansowane badania nad malutkà
roÊlinkà, rzodkiewnikiem Arabidopsis.
Senacka Komisja Finansów przyzna∏a
wst´pnie 40 mln dolarów na jego reali-
zacj´ w bie˝àcym roku, chocia˝ kwota
ta mo˝e byç jeszcze zmniejszona przed
ostatecznym zatwierdzeniem jej przez
legislatorów. Ide´ sekwencjonowania

roÊlin zaopiniowa∏a ju˝ pozytywnie spe-
cjalna komisja, która w czerwcu ub. r.
zwróci∏a uwag´ na rozpocz´ty w Japo-
nii szeroko zakrojony plan badania ge-
nomu ry˝u. Amerykaƒskie przedsi´-
wzi´cie mog∏oby w przysz∏oÊci objàç
równie˝ zwierz´ta hodowlane.

Nic dziwnego, ˝e perspektywa prze-

lania du˝ej iloÊci funduszy federalnych
na nowe projekty badawcze wywo∏a∏a
pewien niepokój. Mark E. Sorrells z Cor-
nell University, a tak˝e inni ostrzegajà
przed zbytnim przywiàzywaniem wagi
do badaƒ kukurydzy. Specyficzne w∏a-
ÊciwoÊci genetyczne tej roÊliny ka˝à
wàtpiç, czy otrzymane dzi´ki niej wy-
niki przyczynià si´ do ulepszenia in-
nych gatunków uprawnych. American
Society of Plant Physiologists (To-
warzystwo Fizjologów RoÊlin) rozpo-
cz´∏o kampani´ pisania listów w celu
uzyskania pewnoÊci, ˝e inicjatywa NSF
nie b´dzie realizowana kosztem innych,
nie zwiàzanych z genetykà badaƒ nad
roÊlinami.

Niewàtpliwie oponenci majà w zana-

drzu wi´cej argumentów, widaç jednak
wyraênie, ˝e poparcie dla powi´ksze-
nia rolniczego zestawu genów wzrasta.
˚ycie na farmie b´dzie wi´c wkrótce
wyglàdaç zupe∏nie inaczej.

Tim Beardsley

GENETYKA

OWOCE I WARZYWA sà obiektem badaƒ nad sekwencjonowaniem genów

mogàcych doprowadziç do zwi´kszenia plonów.

ALAN LEVENSON

Tony Stony Worldwide