Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der
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Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft Problem -feld Mit Diskussionen über gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft, ihren Gefahren oder Chancen werden wir immer wieder konfrontiert. Es werden auf der ablehnenden Seite Ängste und Argumente genannt, oft unter Angabe von Studien und verschiedenster Literatur. Auf der anderen Seite wird dagegen argumentiert und es werden ebenfalls Studien zu Begründung angegeben. Oft stehen wir etwas hilflos da, wenn wir mit der Materie nicht vertraut sind. Damit wir zumindest wissen, worüber geredet wird, hat das Sektorvorhaben Nachhaltige Ressourcennutzung in der Landwirtschaft (NAREN) die Argumente und Gegenargumente zusammen getragen und tabellarisch gegenüber gestellt. Wir haben versucht, die Argumente nach Gebieten oder Problemfeldern zusammen zu fassen, das ist die erste Spalte. Am Ende ist die Literatur im Detail angegeben. Das Papier hat den Charakter eines Referenzdokumentes und sollte als solches auch betrachtet werden. Es wird deshalb bewusst keine abschließende Wertung vorgenommen. Gefahrenpotenzial Gesundheit Risiko für die menschliche Gesundheit (SCBD, 2000) - Sojapflanze: Einbau des Gens einer Nuss in Soja → Problem für Allergiker (Nordlee, 1996) - Kartoffel: Kartoffeln wurden mit einem Schneeglöckchengen ausgestattet und produzierten das Insektentoxin Phytagglutinin → bei Verzehr durch Ratten starke Zunahme der Magenschleimhautproduktion (Ewen und Pusztai, 1999) sowie eine Hypertrophie (Größenzunahme) des Dünndarms (Fenton et al., 1999) - - Mais: Verzehr von MonsantoMais (MON863) mit eingebautem Gen von Bacillus thuringiensis zum Schutz gegen den Maiswurzelbohrer → Ratten bilden leichtes hepatorenales Syndrom aus (Nierenschädigung) (Séralini et al., 2007) Erbsen: Fütterungsversuche von Mäusen mit gentechnisch veränderten Erbsen, in die AmylaseInhibitoren einer Bohne transferiert wurden, um damit den Stärkeabbau in Insekten zu verhin- Stand 02.11.2011 Gegenargumente Dem Risiko für die menschliche Gesundheit von gentechnisch veränderten Pflanzen wird oft das Potenzial in der Medizin zur Heilung von Krankheiten entgegen gehalten, denn diese sogenannte rote Gentechnik wird in der Öffentlichkeit meist nicht oder kaum hinterfragt: - Produktion von Medikamentenbestandteilen (z. B. Schaffung von Insulin produzierenden K-Zellen) (Cheung et al., 2000) - Heilung von Erbkrankheiten, wie Sichelzellanämie oder Huntington (O‘Connor und Crystal, 2006) - Züchtung von Organen für Menschen durch Tiere → Xenotransplantation (Dorling et al., 1997) - Gentechnisch veränderte Lymphozyten führten in Teststudien zu einer Reduzierung von Krebszellen (Morgan et al., 2006) Aber auch zu den Pflanzen gibt es Gegenargumente: - Gen-Mais: Aufgrund der nur sehr leichten Schädigung bei Ratten und der Ermangelung weiterer Studien kann noch nicht auf eine reelle Gefahr für Menschen geschlossen werden. Weitere Forschung wird benötigt (Magaña-Gómez und de la Barca, 2008) Laut Doull et al. (2007) wurden die Ergebnisse von Séralini einer Prüfung unterzo- Erstellt durch SV NAREN Seite 1 Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft dern und damit als natürliches Insektizid zu wirken, führten zu Atemwegserkrankungen, sowie einer Reaktion des Immunsystems (Prescott et al., 2005) gen, in der die Gefahr durch die Genmaissorte MON863 abgestritten wurde. So habe die Studie keinen biologischen Wert, da die Reproduzierbarkeit nie getestet wurde, keine quantitative Analyse zwischen Dosierung und Effekt vorgenommen wurde, und der Effekt nicht gleichermaßen bei den Geschlechtern auftrat. Eine Befangenheit ist aber nicht auszuschließen, da die Studie von Monsanto unterstützt wurde - Zu Gen-Erbsen: Auch hier konnten die Reaktionen nicht schlüssig auf die Gen-Erbsen als Ursache rückgeführt werden und die Übertragbarkeit auf den Menschen ist fraglich (Magaña-Gómez und de la Barca, 2008) „Golden Rice“ ist eine Reissorte die BetaKarotin enthält und somit den weitverbreiteten Vitamin A-Mangel in vielen Ländern beheben soll (Dawe und Unnevehr, 2007). Aufgrund von Vitamin A Mangel erblinden ca. 250.000 bis 500.000 Kinder jährlich. Die Hälfte davon stirbt innerhalb von zwölf Monaten nach dem Erblinden. Insgesamt leiden ca. 250 Millionen Schulkinder weltweit an Vitamin A Mangelerscheinungen (WHO, 2011). Eine Versorgung über Gemüse ist sinnvoll und anzustreben, aber innerhalb kurzer Zeit aus verschiedenen Gründen nicht zu realisieren. Diese Lücke soll „Golden Rice“ schließen Es besteht die Sorge, dass der Konsum von gentechnisch veränderten Lebensmitteln den durch die Veränderung hervorgerufenen Effekt auf den Menschen oder das Tier überträgt Horizontaler Gentransfer (eine asexuelle Übertragung von genetischem Material, auch über Artgrenzen hinweg) von Pflanzen auf andere Organismen ist extrem gering. Die Möglichkeit eines horizontalen Gentransfers von Viren ist potenziell größer, aber praktisch ebenfalls stark durch sehr hohen Selektionsdruck beschränkt. Die Risiken durch horizontalen Gentransfer von gentechnisch veränderten Pflanzen ist deshalb als Risiko sowohl für die Menschheit, als auch für die Umwelt zu vernachlässigen (Keese, 2008) Im Falle eines Selektionsvorteils von gentechnisch veränderten Organismen gegenüber Wildformen kann, bei natürlicher Verbreitung der Gene diese eine dominierende Position gegenüber den Wildformen in einem Horizontaler Gentransfer ist zu vernachlässigen (s. o.). Da die sexuelle Fortpflanzung von gentechnisch veränderten Pflanzen aber meistens aus züchterischen/wirtschaftlichen Gründen limitiert ist, sind die Chancen einer Art ein Öko- Natur Statt bestimmte Vitamine in Sorten einzubauen, sollte man lieber die Ernährung vervielfältigen, also z. B. statt Vitamin A- Reis lieber Gemüse anbauen, mit dem ebenfalls Vitamin A aufgenommen wird und das allgemein zu einer gesunderen Ernährung beiträgt Stand 02.11.2011 Erstellt durch SV NAREN Seite 2 Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft Ökosystem einnehmen (Stewart et al., 2003) system zu dominieren sehr gering Bei gentechnischer Veränderung wird ein Antibiotikumresistenzgen verwendet, das bei Bakterien eine Antibiotikumresistenz auslösen könnte (Gay und Gillespie, 2005) Selbst wenn man sämtliche in der Natur vorkommenden Arten des Gentransfers betrachtet, so gibt es unter keinem ein glaubhaftes Szenario, unter dem antibiotikaresistente Bakterien entstehen könnten. Selbst wenn dies der Fall sein würde, wäre das zusätzliche Risiko für den Menschen sehr gering, da bereits heutzutage durch vermehrten Antibiotikaeinsatz in sehr vielen Bakterien Antibiotikaresistenzen existieren, die auch durch horizontalen Gentransfer zwischen verschiedenen Bakterien transferiert werden können (Bennett et al., 2004) Auch Gay und Gillespie (2005) gehen davon aus, dass diese Resistenzgene in einem Bakterium in der Umwelt im Normalfall nicht überdauern könnten, und falls doch, sind die Barrieren eines Gentransfers, sowie einer Gen-Einschließung, und einer Genübertragung so gering, dass die Vorteile, die die Gentechnik in der medizinischen Forschung bringt, diese geringen Risiken bei weitem übertreffen (Gay und Gillespie, 2005) Des Weiteren werden für die gentechnische Veränderung keine Breitbandantibiotika benutzt sondern sehr spezielle, sodass Breitbandantiobiotika nach wie vor ihre Wirksamkeit bewahren Resistenzen von „Superunkräutern“ durch Einsatz von Breitbandherbiziden → damit müssen noch mehr und schädlichere Herbizide gespritzt werden (Benbrook, 2004) Gilt nur für das Roundup Ready System von Monsanto, das den Einsatz von Breitbandherbiziden benötigt. Bt-Baumwolle z. B. verringert den Einsatz von Pestiziden Es besteht die Gefahr von Resistenzentwicklung von Schädlingen gegen von Pflanzen produzierte Schädlingsgifte (durch natürliche Selektion) (Tabashnik et al., 2008) Da die meisten Resistenzen rezessiv vererbt werden, und die Grundpopulation der Schädlinge, in denen sich Resistenzen entwickelt haben, sehr klein ist im Vergleich zu der nichtresistenten Population, ist das Paaren von zwei resistenten Schädlingen, die resistenten Nachwuchs zeugen könnten gering (Tabashnik et al., 2008). Bt-Baumwolle ist hier allerdings eine Ausnahme, da es eine dominante Vererbung gibt und somit eine Resistenzbildung deutlich leichter stattfinden kann. Resistenzen bilden sich allerdings auch beim traditionellen Spritzen Stand 02.11.2011 Erstellt durch SV NAREN Seite 3 Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft von Insektiziden aus Laut einer Studie der Universität von Jena, sowie einer amerikanischen Studie, gibt es keine lethalen oder sublethalen Auswirkungen auf Honigbienen, durch Bt-Pflanzen (Duan et al., 2008; Jena Universität, 2005). Der Effekt von Bt-Pflanzen auf Monarchfalter wird ebenfalls als zu vernachlässigen eingeschätzt (Sears et al., 2001) Reduktion der biologischen Vielfalt (CBD, 1992) Die genetische Vielfalt von Baumwolle hat sich z. B. in Indien seit Einführung gentechnisch veränderter Baumwollpflanzen sogar vermehrt, da die Nachfrage hoch ist und viele neue Sorten (>600) gezüchtet wurden (Felkl, 2010) Saatgut Biodiversität Verdacht der Schädlichkeit von BtPflanzen für Bienen, Schmetterlinge (speziell die gefährdeten Monarchfalter in den USA) und andere bestäubende Lebewesen (Hails, 2000) Effizientere Produktion mit gentechnisch veränderten Pflanzen könnte den Druck auf zusätzlichen Flächen reduzieren und somit den Erhalt von anderen Flächen vor Umwandlung in Ackerfläche schützen -> Schutz von Biodiversität (Qaim und Zilbermann, 2003) Monopolisierung des Saatgutmarktes (wenige große Firmen, die Patente auf gentechnisch veränderte Organismen haben) (Bruinsma, 2003) In der internationalen Agrarforschung (CGIAR) werden globale öffentliche Güter erzeugt, das heißt, dass Forschungsergebnisse, auch zu gentechnisch veränderten Organismen, kostenfrei zur Verfügung stehen werden Kleinbauern können sich das teure Saatgut nicht leisten oder geraten durch den Kauf in eine finanzielle Abhängigkeit Die Kosten für das Saatgut betreffen ebenso auch nicht gentechnisch veränderte Hochleistungs-Hybridsorten und sind somit kein spezielles Problem der Gentechnik Schaffung von Abhängigkeiten durch Patente, da Saatgut nur ein Jahr benutzt werden kann und dann neues Saatgut gekauft werden muss. Speziell in den Fällen eines eingebauten Terminatorgens, wie von Monsanto für kurze Zeit verwendet, (Ghosh, S., 2003) Als Alternative zur Terminatortechnologie kann, um eine Verbreitung des veränderten Genmaterials zu verhindern, die gentechnische Veränderung auch in den Chloroplasten vorgenommen werden, anstelle vom Nukleus. Dadurch ist der Effekt der gentechnischen Veränderung trotzdem aktiv, wird aber bei der Pollenbildung nicht in den neu gebildeten Pollen übertragen. Das veränderte Genmaterial kann nur dann in die nächste Generation vererbt werden, wenn die veränderte Pflanze Empfänger von Pollen ist, anstatt den Pollen zu produzieren. Allerdings ist die Chance für so ein Ereignis als sehr gering einzustufen (Hails, 2000) Stand 02.11.2011 Erstellt durch SV NAREN Seite 4 Die Erträge in Entwicklungsländern sind zwar gestiegen, aber speziell Kleinbauern profitieren seltener davon, da sie oft ungenügend beraten werden und das gentechnisch veränderte Saatgut häufig nicht richtig einsetzt wird, um die Erträge zu maximieren (Felkl, 2010) Es gibt generell im Durchschnitt eine Produktionssteigerung bei gleichem oder weniger Ressourceneinsatz (Qaim und Zilbermann, 2003; Qaim et al., 2006). Dies ist ohnehin eher ein Problem von Hochleistungssorten und ihrer korrekten Anwendung, als ein Problem von gentechnisch veränderten Pflanzen Wo Gene für die Bildung von Pestiziden in Pflanzen injiziert werden, die diese nicht selber bilden können, können diese aufgrund chemischer Vorgänge in der Pflanze in andere, schädliche Produkte zerfallen (Smith, 2003) Durch den Einsatz der Gentechnologie gibt es generell eine Reduktion des Pestizideinsatzes Alleine im Jahr 2000 Einsparung von 22.300 t Pestizide, sowie 73.000 t CO2 Emissionen durch Einsparung von ca. 20,5 Mio. Liter Diesel, da kein Sprühen notwendig ist (Phipps und Park, 2002) Pilzresistenz Es gibt eine Minderung der Ernteausfälle durch gentechnisch veränderte Organismen (Smith, 2003), sowie geringe Chance auf Hybridisierung mit wildwachsenden Arten Ausstreuen der Gene auf wildlebende verwandte Arten, die das Resistenzgen einbauen könnten (Smith, 2003) Das Potenzial Ernteverluste in Gemüse und Obstanbau einzudämmen ist vorhanden (Smith, 2003) sowie geringe Chance auf Hybridisierung mit wildwachsenden Arten Pflanzen könnten sich der Umwelt anpassen und möglicherweise „invasiv“ werden (Smith, 2003) Dominanz in neuem Ökosystem unwahrscheinlich (s. o). Außerdem können Pflanzen in Bereichen wachsen, wo sie zuvor nicht überleben konnten (Smith, 2003), z. B. salzresistente Tomaten und Mangroven (Sinemus und Minol, 2004/2005) Klimawandel Es gibt Nebeneffekte, wie das Verbreiten von Genen auf wildwachsende verwandte Arten und eine sich dadurch entwickelnde Resistenz in Pilzpathogenen (Smith, 2003) Bakterielle Resistenz Effektiverer Insektenschutz als mit herkömmlichen Methoden (Phipps und Park, 2002) Stressresistenz Schädlingsbekämpfung Erträge Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft Stand 02.11.2011 Das für die Photosynthese zuständige Enzym RuBisCO ist temperaturabhängig. Gentechnisch veränderte Organismen können eine Anfälligkeit für Temperaturstress reduzieren und so auch unter erhöhten Temperaturen erhöhte Erträge garantieren (Long und Ort, 2010) Dürretoleranz von Pflanzen kann ebenfalls durch genetische Veränderungen verbessert werden, sodass Erträge gesichert bleiben, auch wenn Wasser fehlt (Long und Ort, 2010) Erstellt durch SV NAREN Seite 5 Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft Speziell C3 Pflanzen, die den Großteil der höher entwickelten Pflanzen darstellen, könnten gentechnisch so verändert werden, dass sie mehr CO2 umwandeln und dadurch aktiv den Klimawandel bekämpfen würden (Long und Ort, 2010). Laut einer Studie von Brooks und Barfoot (2005) wurden alleine im Jahr 2004 durch gentechnisch veränderte Organismen und die damit einhergehende Verminderung vom Pflügen und der damit vermehrt stattfindenden Kohlenstoffsequestrierung, sowie durch verminderten Kraftstoffverbrauch von Traktoren, 10 Mio. t CO2 eingespart Politik Pflanzenzüchtung Züchter können durch gentechnisch veränderte Organismen schneller auf die Bedürfnisse für neue Nutzpflanzensorten reagieren (Conner et al., 2003), z. B. Anpassung an den Klimawandel Spezielle salzresistent veränderte Pflanzen können ebenfalls zur Regeneration des Bodens beitragen, indem sie das Salz aus dem Boden aufnehmen und nicht zurückführen. Ähnlich können auch Schadstoffe wie z. B. TNT und Quecksilber von gentechnisch veränderten Pflanzen umgewandelt und somit im Boden unschädlich gemacht werden (Sinemus und Minol, 2004/2005) Regierungen vieler Länder haben unzureichende Gesetzgebungen Das Cartagena Protokoll gibt Rahmenbedingungen für Länder, stellt Informationen bereit Es sind keine internationalen Standards für gentechnisch veränderte Organismen vorhanden BINAS bietet Datenbanken zum Internationalen Austausch, stellt Gesetzesvorschläge bereit (SCBD, 2000) Das Risiko ist von jedem Land individuell zu tragen Wirtschaft (Smith, 2003.) Die Entwicklung von transgen veränderten Pflanzen benötigt hohe Investitionen und gleichzeitig hohe Rückflüsse der Gelder (FAO, 2001) Investoren schätzen Risiko für Investitionen als hoch ein (FAO, 2001) Stand 02.11.2011 Der neue Forschungssektor bei gentechnisch veränderten Organismen stellt ein großes Wirtschaftspotenzial und neue Märkte dar. Außerdem sind Ersparnisse von 25 USD pro Acre (etwa 4047 m²) alleine durch Einsparung von Pestiziden und Unkrautvernichtungsmitteln möglich (Nelson, 2001) Erstellt durch SV NAREN Seite 6 Es wurden bislang noch keine großangelegten Feldversuche unternommen, die beweisen inwieweit sich die in kleinen Versuchen gesammelten Ergebnisse auf einen größeren Maßstab übertragen ließen (Hails, 2000) Es gibt noch keine großangelegte Studie, die evtl. negative Auswirkungen von gentechnisch veränderten Organismen belegen würden Das Vorsorgeprinzip besagt, dass sofern die reale Möglichkeit eines Risikos besteht, Gegenmaßnahmen zur Vermeidung dieses Risikos getroffen werden müssen, selbst wenn noch keine wissenschaftliche Sicherheit besteht, dass das Risiko eintreten wird (Richmond, 2008) Wissenschaftliche Sicherheit ist nicht näher definiert. Gegenbeispiele für dieses Prinzip sind außerdem in unserer Gesellschaft zahlreich vorhanden: Flugzeuge, Autos und viele andere Technologien. Alle besitzen ein gewisses Risiko, dass Menschen zu Schaden kommen könnten. Dieses wird kalkuliert und dann gegenüber dem Nutzen abgewogen. Wenn der vermeintliche Nutzen überwiegt, werden diese Risiken akzeptiert. So akzeptieren wir rund 3600 Tote pro Jahr im Straßenverkehr, weil wir die Mobilität schätzen und wirtschaftlich benötigen (Statistisches Bundesamt, 2011) Die Ernährungssicherung durch gentechnisch veränderte Pflanzen ist unwahrscheinlich, da sie ein politisches und soziales Problem ist (unfaire Handelsbedingungen, Kriege, fehlender Zugang zu den Ressourcen Land, Wasser, Saatgut etc.) Gentechnisch veränderte Pflanzen können nicht die Ernährungssicherung gewährleisten. Aber sie stellen eine zusätzliche Möglichkeit dar, den Herausforderungen der Ernährung einer wachsenden Weltbevölkerung gerecht zu werden Der Mensch hat kein Rech, in die Natur einzugreifen (Mensch „spielt Gott“) Der Mensch greift an vielen Stellen in die Natur ein. Dieses ethische oder religiöse Argument müsste logischerweise auch auf die Gentechnik in der Medizin angewandt werden, z. B. für die Produktion von Insulin. Das ist aber meist nicht der Fall Sonstiges Wissenschaft Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft In der konventionellen Züchtung wird auch ionisierende Strahlung eingesetzt, um künstlich Mutationen bei Blumen- und Pflanzensamen zu erzeugen. Die Chance auf sinnvolle Veränderungen ist zwar gering, aber auch diese Methode kommt zum Einsatz und ist unter Umständen ein ebenso gravierender Eingriff in das Genom wie bei der Gentechnik Es gäbe potenzielle Einsatzmöglichkeiten von gentechnisch veränderten Organismen zur Ernährungssicherung, zur Reduzierung des Energie- und Rohstoffverbrauch, Reduzierung von Abfallmengen bei Herstellungsverfahren, Einsatzmöglichkeiten zur Beseitigung von Umweltverschmutzung, Entwicklung nachhaltiger Anbaumethoden → Möglichkei- Stand 02.11.2011 Erstellt durch SV NAREN Seite 7 Pro und Contra gentechnisch veränderte Organismen in der Landwirtschaft ten muss man nutzen Es besteht die Gefahr des Einsatzes von biologischen Waffen auf der Basis von gentechnisch veränderte Mikroorganismen Die Gefahr besteht, gilt aber auch für viele andere Technologien. Sprengstoff kann zum Abbau von wichtigen Rohstoffen eingesetzt werden, aber auch zum Bau von Bomben Eingriff in die Evolution über Artgrenzen und zeitliche Horizonte hinaus Auch die normale Züchtung greift massiv in die Evolution ein. Aus dem Wolf wurde z. B. eine große Zahl , z. T. bizarrer Hunderassen gezüchtet, die sich nie alleine entwickelt hätten, und die vermutlich auch nicht alle mehr mit den Wolf kreuzbar sind Gefahr: genetische „Optimierung“ des Menschen, entspricht nicht der Menschenwürde Gentechnische Optimierung könnte aber auch gegen Alzheimer oder Parkinson eingesetzt werden, und damit Menschen die Würde zurück geben Auf Lebewesen (Tiere, auch Teile des menschlichen Körpers) werden Patente verteilt (wem gehört die Natur?) Dazu gibt es umfangreiche internationale Regelungen im Rahmen der CBD Literaturverzeichnis Benbrook, C. M. (2004). Genetically Engineered Crops and Pesticide Use in the United States: The First Nine Years. 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