עמוד הבית > טכנולוגיה ומוצרים > חקלאותעמוד הבית > מדעים > ביולוגיה > צמחים
ספרית מעריב


תקציר
ברירה והכלאה הם מרכיביה של כל השבחה. במונחים גנטיים, הברירה היא סילוק בכוונה תחילה של גנים היוצרים תכונות לא-רצויות, וההכלאה מיועדת ליצור צירופים חדשים של גנים רצויים. המשביחים המודרניים שונים מהאיכרים בשימוש שהם עושים בברירה ובטכנולוגיה.



השבחה : יתרונות ההשבחה המודרנית על החקלאות הפשוטה
מחבר: קולין טאג'


ברירה והכלאה, הכלאה וברירה, אלה הם מרכיביה התאומים של כל השבחה. במונחים גנטיים, הברירה היא סילוק בכוונה תחילה של גנים היוצרים תכונות לא-רצויות, וההכלאה מיועדת ליצור צירופים חדשים של גנים רצויים.

אפשר שהאיכרים עושים את שני הדברים החיוניים הללו, אבל יש להם מגבלות קשות. ראשית, המאגר הגנטי שהם מתחילים ממנו, שעליו הם מפעילים את הברירה וההכלאה, הדעת נותנת שיהיה מוגבל ביותר: אוכלוסיית הצמחים או בעלי-החיים שנמצאה במקרה בעמק המסוים שלהם. המשביחים המקצועיים יכולים לפרוש רשת רחבה יותר. ואכן, משביחי החזירים בבריטניה במאה השמונה-עשרה ייבאו זנים סיניים, משום שהיו שמנים יותר - והאופנה דאז ציוותה שומן. כיום פונים שוב משביחי החזירים המודרניים של בריטניה לסין, כדי לרכוש את רמת הפריון היוצאת מן הכלל של כמה זנים סיניים – עד שלושים חזרזירים בשנה. יש לכך השלכות חמורות על שלומם של בעלי-החיים, כפי שיתואר להלן. בהתפתחות מעודדת יותר, משביחים במכון הבינלאומי לחקר גידולי שדה לאזורים טרופיים צחיחים למחצה (הידוע בראשי התיבות שלו ICRISAT) פיתחו לאחרונה עבור אזור הסאהל באפריקה סורגום חסין עובש, המכיל גנים מזן של סורגום הצומח בהודו. עצם הידיעה על קיומו של זן כזה תלויה בקיומה של רשת מידע חובקת עולם.

שנית, לא קל לאיכר למדוד את מידת השיפור שהשיג. כמובן, הוא יכול לראות שהצמח הצאצא גדול יותר או עסיסי יותר מהוריו, אבל גם זה עלול להוליך שולל, ויש המון תכונות סמויות, חשובות לא פחות, שהרבה יותר קשה לכמת אותן. לדוגמה, השדות ה"רגילים" במשקים ה"רגילים" אינם אחידים: בכמה מקומות האדמה טובה יותר, באחרים הניקוז טוב יותר, וחלקם מוצלים מן השמש יותר מאחרים. כמה פרטים עשויים לצמוח טוב יותר מאחרים, רק משום שנבטו בנקודה טובה יותר. רק המשביח המקצועי, המגדל צמחים בתנאים אחידים ומבוקרים ביותר, יכול לקבוע בוודאות אם השיפור הנראה אמנם מושתת על יסוד גנטי. תכונות אחדות, כמו עמידות בפני מחלות, הן קשות ביותר לכימות אם אין הן מבוקרות ברמה גבוהה מאוד, ואם לא נערכו הניסויים בקנה-מידה גדול מאוד. בסופו של דבר, כל גידול הצומח בשדה טבעי עלול ליפול קורבן לעשרות טפילים ופתוגנים שונים, שרבים מהם (למשל חיידקים רבים) מופיעים בזנים רבים ושונים. כמעט כל הטפילים באים והולכים בגלים, או במגיפות - יש "שנים טובות" ויש "שנים רעות". כלומר, האיכר המניח שעלה בידו להשיג סורגום חופשי מעובש, רק משום שיבולו הצליח בשנה מסוימת, עלול לנחול אכזבה מרה וקשה בשנה הבאה. במכוני השבחה מודרניים, דוגמת ICRISAT , מכמתים את העמידות בפני מחלות על-ידי חשיפת צמחים למנות ידועות של פתוגנים מזוהים בבירור - ורק להם! - בתנאים מבוקרים. כשאומרים מדעני ICRISAT שעלה בידם לפתח דגן העומד בפני פתוגן זה-וזה, יכול החקלאי להיות סמוך ובטוח שכך הוא. אבל קל לראות כי הגיבוי הדרוש לביצוע ניסויים כאלה - שמעורבים בהם לא רק גנטיקאים, אלא גם פתולוגים ואנשי טכנולוגיה מתחומים רבים ושונים – הוא מרשים ביותר.

עוד כמה מלים על עמידות בפני מזיקים ופתוגנים: קשה להפריז בחשיבותה בהשבחת גידולים. חקלאי הסאהל ידועי הסבל מאבדים על-פי-רוב מחצית מיבול הסורגום שלהם בגלל העובש לבדו, ועם זאת העובש הוא רק אחד מני פתוגנים רבים. במדינה טרופית בעולם השלישי, מחצית או יותר מן היבול המאוחסן צפויה להינזק על-ידי פטריות או חרקים. מובן מאליו שאלה הפסדים חמורים, אבל תוצאות הלוואי שלהם ממש הרסניות. בסופו של דבר, אם האיכר זוכה לשמור בידיו רק מחצית מיבולו, הוא חייב לעבד שטח אדמה כפול כדי להשיג את אותה המטרה. אחת הבעיות המעיקות ביותר בסאהל (ובאזורים צחיחים למחצה רבים אחרים בעולם) היא עיבוד-יתר: תלמים נחרשים באדמה שמוטב היה להניח אותה כפי שהיא, והעפר מתפזר ברוח. יבולים גדולים יותר בשטחים המתאימים ביותר יתרמו רבות לפתרון הבעיה. וברחבי העולם מתנהלות תוכניות השבחה באלפיהן, שמטרתן לשכלל אלפי תכונות רצויות אחרות. אבל בין כל התוכניות הללו, העמידות בפני טפילים נהנית מעדיפות גבוהה מאוד.

כללית, עמידות בפני טפילים מושגת באחת משלוש דרכים עיקריות. כמה צמחים הם פשוט פונדקאים לא-ראויים, משום שהכימיה שלהם אינה מתאימה, או יש להם צורת תאים שאינה נוחה לפלישה, או כל דבר אחר. לדוגמה, הצרעות היוצרות עופצים בעצי אלון אינן תוקפות את בצל הגינה, נאמר. שנית, צמחים עשויים להכיל מנגנונים ייעודיים המחסנים אותם הן מפני מזיקים הן מפני מחלות, ויסודם של אלה בגנים מיוחדים. הגנים הללו פועלים בדרכים רבות ושונות. לדוגמה, מדענים במכון לחקר גידולי שלחין של המרכז הבריטי לחקר החקלאות בלונג אשטון, בודדו ואפיינו חלבון מצמח טרופי, דגן דומה לדוחן הקרוי "דמעות איוב" (Coix lacryma-jobi), חלבון זה משבית אנזים חיוני לעיכול (אלפא-אמילז) במעי הארבה, והוא מסוגל גם לעכל את מעטה הכיטין (חלבון מגן חיצוני) של פטריות.1 כללית, הגנים המספקים עמידות ייעודית כזו הם מטרותיהן של תוכניות ההשבחה. "זנים" עמידים הם פרטים המכילים גנים ייעודיים להתנגדות. ועוד, כללית, מירוץ חימוש אבולוציוני מתנהל לו בלי הרף בין צמחים (או משביחי צמחים) השואפים לשכלל מנגנוני התנגדות ייעודיים, לבין הפתוגנים העוברים מוטציות כדי להתגבר עליהם.

שלישית, קבוצות של צמחים - במשק ובבר - עשויות לרכוש עמידות כללית, פשוט הודות לשונות הקיימת בקרבן (נקודה שהועלתה לראשונה בפרק 5). כל פתוגן נתון, יהא הפונדקאי שלו אשר יהא - תירס, אלון, אדם - יגלה באקראי כי הרבה יותר קל לו לפלוש לפרטים אחדים מאשר לאחרים. בדרך-כלל, גידולי השדה רגישים יותר למחלות מאשר צמחי הבר, משום שבשדה גדלים פרטים כה רבים מאותו טיפוס כללי, אבל אם יש שונות גדולה בין הצמחים השונים, הם לא יחוסלו בנקל על-ידי פתוגן יחיד כלשהו בשנה יחידה, מה שהיה עלול לקרות אילו היו כולם אחידים לחלוטין.

הלנדרייסים שיצרו עובדי האדמה במרוצת דורות רבים מספור מגלים על-פי רוב עמידות ניכרת בפני טפילים מקומיים, ויש לכך שתי סיבות. ראשית, האיכר אינו "משביח" צמחים, למען הדיוק, אלא מכניס שינויים בתהליכי הברירה הטבעית. ייתכן שגידול כלשהו לא יפותח כלל, אלא אם כן יש לו עמידות כלשהי בפני טפילים מקומיים. שנית, וחשוב יותר, בלנדרייסים המתרבים באמצעות זרעים (בניגוד לפקעות ולייחורים) יש לרוב מידה רבה של שונות; כל פתוגן נתון, בשנה נתונה, יחסל רק חלק מן הכלל.

אסור לזלזל בסגולותיהם של לנדרייסים. רבים מהם, בכל רחבי העולם, הוחלפו בזנים מודרניים, "מושבחים", עתירי תנובה, ועד מהרה נכנעו למחלה מקומית שהלנדרייס היה עומד בפניה. אולם אל לנו להפריז בתגובתנו על כך ולהסיק - כפי שנטו להסיק אנשי "החזרה לטבע" בשנות ה-70 – שהלנדרייסים עדיפים תמיד על פני הזנים המודרניים. אמת, מועטים הסיכויים לכך שלנדרייסים יחוסלו כליל על-ידי מגיפה אחת בשנה אחת, אבל ההפסדים שהם נושאים יכולים בכל זאת להיות עצומים (לרבות אותם 50 אחוזי הסורגום בסאהל כתוצאה מעובש). הדרך האידיאלית היא איפוא ליישם את שיטות ההשבחה המודרנית, אבל לעשות זאת בענווה. רוצה לומר, לנדרייס ששמר על מיטב סגולותיו המקוריות, אבל גם קיבל מלאי של גנים המעניקים לו עמידות ייעודית בפני טפילים מקומיים מסוימים, יהיה אולי עדיף על הלנדרייס המקורי. צמח כזה יהיה משובח באמת ובתמים.

במונחים גנטיים, צמח הגידול האידיאלי הוא צמח בעל שונות רבה ככל האפשר בתכונותיו שאינן חשובות (השונות מעניקה לו עמידות כללית בפני מחלות וכושר שרידה), אבל הוא אחיד בגנים המעניקים לו את סגולותיו הרצויות ביותר (כגון טעם, או תכולת חלבונים), וכמו כן מחזיק במגוון של גנים לעמידות ייעודית בפני מבחר של פתוגנים, על-ידי מבחר של מנגנונים שונים בכל מקרה. זוהי דרישה קשה מאוד, אבל היא ממין הדרישות שהמשביחים המתוחכמים ביותר, המעריכים את בעיותיהם של איכרים עניים (כגון חוקרי ICRISAT), משתדלים למלאן. תנו דעתכם על כך שמילוי הדרישה הקשה הזאת מחייב רמה מדעית גבוהה באמת ובתמים - כל מה שמתואר בפרק זה ובבא אחריו, בחזקה גדולה מאוד. עוד יש לציין כי הנהנים העיקריים מן המדע הנעלה הזה הם על-פי רוב העניים ביותר מבין האיכרים, אלה העובדים בתנאים הקשים ביותר. אחת הבעיות הכלכליות המרכזיות בעולמנו המודרני היא יישום המדע המתקדם ביותר (ולפיכך היקר ביותר) לצורכיהם האמיתיים של האנשים העניים ביותר, שכן אלה יוכלו ליהנות ממנו יותר מכול. אחזור לסוגייה זו בפרק 11.

הנה כי כן, המשביחים המודרניים שונים מהאיכרים בשימוש שהם עושים בברירה ובטכנולוגיה: ידע עמוק ורחב בשיגיונות הרבייה של יצורים שונים; ידע הולך ומצטבר בגנטיקה שביסוד התכונות המסוימות, ויכולת לעורר, להאיץ ולהרחיב במידה ניכרת את המנגנונים (אפילו לשלוט בהם, במידה מסוימת) שהאיכר אינו יכול אלא לקוות להופעתם הספונטנית - ובכלל זה יכולת להרחיב את המאגר הגנטי על-ידי מוטציה מוכוונת, ויצירת זני מכלוא שהאיכר הפשוט לא יוכל להשיג לעולם. אבל הגיע הזמן להשאיר את האיכר מאחורינו, עם כל פיקחותו, ולעיין היטב בממשיכי דרכו המודרניים.

1. AFRC Annual Report, 1989-90, Swindon

לפריטים נוספים מתוך הפרק:

השבחה
השבחה : השפעת החקלאים הראשונים על צמחים ובעלי-חיים
השבחה : ההשבחה שמלפני המשביחים
השבחה : מין חדש על רגל אחת: פוליפלואידיות
השבחה : הופעת המשביח המקצועי
השבחה : יתרונות ההשבחה המודרנית על החקלאות הפשוטה (פריט זה)
השבחה : רביית-פנים ורביית-חוץ
השבחה : הכלאה לאחור
השבחה : מכלוא F1
השבחה : הרחבת המאגר הגנטי
השבחה : גידולים חדשים באמצעות פוליפלואידיות
השבחה : משחקי כרומוזומים
השבחה : הכפלה אל-זוויגית
השבחה : הזינוק הגדול קדימה: תרבית רקמות צמחים
השבחה : שונות סומקלונית
השבחה : מכלואים סומטיים
השבחה : בהמות משק
השבחה : "יעילות"
השבחה : גזעים נדירים
השבחה : "השבחה" מהי?

ביבליוגרפיה:
כותר: השבחה : יתרונות ההשבחה המודרנית על החקלאות הפשוטה
שם  הספר: מהנדס הגן : גנים וגנטיקה : ממושג התורשה עד ליצירת חיים
מחבר: טאג', קולין
תאריך: 1996
הוצאה לאור: ספרית מעריב
הערות: 1. מאנגלית: עמנואל לוטם.
הערות לפריט זה: 1. המאמר הוא חלק מפרק 6 בספר.
הספרייה הוירטואלית מטח - המרכז לטכנולוגיה חינוכית