เกษตร การทำความเข้าใจเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรคืออะไร

เกษตร เป็นเวลาหลายพันปีที่มนุษย์จัดการกับธรรมชาติ เพื่อปลูกพืชผลและปศุสัตว์ที่ดีที่สุด ด้วยการจับคู่พืชหรือสัตว์สายพันธุ์ต่างๆ เข้าด้วยกัน ได้ชี้นำเส้นทางการพัฒนาของสิ่งมีชีวิตจำนวนนับไม่ถ้วน หากย้อนเวลากลับไปหลายพันปี พืชผลที่เห็นจะดูแตกต่างไปจากเดิมมาก ในบางกรณีอาจไม่สามารถจดจำได้ เทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรคือชุดของเครื่องมือและสาขาวิชาที่มีไว้เพื่อปรับเปลี่ยนสิ่งมีชีวิต เพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ

จุดประสงค์นั้นอาจรวมถึงสิ่งใดๆ ตั้งแต่การเกลี้ยกล่อมให้ผลผลิตมากขึ้น จากพืชอาหารไปจนถึงการสร้างความต้านทานตามธรรมชาติต่อโรคบางชนิด แม้ว่าจะมีหลายวิธีในการบรรลุเป้าหมายนี้ แต่วิธีที่มักจะได้รับความสนใจจากสาธารณชนมากที่สุด คือการดัดแปลงพันธุกรรม ยีนเป็นหน่วยพื้นฐานของข้อมูลทางพันธุกรรม ยีนคือส่วนของกรดดีออกซีไรโบนิวคลีอิก ที่แสดงออกถึงลักษณะเฉพาะ หรือก่อให้เกิดหน้าที่เฉพาะ

ยีนกำหนดทุกอย่างตั้งแต่สีของดวงตา ไปจนถึงการแพ้สารบางอย่างหรือไม่ เมื่อเรียนรู้เพิ่มเติมว่ายีนใดส่งผล ต่อลักษณะต่างๆของสิ่งมีชีวิต สามารถทำตามขั้นตอน เพื่อจัดการกับลักษณะหรือหน้าที่นั้นได้ วิธีหนึ่งในการทำเช่นนี้คือนำข้อมูลทางพันธุกรรม จากสิ่งมีชีวิตหนึ่งไปใส่ในสิ่งมีชีวิตอื่น แม้ว่าสิ่งมีชีวิตนั้นจะอยู่ในสายพันธุ์ที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิงก็ตาม

ตัวอย่างเช่น หากพบว่าแบคทีเรียบางชนิด มีความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืชบางชนิด อาจต้องการเลิกใช้ยีนเหล่านั้นเพื่อที่จะได้นำไปใส่ในพืชได้ จากนั้นสามารถใช้สารกำจัดวัชพืช เพื่อกำจัดศัตรูพืชเช่นวัชพืช ในขณะที่พืชผลยังคงปลอดภัย และในขณะที่บางคนอาจคิดว่าการเปลี่ยนแปลง สิ่งมีชีวิตในระดับพื้นฐานนั้นผิดธรรมชาติ ความจริงก็คือได้ใช้วิธีการที่โหดร้ายกว่านั้น ในการสร้างสิ่งมีชีวิตมานานหลายศตวรรษ

เมื่อเกษตรกรปลูกพืชผสม มีส่วนร่วมในรูปแบบดั้งเดิมของวิธีการนี้ แต่ด้วยการผสมข้ามสายพันธุ์ ยีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตประเภทหนึ่ง จะถูกนำไปรวมกับยีนทั้งหมดของสิ่งมีชีวิตชนิดที่ 2 มันไม่แม่นยำและอาจต้องใช้เวลาหลายชั่วอายุคน ก่อนที่เกษตรกรจะได้ผลลัพธ์ที่ต้องการ เทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรช่วย ให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเลือกยีนที่จะนำมาใช้กับสิ่งมีชีวิต มาดูประโยชน์ของเทคโนโลยีนี้กัน

ประโยชน์ของเทคโนโลยีชีวภาพเกษตร การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรแทบไม่มีขีดจำกัด อาหารเองอาจรวมถึงผลิตภัณฑ์มากมาย ที่เป็นผลมาจากโครงการเทคโนโลยีชีวภาพทางการ เกษตร ผลิตภัณฑ์นมและอาหารอื่นๆ อาจอยู่ในร้านโดยได้รับความอนุเคราะห์ จากเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตร ด้วยการดัดแปลงพันธุกรรม นักวิทยาศาสตร์สามารถสร้างพืชผลที่ให้ผลผลิต ได้มากกว่าพืชผลที่ไม่ได้ดัดแปลง

นอกจากนี้ยังเป็นไปได้ที่จะแนะนำยีน เพื่อให้พืชมีค่าทางโภชนาการมากขึ้น โครงการข้าวสีทองเป็นตัวอย่างที่ดี นักวิทยาศาสตร์ใช้พันธุวิศวกรรม เพื่อผลิตข้าวที่อุดมด้วยวิตามินเอ ในขณะที่ข้าวมียีนที่จะผลิตวิตามินเอในสัตว์ป่าอยู่แล้ว ยีนเหล่านี้จะถูกปิดในระหว่างกระบวนการเจริญเติบโต ยีนที่ใส่เข้าไปในข้าวสีทอง ทำให้ยีนผลิตวิตามินเอเปิดอยู่

การประยุกต์ใช้เทคโนโลยีชีวภาพด้านการเกษตรที่มีประโยชน์อีกประการหนึ่ง คือการให้พืชมีความสามารถในการเติบโตในสภาพแวดล้อมที่หลากหลายขึ้น พืชบางชนิดทำได้ดีในสภาพอากาศหรือสภาพดินบางอย่างเท่านั้น ด้วยการแนะนำยีนจากสิ่งมีชีวิตอื่น นักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนแปลงพืชเหล่านี้ เพื่อให้เติบโตในสภาพอากาศที่ปกติจะรุนแรงเกินไป สำหรับที่ดินที่เคยไม่เหมาะสม และสำหรับการเพาะปลูกสามารถเรียกคืน

เพื่อการผลิตอาหารได้ การใช้งานที่สามเกี่ยวข้องกับการทำให้พืชต้านทานต่อโรค แมลงศัตรูพืช และสารเคมีได้มากขึ้น ยีนสามารถให้พืชป้องกันภัยคุกคามที่ปกติ แล้วสามารถทำลายพืชผลทั้งรุ่นได้ การดัดแปลงพันธุกรรมสามารถนำไปสู่พืชที่เป็นพิษต่อศัตรูพืชแต่ยังคงปลอดภัยต่อการบริโภคของมนุษย์ อีกทางหนึ่ง นักวิทยาศาสตร์สามารถพัฒนายีนที่จะทำให้พืชต้านทานต่อยาฆ่าแมลงและสารกำจัดวัชพืช เพื่อให้เกษตรกรสามารถบำบัดพืชผลด้วยสารเคมีได้

การจัดการทางพันธุกรรมไม่ได้หยุดเพียงแค่นั้น ด้วยการแนะนำยีนใหม่หรือปิดยีนที่มีอยู่ นักวิทยาศาสตร์สามารถเปลี่ยนทุกอย่างตั้งแต่รูปลักษณ์ของอาหารไปจนถึงรสชาติ แต่ในขณะที่พันธุวิศวกรรมและการดัดแปลงมีประโยชน์มากมาย การปฏิบัตินี้ไม่ได้ปราศจากการวิจารณ์ นักวิทยาศาสตร์ นักเกษตร และนักเคลื่อนไหวบางคนกังวลว่าการปรับเปลี่ยนพันธุกรรมจะก่อให้เกิดผลอะไรในระยะยาว

คำติชมของเทคโนโลยีชีวภาพเกษตร เมื่อใดก็ตามที่กระบวนการเกี่ยวข้องโดยตรงกับการจัดการสิ่งมีชีวิตเพื่อวัตถุประสงค์เฉพาะ การวิจารณ์จะต้องตามมาอย่างแน่นอน บางคนอาจรู้สึกว่าการจัดการทางพันธุกรรมแบบใดแบบหนึ่งนั้นผิด นักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานเกี่ยวกับเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรชี้ให้เห็นว่า ได้ดัดแปลงสิ่งมีชีวิตมาหลายชั่วอายุคนแล้ว ตอนนี้แม่นยำมากขึ้นแล้ว แต่ยังมีคำวิจารณ์อื่นๆ ที่เฉพาะเจาะจงกว่านั้น

ซึ่งไม่ใช่เรื่องง่ายสำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่จะเพิกเฉย ประการหนึ่งคือการดัดแปลงพันธุกรรมมักกำหนดให้นักวิทยาศาสตร์ นำยีนจากสิ่งมีชีวิตหนึ่งและใส่เข้าไปในสิ่งมีชีวิตที่ไม่เกี่ยวข้องกันโดยสิ้นเชิง สิ่งนี้ไม่จำเป็นต้องเกิดขึ้นเป็นอย่างอื่น ดังนั้นข้อโต้แย้งที่ทำมาหลายศตวรรษจึงใช้ไม่ได้จริงๆ ข้อโต้แย้งอีกประการหนึ่งคือไม่แน่ใจจริงๆว่าผลกระทบระยะยาวต่อสิ่งแวดล้อมจะเป็นอย่างไร

จะเกิดอะไรขึ้นถ้ายีนจากพืชดัดแปลงพบทางเข้าไปในสัตว์ป่า เป็นการยากที่จะประเมินว่าพืชดัดแปลงชนิดใดที่มีผลกระทบต่อพืชพันธุ์พื้นเมือง อาจเป็นไปได้ว่าพืชชนิดอื่นอาจมีลักษณะคล้ายคลึงกับพืชดัดแปลง หากวัชพืชเกิดความต้านทานต่อสารกำจัดวัชพืช ก็กลับมาที่ช่อง 1 ที่ด้านหน้านั้น บางคนกลัวว่าการใส่สารพันธุกรรมเข้าไปในพืช นักวิทยาศาสตร์อาจสร้างสารก่อภูมิแพ้ชนิดใหม่ๆ ขึ้นมาด้วย

ในสหรัฐอเมริกา สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาได้วางกฎระเบียบที่เข้มงวดเกี่ยวกับอาหารดัดแปลงพันธุกรรม ซึ่งรวมถึงการทดสอบสารก่อภูมิแพ้อย่างครอบคลุม อาจเป็นไปได้ที่จะกำจัดส่วนประกอบของสารก่อภูมิแพ้ในอาหารที่มีอยู่ เพื่อให้ปลอดภัยสำหรับผู้ที่จำเป็น ต้องหลีกเลี่ยงอาหารประเภทนั้น พืชต้านทานศัตรูพืชอาจนำไปสู่ปัญหาเล็กน้อย เกษตรกรอาจใช้สารเคมีมากขึ้น

ในการบำบัดพืชดัดแปลงพันธุกรรมเพื่อต่อต้านสารพิษ สารเคมีเหล่านี้สามารถสร้างสารพิษในดินหรือซึมลงสู่น้ำใต้ดิน พืชดัดแปลงพันธุกรรมที่มีโปรตีนพิษซึ่งออกแบบมาเพื่อขับไล่แมลงศัตรูพืชอาจส่งผลกระทบต่อสายพันธุ์อื่นด้วย ในทางกลับกัน เกษตรกรไม่จำเป็นต้องใช้ยาฆ่าแมลงมากนัก เมื่อปลูกพืชที่มีสารไล่แมลงในตัว การศึกษาบางชิ้นชี้ให้เห็นว่า การลดการพึ่งพายาฆ่าแมลง บางชนิดอาจได้รับประโยชน์จากการเปลี่ยนไปใช้พืชดัดแปลงพันธุกรรม

นอกจากนี้ยังมีความกลัวในหมู่เกษตรกรบางคนว่า เทคโนโลยีชีวภาพอาจทำให้ความหลากหลายทางชีวภาพลดลง หากพบว่าพืชชนิดใดชนิดหนึ่งให้ผลกำไรและปลูกง่าย เกษตรกรอาจละทิ้งพันธุ์อื่นเพื่อหันไปปลูกพืชดัดแปลง การลดความหลากหลายอาจนำไปสู่ผลลัพธ์ที่เป็นอันตราย พืชผลทั้งหมดอาจตายได้หากโดนโรค ความหลากหลายยังสามารถช่วยให้ดินแข็งแรง และป้องกันไม่ให้สารพิษสะสมเมื่อเวลาผ่านไป

ท้ายที่สุดต้องชั่งน้ำหนักผลประโยชน์ที่อาจเกิดขึ้น จากเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรเทียบกับความเสี่ยง สำนักงานคณะกรรมการอาหารและยาของสหรัฐอเมริกา มีกฎระเบียบที่เข้มงวดเกี่ยวกับพืชดัดแปลงพันธุกรรม ซึ่งออกแบบมาเพื่อให้นักวิทยาศาสตร์ใช้ระเบียบการที่ปลอดภัยในการพัฒนาพืชผลใหม่ หากเชื่อมั่นในวิทยาศาสตร์แต่ยังคงระแวดระวัง อาจพบว่าเทคโนโลยีชีวภาพทางการเกษตรสามารถช่วยหล่อเลี้ยงโลกได้

บทความที่น่าสนใจ : น้ำแข็ง การอธิบายและให้ความรู้เกี่ยวกับศิลปะในการแกะสลักน้ำแข็ง