植物為什么帶毒? 兼議轉(zhuǎn)基因食物的安全性

當(dāng)我們在高原或者草原考察的時候,經(jīng)?吹竭@樣的現(xiàn)象:有一些植物是牲畜不敢碰的。由于特殊的保護,它們得以生存下來,變成了高原或草原衛(wèi)士。而那些沒有防護的植物被啃食得很厲害。如果沒有那些植物的保護,草原會退化更嚴(yán)重。那些有特殊保護功能的植物,要么是有刺等物理防御功能的如錦雞兒,要么是有化學(xué)防御功能的,如狼毒、蕁麻(蝎子草)、黃芪等等。

植物為什么有毒?出于自我保護目的而已,這是生物界演化的結(jié)果。從化學(xué)防御功能來看,有毒植物可以分為以下幾種:

1)含甙類的植物如夾竹桃、洋地黃、鈴蘭、毒毛旋花、毒箭木、遠(yuǎn)志、桔梗、皂莢等。

2)含生物堿類的植物 如曼陀羅、顛茄、天仙子、烏頭、毒芹、斷腸草、藏紅花、荷包牡丹、貝母、蓖麻、水仙、奪命草、飛燕草、風(fēng)信子、商陸等。

3)含毒蛋白類的植物 如相思豆(含有相思子毒蛋白)、巴豆樹(含巴豆素)。

4)含酚類的植物 如常春藤、毒魚藤、櫟樹、野葛、漆樹、地薯、檳榔等。

植物的化學(xué)防御功能進化很早。生存于石炭紀(jì)的植物,就含有丹寧以防御植食性動物侵害,例如起源古老的木賊仍含有這類丹寧。另一些植物則形成了馬錢子堿等生物堿作為拒食劑。這兩類成分被認(rèn)為在石炭紀(jì)末期對恐龍的生存不利對昆蟲也有較強的抗生作用。

昆蟲由于行為反應(yīng)和解毒機制的演化和發(fā)展,對植物的化學(xué)防御因素能夠克服和適應(yīng),使其失去作用;植物也能產(chǎn)生新的防御因素以超過昆蟲的適應(yīng)能力因此,植物與植食者(尤其昆蟲)之間的斗爭是長期的艱苦的。昆蟲盡量選擇適口的植物而不被毒死,或者通過特殊的解讀機制而適應(yīng)有毒植物;在植物方面,由于采食者將其種子擴散,反而允許一些動物如鳥類和小型獸類采食果食或種子,而不利用化學(xué)防御辦法毒死它們。

人類的食物是其祖先長期馴化的結(jié)果。神農(nóng)嘗百草,就是在長期的探索中,將一些好的物種保留下來的,這些物種包括各種農(nóng)作物、蔬菜、果樹、牲畜、禽、魚類。這些食物的共同特點是安全、可留種繁育。那些有毒植物被排斥出食物鏈,僅在特殊情況下,作為治病的藥物保留下來,如栽培的中草藥。大部分有毒植物繼續(xù)存在于在自然界中,只有需要的時候才去采集。

現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)如轉(zhuǎn)基因技術(shù),可以使作物“帶毒”,這在玉米、大豆、水稻和油菜中都得到了應(yīng)用,主要是讓一些作物生產(chǎn)毒蛋白,是將微生物的抗蟲基因轉(zhuǎn)移到了作物中去。讓作物“帶毒”的目的是防治蟲害,即蟲子不吃,讓農(nóng)業(yè)變得更為簡單,但是其風(fēng)險也是巨大的。人類不知道這些“帶毒”的作物對人體造成什么樣的影響?大量的證據(jù)這些轉(zhuǎn)基因食物可能存在健康的巨大風(fēng)險,對試驗動物的內(nèi)臟和生殖系統(tǒng)造成影響,充分體現(xiàn)了有毒植物的一些特征。原來在食物鏈上的聰明的害蟲們,要么放棄被基因改造的“有毒”作物,開始食用其它植物,改變了生態(tài)位,對生態(tài)平衡造成重大影響;要么自身進化出“解毒”機制而適應(yīng),人類不得不繼續(xù)依賴農(nóng)藥而控蟲害。

既然通過新技術(shù)將本來無毒的作物變成“帶毒”,那么,科學(xué)家就有義務(wù)去告訴人民大眾,那些被改變了性質(zhì)的作物產(chǎn)品是藥物還是食物?道理是不復(fù)雜的,如果當(dāng)年“神農(nóng)”們遇見那些連蟲子都不吃、連種都不能留的“有毒”水稻、玉米、大豆時,他們會將其列為安全食物讓后代人享受嗎?

(作者系中國科學(xué)院植物研究所研究員)

責(zé)編:科普知識網(wǎng)

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