In anul 2018, o echipa de cercetatori de la Universitatea de Cercetare din Oxford a publicat rezultate care au starnit interes si controverse in comunitatea stiintifica. Studiul a documentat aparitia, pentru prima data inregistrata, a unor modificari genetice extrem de rare la populatiile de insecte dupa expunerea indelungata la un anumit pesticid utilizat pe scara larga in agricultura de mai bine de 50 de ani. Aceasta modificare genetica, de natura spontana si extrem de rara, a fost observata in mod intamplator, intr-un teren experimental din Padurea New Forest, din Marea Britanie.
Contextul stiintific al evenimentului
Pentru decenii, actiunea pesticidelor in mediu a fost monitorizata in detaliu, insa doar ca factor de influenta asupra populatiilor insectelor, fara sa se cunoasca potentiale efecte la nivel genetic profund. Pesticidul folosit in acest studiu, un organofosfarat denumit chlorpirimifos, a fost administrat pe terenurile agricole din zona respectiva timp de peste 50 de ani, cu un regim controlat, fara ocazii evidente de contaminare in exces.
In anii recenti, cercetatorii speculau asupra eventualelor adaptari genetice sau dezvoltarii de rezistenta, dar rezultatele confirmau doar mutatii genetice frecvente si usor de explicat ca urmare aselectului. Niciun efect de amploare, raritatea modificarilor sau aparitia unor mutatii spontane deosebit de complexe nu fusese inregistrata pana in prezent.
Fenomenul neașteptat
In cursul experimentului, in anul 2017, in cadrul unui program de monitorizare genetica, cercetatorii au descoperit ca anumite insecte din specia Cydia pomonella (molii ale marului), expuse timp de decenii la pesticid, prezentau modificari genetice exceptionale, cu frecvente extrem de scazute. Insa ceea ce a iesit din comun a fost identificarea unei mutatii genetice rare, legata de modificarea structurilor cromozomiale, care in mod normal nu se intalnesc spontant in astfel de specii, si care nu fusese descrisa anterior.
Aceasta mutatie, numita de echipa „mutatie de tip structurale complexe”, a fost confirmata ulterior in mai multe loturi de insecte colectate in procedura de recoltare. Cazul cel mai relevant a fost cel in care in urma unei expozitii repetate si prelungite la pesticid, a aparut o mutatie care modifica siguranta si functionarea anumitor gene implicate in metabolismul pesticidului. Cu toate acestea, mutatia aceasta presupunea o restructurare a unor gene in mod special, ceea ce nu fusese atat de rar in alte studii, dar nu si intr-o specie de insecte expuse continuu la pesticid.
Implicatii si consecinte reale
Descoperirea acestei mutatii genetice rare intr-un interval de peste 50 de ani de expunere si cercetare a fost considerata de comunitatea stiintifica o surpriza de proportii. Ea indica ca adaptarea genetica impusa de pesticide nu se limiteaza doar la mutatii simple sau rezistenta dobandita treptat, ci poate implica chiar schimbari structurale rare, cu posibil impact asupra evolutiei speciei.
Aceasta observatie a starnit discutii privind riscul de aparitie a unor mutatii de acest tip in populatiile de insecte din medii agricole expuse regulat pesticidelor, inclusiv riscul de aparitie a unor mutatii cu efecte neanticipate asupra ecosistemelor sau asupra rezistentei insectelor la tratamente.
In plus, implicatiile practice ale constatarii acestor mutatii rare sunt multiple, de la evaluarea mai atenta a riscurilor genetice ale pesticidelor pe termen lung, pana la reconsiderarea strategiilor de control biologic si chimic in agricultura, intrucat astfel de modificari genetice pot sa ramana latente in populatii pentru perioade lungi si sa produca efecte imprevizibile.
Concluzie
Peste mai mult de jumatate de secol de cercetare, aparitia unei mutatii genetice foarte rare, legata de expunerea la un pesticid utilizat in mod regulat, reprezinta un fenomen de importanta majora din punctul de vedere al evolutiei genetice a insectelor. Descoperirea facuta de cercetatorii britanici in 2018 a deschis noi perspective in intelegerea modificarilor genetice induse de pesticide si a potentialului lor de a genera schimbari evolutive neasteptate.