CRISPR 유전자 가위 기술이 농작물의 내병성과 수확량을 높이는 데 사용될 때
안녕하세요. 특정 형질을 강화한 작물은 농업 생산성에는 이로울 수있습니다. 그러나 야생종과의 교잡이나 생물 다양성 감소에 대한 우려도 제기된다고 하죠. 이런 유전자 조작이 자연 생태계에 미치는 장기적 영향이 궁금합니다.
안녕하세요.
CRISPR 기술을 이용해 내병성이나 수확량을 강화한 작물이 도입되면, 단기적으로는 병충해 저항성 향상과 생산성 증가를 통해 농업 효율을 크게 높일 수 있습니다.
하지만 이러한 형질 강화가 자연 생태계와 야생종의 유전적 구조에 어떤 방식으로 영향을 미치는지에 대해서는 장기적인 관찰이 필요합니다. 우선 유전자 편집 작물이 기존 농경지 경계에서 야생 근연종과 교잡될 경우, 강화된 내병성이나 제초제 저항성 유전자가 자연 생태계로 유입될 가능성이 있는데요, 이러한 유전자 흐름은 야생종의 번식 경쟁력을 증가시켜 특정 종이 과도하게 우세해지는 결과를 초래할 수 있으며, 이는 결국 지역 생태계의 균형을 무너뜨리고 종 다양성을 감소시키는 방향으로 작용할 우려가 있습니다.
또한 특정 병원체에 대한 강력한 저항성을 가진 작물이 광범위하게 재배될 경우, 병원체 집단은 선택압을 받아 새로운 감염 전략이나 돌연변이를 획득하게 됩니다. 이는 항생제 내성균의 등장과 유사한 원리로, 장기적으로는 기존에 없던 고병원성 병원체가 출현하거나 병원체의 적응 속도가 기존보다 빨라질 가능성을 내포합니다. 이러한 진화적 압박은 생태계 전체에 영향을 줄 수 있고, 특히 곤충 매개 병원체나 토양 미생물군집의 구성 변화로 이어져 농업과 자연 생태계의 상호작용 구조를 바꿀 수 있습니다.
게다가 CRISPR을 통한 형질 강화가 식물의 생리학적 특성, 예를 들어 개화 시기나 영양분 축적 방식, 화분 매개 곤충과의 상호작용 패턴을 바꿀 수 있는데, 이는 생태계 내 다른 생물종의 생활사와 먹이망 구조에도 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어 개화 시기 변화는 특정 꽃가루 매개 곤충의 먹이 확보 시기와 어긋나 생태적 불일치를 유발할 수 있고, 이는 곤충 집단의 크기 감소나 포식자-피식자 관계의 변화로 이어질 수 있습니다. 감사합니다.
안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
CRISPR 품종은 저항성이나 수량성을 높여서 농약 사용량을 줄이는 장점이 있지만, 형질이 강할수록 야생근연종과의 자연교잡을 통해서 경쟁력이 과도하게 높아져서 지역 개체군 구조가 변형되는 사례가 있을 수 있습니다.
또한 특정 형질 중심의 대량 보급은 유전적 다양성 축소로 동일 병해에 집단적으로 취약해진 단잉품종 리스크를 만들수 있어서 샡애계 영향 평가와 격리 모니터링이 핵심 관리 요소로 제시됩니다.
감사합니다.
무엇보다 유전자 조작(GMO) 작물의 가장 큰 장점은 해충 저항성 작물로 인한 살충제 사용 감소와 제초제 내성 작물 농법을 통한 토양 침식 방지 등입니다.
그러나 말씀하신 것처럼 부정적 영향도 있습니다.
가장 큰 부분은 조작된 유전자가 야생종으로 이동하는 유전자 오염 위험입니다. 이로 인해 기존 제초제에 내성을 가진 슈퍼 잡초가 출현할 수 있죠.
또한, 해충 저항성 작물이 꿀벌과 같은 유익한 비표적 생물에게 피해를 주어 생물 다양성을 감소시키고, 장기적으로는 생태계의 먹이 사슬 균형을 교란할 수 있다는 우려도 있습니다.
CRISPR 유전자 가위 기술을 이용해 내병성과 수확량을 높인 작물이 자연 생태계에 미치는 장기적 영향에 대한 우려는 주로 세 가지 측면에서 제기됩니다. 첫째, 유전자 변형 작물의 유전자가 야생종과의 교잡을 통해 야생 개체군으로 흘러 들어갈 수 있으며, 이로 인해 잡초의 제초제 저항성 강화 등 예상치 못한 슈퍼 잡초의 출현이나 야생종의 유전자 오염으로 인한 생물 다양성 감소를 초래할 가능성이 있습니다. 둘째, 강화된 내병성 형질이 해충이나 병원균의 진화적 압력으로 작용하여 더욱 강력하고 새로운 해충이나 병원균이 등장하는 해충의 저항성 증가를 유발할 수 있습니다. 셋째, 유전자 변형 작물이 생태계 내의 비표적 생물, 예를 들어 익충이나 미생물 군집 등에 간접적인 영향을 미쳐 생태계 균형을 깨뜨릴 수 있다는 점 또한 장기적인 우려 사항으로 논의되고 있으며, 이러한 영향은 생태계의 복잡성으로 인해 예측과 평가가 어렵다는 특성이 있습니다.