إن الطلب العالمي على الأغذية البحرية آخذ في الازدياد مع تحول السكان إلى الأغذية الغنية بالبروتين، حيث أن الأرصدة السمكية البرية تتعرض لضغوط هائلة، حيث يعمل العديد من مصائد الأسماك في حدود مستدامة أو خارجها، وقد كثف العلماء في مجال تربية الأحياء المائية أو الزراعة السمكية لسد الفجوة، ولكنهم يواجهون مجموعة من التحديات الخاصة بهم، وهي: بطء معدلات النمو، وتفشي الأمراض، والقيود البيئية، ويتيح التغيير الوراثي أداة واعدة لمعالجة هذه القضايا بصورة مباشرة.

ما هي الأسماك المتطورة جينيا؟

والأسماك المحورة وراثيا هي كائنات تم عمدا تغيير موادها الوراثية باستخدام تقنيات التكنولوجيا الحيوية، ويشمل المصطلح كلا من النهج التقليدية التي تستخدم فيها الجينات من أنواع أخرى، وأساليب جديدة لتحرير الجينات تعدل الجينات الموجودة دون إدخال حمض نووي أجنبي، والهدف هو منح سمات يصعب تحقيقها عن طريق التوالد الانتقائي التقليدي، مثل النمو المتسارع بشكل كبير أو تعزيز مقاومة الأمراض.

الطرائق المغايرة

The most well-known example of a transgenic fish is the AquAdvantage salmon, developed by AquaBounty Technologies. Scientists inserted a growth hormone gene from Chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha) along with a promoter Fout (2]

Gene Editing and CRISPR

وفي الآونة الأخيرة، فتحت أدوات تحرير الجينات، مثل CRISPR-Cas9، إمكانيات جديدة، وبدلا من إدخال الحمض النووي الأجنبي، يمكن أن تحذف أو تعدل الجينات الموجودة، فعلى سبيل المثال، قام الباحثون بتحرير الجينات الغامضة في عدة أنواع من الأسماك البعيدة لإنتاج أنواع من الفينول المصففة بموجات أعلى من اللحوم، وقد أحدثت الجينات المتطورة التي تنطوي على الإنجاب لخلقة، على إيجاد الأسماك المعقم، وهي استراتيجية يمكن أن تخفف من المخاطر الزراعية.

ألف - مزايا صيد الأسماك في الأحياء المائية التجارية

وتتراوح الفوائد المحتملة للأسماك المحورة وراثيا بين الأبعاد الاقتصادية والبيئية والصحية العامة، وهي المزايا الرئيسية، وكل منها مدعوم بالبحوث وبإجراء تجارب في العالم الحقيقي.

دورة النمو السريع وسلسلة الإنتاج الأقصر

فالنمو السريع هو أكثر الصفات جاذبية تجاريا، فالسلمون الأكوادافي، مثلا، ينمو إلى وزن السوق في نصف وقت السلمون المحيط الأطلسي التقليدي، مما يقلل من الوقت الذي تنفقه الأسماك في القلم، ويقلل من التعرض للمرض والإجهاد البيئي، كما يعني زيادة دورات الإنتاج في السنة، ويزيد من الناتج العام دون توسيع نطاق البصمة الزراعية، ويترجم نمو الأسماك مباشرة إلى انخفاض في تكاليف الغذاء والعمل.

تحسين مقاومة الأمراض

وتكلف حالات تفشي الأمراض بلايين الدولارات في صناعة تربية الأحياء المائية سنوياً وتجبر المزارعين على استخدام المضادات الحيوية، مما يمكن أن يسهم في مقاومة مضادات الأوبئة، كما أن الأسماك التي تستخدمها الآلية العالمية لا يمكن أن تُصمم لتعريف البذور المضادة للأوبئة، مثل الإسكروبي أو الأنزيم، التي توفر مقاومة واسعة النطاق للمغذيات البكترية والمسببات الفيروسية، كما أن التجارب في معدلات الوفيات بين الحيوانات والمسببات المنخفضة قد أظهرت إلى حد كبير.

تعزيز التسامح البيئي

وتواجه مناطق زراعية كثيرة درجات حرارة شديدة، أو مستويات منخفضة من الأكسجين، أو ملوحة متغيرة تضغط على الأرصدة السمكية التقليدية، ويمكن أن ينتج التعديل الوراثي سلالات تحتمل طائفة أوسع من الظروف، ومن ذلك مثلا أن أنواع المياه الباردة مثل سمك السلمون الأطلسي يمكن أن تصبح أكثر مرونة في المياه الحارة عن طريق إدخال جينات من أقارب يتسامحون بالحرارة، كما أن التلابيا قد تم تصميمها للبقاء في المياه الشحيحة، حيث تفسح المجال أمام الزراعة في المناطق الساحلية.

التعزيز التغذوي

وفيما عدا النمو والبقاء، يمكن تصميم الأسماك الآلية العالمية لإنتاج مستويات أعلى من المغذيات المفيدة، ويعمل الباحثون على سمك السلمون عبر جيني الذي يتكون من حمضات سمينية طويلة السلسلة (EPA) و DHA) من السلائف النباتية في غلافها، ويمكن أن توفر هذه الأسماك مصدراً مباشراً لهذه الدهون الصحية القلبية، التي يتم الحصول عليها حالياً من موارد صغيرة جداً تساعد على زراعة الأسماك.

زيادة الإنتاجية والكفاءة في استخدام الموارد

ونظراً لأن سمك الآلية العالمية يتحول إلى كتلة جسمية أكثر كفاءة، فإنها تتطلب قدراً أقل من التغذية لكل كيلوغرام من الأسماك المحصولة، مما يقلل من الطلب على الأسماك وزيت الأسماك المستخرجة من الأنواع المزروعة، ويخفف الضغط على النظم الإيكولوجية البحرية، ويعني ارتفاع الإنتاجية أن نفس كمية المياه والطاقة والأراضي يمكن أن تنتج بروتيناً أكبر، مما يجعل تربية الأحياء المائية أكثر استدامة، وفي عالم تزداد فيه الموارد الزراعية توتراً، فإن هذه المكاسب بالغة الأهمية.

الشواغل والتحديات

وعلى الرغم من الفوائد الجبارة، فإن تسويق الأسماك في الآلية العالمية قد تباطأ بسبب الشواغل المشروعة، وهي تشمل الأبعاد الإيكولوجية، ورفاه الحيوان، وسلامة الأغذية، والاجتماعية.

المخاطر الإيكولوجية والبيئية

أما أكثر المخاطر التي يُذكر أنها قد تفلت من المزارع وتتداخل مع السكان البريين، ويمكن أن تُحدث جينات جديدة تغير الاختيار الطبيعي، فعلى سبيل المثال، يمكن أن تعطي هذه الجينات المصممة من الهرمونات ميزة تنافسية لدى الآلية العالمية، مما يتيح لها أن تُفرّق في الأسماك البرية من أجل الغذاء أو الرفيقات، ويُخل بالتوازن بين النظم الإيكولوجية، وفي المقابل، إذا فرض المحوِّر تكلفة من حيث التكاثر في البراري، فإن الأسماك الهاربة قد تقلّت من الماء قد يكون قد قلّت من الماء.

وثمة شاغل آخر هو إمكانية أن تُدخل الأسماك التابعة للآلية العالمية حساسيات أو سموم جديدة في سلسلة الأغذية، رغم أن الاختبارات الواسعة النطاق لم تجد دليلاً على هذه الآثار في المنتجات المعتمدة حالياً، وأجرت إدارة الأغذية والمخدرات في الولايات المتحدة تقييماً شاملاً لسالم سمك أكوادفانتاج وخلصت إلى أنه من الآمن تناول الطعام وعدم إثارة مخاطر بيئية كبيرة عند ظهورها في مرافق محتوية.

الرعاية الحيوانية والقضايا الصحية

فبعض الأسماك في الآلية العالمية، ولا سيما خطوط النمو السريع، يمكن أن يستحدث تشوهات أو مشاكل صحية، فعلى سبيل المثال، أظهر السلمون المتحول ارتفاعا في حالات تشوهات الفك والشذوذ الشوكي، وهو ما يرجح أن يكون النمو السريع في العظام يتجاوز نمو العضلات، وهذه الظروف يمكن أن تسبب الألم وتخفض نوعية حياة الأسماك، بالإضافة إلى أن الأسماك التي تصمم من أجل النمو المعزز كثيرا ما تكون لها معدلات مرتفعة من الازدحام، وتتطلب مزيدا من الأوكسجين، وربما تؤدي إلى نقصا.

السلامة الغذائية والحساسية

(أ) أن تقييم السلامة الصارم مطلوب قبل وصول الأسماك إلى السوق، وقد مرت فترة اختبار السلمون في أكوادفانتاج سنوات من الاختبار، بما في ذلك تحليلات تكوين المغذيات، والحساسية، والسمية، ولم تجد هيئة تنمية مصائد الأسماك خلافات كبيرة من سمك السلمون التقليدي، إلا فيما يتعلق بمسار النمو المقصود، غير أن الناقدين يلاحظون أن الآثار الطويلة الأجل لا تزال غير معروفة، وأن التعديل الديني لا يزال غير متسق في جميع البلدان.

قبول المستهلكين ومفاوضات السوق

ويظل الرأي العام بشأن الأغذية المعدلة وراثياً منقسماً بشكل حاد، لا سيما في أوروبا وأجزاء من آسيا، وتظهر الدراسات الاستقصائية باستمرار أن أغلبية المستهلكين يفضلون تجنب منتجات الآلية العالمية، وإن كان الاستعداد لقبولها يمكن أن يزيد عندما يتم الإبلاغ بوضوح عن فوائد مثل انخفاض الاستخدام المضاد للتنوع البيولوجي أو انخفاض الأثر البيئي، وأن عدم وجود تعريف إلزامي في العديد من الولايات القضائية يؤدي إلى مزيد من الارتباك، وقد يتطلب المعيار الوطني للإفصاح عن الأغذية الأحيائي وضع علامات على نحو غير متكافئ.

تصريف الأراضي

وتختلف أنظمة الأسماك في الآلية العالمية اختلافاً كبيراً في جميع أنحاء العالم، مما يعكس مواقف مختلفة تجاه التكنولوجيا الأحيائية والمخاطر، ولأن تربية الأحياء المائية صناعة عالمية، فإن هذه الاختلافات تؤثر على التجارة والابتكار.

الولايات المتحدة وكندا

وكان السلمون الذي أقيمته شركة AquAdvantage هو أول حيوان معدل وراثياً تمت الموافقة عليه للاستهلاك البشري في الولايات المتحدة، وقد قامت هيئة تنمية مصائد الأسماك بتقييمه في إطار عملية تطبيق المخدرات الجديدة، وهي نهج مثير للجدل يجادل فيه النقاد بأنه لم يكن مصمماً للحيوانات الغذائية، وبعد ما يقرب من عقدين من الاستعراض، خلصت هيئة تنمية مصائد الأسماك في عام 2015 إلى أن السالمون آمن وأن المرافق التي تحتوي على مرافق (الصها الصهاريج المغلقة) ستمنع من الفرار.

الاتحاد الأوروبي

ويحتفظ الاتحاد الأوروبي ببعض أشد الأنظمة صرامة بشأن الكائنات الحية المحورة وراثياً، وتحتاج الهيئة الأوروبية للسلامة الغذائية إلى تقييمات شاملة للمخاطر، ولكن لم يتم الموافقة على أي سمك من الأسماك التابعة للآلية العالمية للاستهلاك البشري في الاتحاد الأوروبي، وفي عام 2020، اقترحت اللجنة الأوروبية قواعد جديدة لل الكائنات الحية المحررة جينياً يمكن أن تعفي أنواعاً معينة من التشريع الحالي للمنظمة العالمية للأرصاد الجوية، ولكن العملية لا تزال قيد المناقشة.

آسيا والمناطق الأخرى

وقد استثمرت الصين بشدة في التكنولوجيا الحيوية لتربية الأحياء المائية، بما في ذلك البحوث المتعلقة بالسجاد والتصفيق المتحولين، غير أن الإطلاقات التجارية تخضع للرقابة الصارمة، والقبول العام مختلط، وقد وافقت اليابان على الأسماك المحررة جينيا في إطار تنظيمي يعاملها بشكل مختلف عن الكائنات الحية العابرة، ومن المحتمل أن تفتح الباب أمام زيادة تسويق الأنواع المحررة مثل طوابق البحر الحمراء مع تعزيز برامج نمو العضلات.

وضع العلامات والقابلية للتعقب

وتختلف شروط وضع العلامات بالنسبة لصيد الآلية العالمية: إلزامية في الاتحاد الأوروبي واليابان وأستراليا؛ وطوعية ولكنها منظمة في الولايات المتحدة؛ وكثيرا ما تكون غائبة في بلدان أخرى كثيرة، وتفرض هذه التصحيحات تكاليف امتثال على المنتجين وتجعل من الصعب على المستهلكين اتخاذ خيارات مستنيرة، وتطالب بعض مجموعات الدعوة البيئية والمستهلكة بوضع علامات إلزامية على نطاق العالم، معربة أنها مسألة الشفافية وحقوق المستهلك، وقد تحذر بلدان أخرى من أن وضع علامات صارمة على نطاق واسع يمكن أن يؤدي إلى خلق سمات وصمة واضحة على التكنولوجيا التي قد تتيح إمكانية تحقيق فوائد للاستدامة.

التوقعات المستقبلية

وسيشكل مسار الأسماك المحورة وراثيا في مجال تربية الأحياء المائية التجارية من خلال التقدم العلمي، والقرارات التنظيمية، والقبول العام، ويشير العديد من الاتجاهات إلى اعتماد أوسع نطاقا، وإن كان ذلك في ظل إدارة دقيقة.

جين إديتنغ كـ لعبة

ويمكن أن تؤدي أدوات التشخيص وإعادة التأهيل وغيرها من أدوات تحرير الجينات إلى مسار أكثر دقة وربما أقل إثارة للجدل من التجاوزات، لأن الطبقات يمكن أن تُصنع دون إدخال حمض نووي أجنبي، قد تطغى على بعض العقبات التنظيمية وتشكيل المستهلكين، وعلى سبيل المثال، استخدم الباحثون في معهد روزلين (جامعة إدنبرة) CRISPR لإنتاج جينات المحيط الأطلسي مع ضربة من [FLT:]

التكامل مع ممارسات الزراعة المائية المستدامة

إن الأسماك التي تستخدمها الآلية العالمية ليست حلا قائما بذاته؛ فهي تعمل على أفضل وجه عندما تقترن بابتكارات أخرى؛ إذ إن تداول نظم تربية الأحياء المائية التي تسمح بزراعة الأسماك في الصهاريج البرية التي تقل فيها أسعار الصرف الصحي، هي بمثابة مثالي لاحتواء الأسماك التي تستخدمها الآلية العالمية ومنع الهروب، كما أن تكامل الأسماك التي تعتمد على الزراعة المائية المتعددة الأطقم، مما يؤدي إلى زيادة تحسين عمليات إعادة تدوير الأسماك ذات البصمة البحرية.

Climate Resilience

ومع تغير المناخ يغيّر درجات حرارة المحيطات وأنماط التحمّض، ستحتاج تربية الأحياء المائية إلى تربية أكثر قسوة، ويمكن أن يعجل التعديل الوراثي بتنمية الإجهاد الذي يتسامح مع المياه الحارة، وانخفاض مستوى الهيدروجين، وارتفاع الملوحة، وعلى سبيل المثال، يستكشف الباحثون إدخال جينات البروتينية من سمك الصحراء إلى أنواع ذات أهمية تجارية، ويمكن أن تساعد هذه الأسماك التي تتميز بمقاومة المناخ على الحفاظ على إنتاج الأغذية البحرية في المناطق التي تعتبر فيها تربية الأحياء المائية التقليدية غير قادرة على المنافسة أمراً أوسع.

الاعتبارات الاقتصادية والمتعلقة بالمساواة

إن تنمية الأسماك في الآلية العالمية مكلفة ويهيمن عليها حاليا عدد قليل من شركات التكنولوجيا الحيوية الكبيرة، مما يثير القلق بشأن حماية البراءات، وخطط الملكية الشبيهة بالبذور، وعدم تكافؤ فرص وصول صغار المزارعين في البلدان النامية، ولكي تسهم الآلية العالمية في الأمن الغذائي العالمي، يجب أن تكون التكنولوجيا ميسورة التكلفة ومكيفة مع الظروف المحلية، ويدافع بعض الباحثين عن نهج مفتوحة المصدر أو شراكات بين القطاعين العام والخاص تعطي الأولوية لتقاسم المنافع.

المشاركة العامة والشفافية

وفي نهاية المطاف، يعتمد مستقبل الأسماك في الآلية العالمية على الثقة، إذ يجب أن تشارك صناعة تربية الأحياء المائية والجهات التنظيمية مشاركة مفتوحة مع المستهلكين والمجموعات البيئية والعلماء لمعالجة الشواغل وتبادل البيانات، ومن شأن المشاريع الرائدة التي تتيح للجمهور رؤية المرافق التي تحتوي عليها وتجربة التذوق في الأسماك الآلية العالمية أن تساعد على تبديد الأساطير، وقد تؤدي مخططات وضع العلامات الواضحة وغير المفزعة، إلى جانب الحملات التثقيفية بشأن الفوائد البيئية والصحية في كندا، إلى تغيير التصورات على مر الزمن.

في الختام، إن الأسماك المعدلة وراثياً تمثل أداة قوية لجعل تربية الأحياء المائية أكثر كفاءة واستدامة ومرونة، والتكنولوجيا الموجودة بالفعل لإنتاج سمك أسرع وأكثر نمواً ومقاومة للأمراض، وثروة من حيث التغذية، ومع ذلك تظل العقبات الهامة في شكل مخاطر إيكولوجية، وقضايا تتعلق برفاه الحيوانات، وتشتت الأنظمة، والتشكيكات العامة، ويتيح التحرير أرضاً مبشرة يمكن أن تقلل من هذه الحواجز، ولكن الحوار يتطلب عقداً دقيقاً.