Kdo vynalezl pesticidy?

Pesticid DDT, vynalezený během druhé světové války, zachránil miliony životů a pomohl uchovat obrovské množství potravin. Vlády a běžní spotřebitelé, unešení širokým používáním zázračného léku, začali zanedbávat odvrácenou stranu jeho působení. Vyprávíme o tom, jak svět nejprve zbožňoval DDT a pak ho nenáviděl – a jak tyto veřejné emoce zabránily stanovení vědecké pravdy, která byla mnohem složitější a nejednoznačnější.

Při hledání kouzelné pilulky na hrozny a brambory

Otázka boje proti hmyzu a zemědělským chorobám se objevila před člověkem asi před 10 000 lety – bezprostředně po nástupu rozvinutého zemědělství. První technologie hubení škůdců a první pesticidy se objevil zpět v antice.

V 1840. století se ukázalo, že škůdci a choroby mohou velmi ovlivnit sklizeň, bez ohledu na úroveň rozvoje techniky a rozsah setí. Velký irský hladomor ve 1,5. letech XNUMX. století způsobila epidemie plísně pozdní (parazitická houba) na bramborách. To mělo za následek smrt milionu lidí a emigraci dalších XNUMX milionu, což snížené obyvatel země o 30 %. Podobné epidemie, byť v menším měřítku, zasáhly Anglii, Belgii a další evropské země.

Přibližně ve stejné době se drobná hmyzí révokaz a padlí, které pocházely ze Severní Ameriky, téměř zničen Francouzský vinařský průmysl.

Způsob, jak se s nimi vypořádat, se objevil díky šťastné náhodě. Směs Bordeaux, kterou vynalezl chemik Joseph Louis Proust, měla chránit plodiny před krádeží: roztok síranu měďnatého nanesený na ovoce vizuálně připomínal plíseň. Další vědec, botanik Pierre Marie Millardet, zjistil, že bobulí ošetřených směsí se nedotýkají nejen lupiči, ale ani houby. Zjistil, že příčinou byla měď obsažená v roztoku.

Vynález DDT

Po objevení bordeauxské směsi začalo mnoho chemiků nadšeně pátrat po všeléku, který by všechny plodiny najednou zbavil jakýchkoliv hrozeb. Mezi těmito experimentátory byli švýcarští chemici. V polovině 1930. let XNUMX. století trpělo Švýcarsko neúrodou způsobenou chorobami rostlin, a tak se vědci snažili najít nové způsoby ochrany plodin.

DDT, dlouho očekávaný zázračný lék, vynalezl v roce 1939 chemik Paul Müller, zaměstnanec chemické společnosti JR Geigy. Strávil více než čtyři roky vytvářením sestavy. Během této doby vědec provedl 349 neúspěšných experimentů, než konečně obdržel požadovaný vzorec.

Objev nespočíval ve vynálezu nové sloučeniny, ale v objevu nových vlastností již známé. DDT (Dichlordifenyltrichlorethan) připravil a popsal rakouský chemik Otto Zeidler již v roce 1874, dlouho před rozmachem syntetické chemie. O 60 let později Müller zjistil, že látka má silný insekticidní účinek, o kterém Zeidler ani nevěděl.

Na počátku čtyřicátých let obdržel JR Gaigy patent v britských, amerických a australských úřadech. Rychlé šíření látky podnítila válka a její stálí souputníci – nehygienické podmínky, vši a propuknutí smrtelných nemocí. V roce 1944 americká armáda strávil experiment v Neapoli, kde hromadné postřikování domů DDT pomohlo zastavit dominanci vší a epidemii tyfu, kterou způsobily.

Američané začali nový vynález okamžitě používat na domácí frontě. Nový insekticid nastříkaný vinice, sady, pole, mléčné farmy, a dokonce i ošetřený starožitný massachusettský dostavník s čalouněním zamořeným moly – všude ta chemikálie úspěšně zabíjela hmyzí škůdce.

Látka byla také inovativní v tom, že hmyz zemřel při sebemenším kontaktu s ní, aniž by ji dokonce snědl. DDT se přitom zpočátku zdálo pro lidi relativně bezpečné, s výjimkou ojedinělých nehod. Například v roce 1945 oni otrávil se hladovějící tchajwanští váleční zajatci – ale jen proto, že si DDT spletli s moukou a upekli z ní chleba. Jen někteří z nich však měli neurologické poruchy.

V roce 1948 dostal Müller za svůj vynález Nobelovu cenu za chemii. Nobelova komise poznamenala, že látka uložené životy a zdraví statisíců nemocí, jako je tyfus, malárie, žlutá zimnice a mor, které přenáší hmyz.

Od euforie k nenávisti

Ne vše ale dopadlo tak hladce. Velmi brzy se v médiích objevily názory na potenciální nebezpečí DDT. V roce 1945 v článku National Geographic poznamenalže nadějný pesticid nešetří užitečný hmyz. Autoři materiálu trvali na tom, že vedlejší škody způsobené působením látky na životní prostředí, které během války nebyly tak významné, vyžadují před použitím v mírových podmínkách další studii.

Kromě toho, ihned poté, co se produkt dostal do všeobecného prodeje v roce 1945, War Production Board uvolněno varování před používáním DDT kvůli riziku narušení přirozené rovnováhy. Regulátor poznamenal, že zbytky z jeho použití mohou lidem ublížit. Jak bere na vědomí, lékařská historička Elena Konis, problém byl v tom, že povaha a rozsah tohoto poškození nebyly dostatečně prozkoumány.

Farmakolog FDA Herbert Calvery poznamenal, že toxická koncentrace látky se výrazně liší pro různé druhy zvířat, na kterých byly provedeny experimenty, ale byl nucen přiznat její relativní bezpečnost pro člověka.

První významnou veřejnou kampaň proti pesticidu zahájila ve druhé polovině 1940. let Dorothy Colsonová, farmářka z Georgie. Nelíbilo se jí, že letadla začala látku rozstřikovat po jejích polích bez jejího vědomí. Žena sjednocený se svými sousedy a začala bojovat: psala dopisy Senátu a dalším orgánům a také studovala speciální literaturu, aby dokázala škodlivost látky pro lidi a životní prostředí. Experimentálně zjistila, že i přes svou zjevnou neškodnost pro člověka DDT zabíjí i jiné druhy, jako jsou včely medonosné a další hmyz.

V reakci na dopisy Dorothy americké úřady uznánože zabíjení opylujícího hmyzu by mohlo narušit přirozenou rovnováhu a pokračovalo ve vydávání nesmyslných varování.

Navzdory skepticismu výroba DDT v poválečné Americe nadále rostla: na počátku 1950. let XNUMX. století její objem dosáhl 100 milionů liber ročně. Američtí farmáři a společnosti tomuto všeléku neodolali. Dokonce i jeden ze zápasníků DDT, rozhlasový moderátor Channing Cope, poznamenal jeho neuvěřitelná účinnost.

Globální změny v postojích k pesticidu začaly v 1960. letech, kdy vyšla kniha Rachel Carsonové Tiché jaro. Carson, biolog z Pensylvánie, trpěl rakovinou prsu ve věku 55 let a snažil se najít toxické látky, které by ji mohly způsobit. Jak bere na vědomí, Konis, v tomto bodě mnoho Američanů požadovalo, aby se vláda hlouběji zabývala negativními účinky pesticidu již dvě desetiletí.

Vědec v knize podrobně popsal, jak zbytky DDT přetrvávají v životním prostředí a poté postupují v potravním řetězci nahoru a hromadí se v tělech predátorů. Carsonova teze je částečně potvrzuje Kolega z Cornell University Alan Poole, který poznamenává, že od roku 1950 do poloviny 1960. let klesla populace orla říčního, druhu dravého ptáka, o 90 % kvůli negativním účinkům DDT.

Dalším nebezpečím, o kterém vědec psal, je rezistence, kterou si hmyz postupem času vyvíjí. Nadměrný „tlak“ insekticidů na komáry může vytvořit populace jedinců odolných vůči DDT. Následně v 1980. letech na Srí Lance se zastaví z tohoto důvodu použijte chemikálii k boji proti malárii.

Samostatně Carson popsal případy lidské otravy DDT a poukázal na jeho možnou karcinogenitu – toto tvrzení stále zůstává kontroverzní a nebylo jednoznačně prokázáno. Je známože DDT může u některých živočišných druhů způsobit rakovinu.

V roce 1962 se Carson zúčastnila ekologické konference v Bílém domě, kde distribuovala první výtisky své knihy a získala podporu vědecké komunity. Chemické koncerny vedené DuPontem, společností, která produkovala většinu DDT, zahájily velkou mediální kampaň proti Carsonově knize. Ale efekt Streisandové se projevil: veřejné pobouření jen rostlo.

Carsonova práce se stal katalyzátorem změny. V roce 1972 Spojené státy zcela zakázaly používání DDT k opylování rostlin – do té doby měla pouze Amerika nastříkaný 1,35 miliardy tun insekticidu. Stockholmská úmluva o perzistentních organických polutantech z roku 2001 zakázala používání DDT v zemědělství a od roku 2019 ji ratifikovalo 183 států včetně Ruska.

Úmluva povoluje použití DDT pouze k potírání lidských nemocí přenášených hmyzem (především malárie) a pouze v případě, že nejsou k dispozici jiné insekticidy. Proto se droga stále aktivně používá v mnoha zemích Afriky a Asie jako hlavní prostředek boje proti epidemiím.

Pro selektivní kontrolu hmyzu, který přenáší lidská onemocnění, byly vyvinuty dvě metody využívající DDT a jeho analogy.

IRS – Metoda vnitřní sprejování, které se objevilo v 1950. letech minulého století během masivních kampaní proti malárii. Komár malárie, který již kousl lidského přenašeče, zůstává nějakou dobu v jeho domě. Ale zpracování zdí vede k tomu, že zemře dřív, než z ní stihne vyletět.

Chemicky ošetřené moskytiéry (ITN) – Metoda, ve kterém se DDT neaplikuje do pokoje, ale do sítí, kterými se lidé při spánku přikrývají. Právě k této technologii uplatnili na začátku 20. století trpěly země jako Čína, Vietnam a Šalamounovy ostrovy propuknutím malárie. Moderní sítě obsahují účinné látky, které zůstávají účinné po dobu až tří let, čímž odpadá nutnost přeléčení, které je v epidemických oblastech obtížně proveditelné. Za posledních XNUMX let jich bylo registrovaný více než 400 patentových přihlášek pro taková zařízení.

Je DDT opravdu tak nebezpečné?

„Tiché jaro“ sehrálo rozhodující roli v historii zákazu DDT. Účinek knihy ale značně umocnil příběh jejího tvůrce: vědec umírající na rakovinu statečně bojuje obří chemické korporace ve prospěch lidstva. Nicméně Carson dodnes obžalovaný za smrt milionů lidí na tyfus a malárii poté, co byl pesticid zakázán. Ačkoli bylo DDT zpočátku zakázáno pouze ve Spojených státech, brzy se to dotklo rozvojových zemí, které obdržely pomoc od Americké agentury pro mezinárodní rozvoj: všechny projekty využívající pesticid byly opuštěny.

Rozhodnutí o zákazu samotného pesticidu nebylo vědci jednomyslně podpořeno. V roce 1971 byla nově vytvořena agentura pro ochranu životního prostředí studoval vědeckých důkazů a dospěl k závěru, že látka je pro přírodu a člověka relativně neškodná. K podobným závěrům přišel Národní akademie věd USA. Její zpráva uvádí, že „v době psaní článku jsou všechny dostupné náhražky DDT dražší a určitě nebezpečnější“.

Dá se předpokládat, že tyto poznatky se staly součástí tažení chemických gigantů proti Carsonovi – v americké vědě měly v té době korporace lobbistický vliv i na ty nejuznávanější vědce. Hlavním problémem Tichého jara je však to, že jde spíše o fikci. Carson používá živé obrazy: celou knihou se jako červená nit vine samotná metafora tichého jara, ve kterém není slyšet zpěv ptáků. Pro vědeckou práci přitom postrádá označení konkrétních druhů a neexistují vůbec žádné statistiky.

Podle výzkumu populace mnoha ptáků ve Spojených státech nejen neklesla, ale dokonce klesla zvýšil při aktivním používání pesticidu. Pozdější studie ukázaly, že DDT může skutečně ovlivnit populace některých dravců, ale vůbec ne způsobem popsaným v Carsonově knize.

Carsonova teze o karcinogenitě látky nebyla nikdy plně potvrzena. V knize je zmíněna krátce a pouze jednou, ale zdá se, že tato hypotéza byla pro vědce, který trpěl rakovinou, důležitou osobní motivací. Výzkumy zároveň ukazují, že vysoké dávky DDT jsou pro člověka skutečně toxické. Látka negativně ovlivňuje játra, nervový a endokrinní systém. Podle studie z roku 2021 působí DDT epigeneticky – it se může zvýšit rizika obezity, hypertenze a rakoviny prsu i u vnuček žen, které dostávaly v těhotenství vysokou dávku.

Populární jazyk Silent Spring, bohatý na živé metafory, pomohl zvýšit povědomí o nebezpečích nekontrolovaného používání DDT. Ale Carsonovo špatné zacházení s vědeckými fakty poškodilo vědeckou pravdu a vyvolalo paniku, která mytologizovala škodlivost této látky.

Carsonovi kritici však neberou v úvahu, že neprosazovala úplný zákaz této látky, ale vyzvala k omezení jejího užívání a užívání pouze tam, kde je to nutné. Pisatel nechtěl pesticid zastavit, ale vyzvat spotřebitele, aby s ním zacházeli opatrně, a stát a korporace, aby pečlivěji kontrolovaly výrobu a používání takových látek.

Vytvořilo lidstvo dokonalý insekticid?

Poté, co bylo DDT zakázáno, chemici rychle vyvinuli velké množství nových, účinnějších a selektivnějších insekticidů. Jak se ale později ukázalo, nejsou o moc bezpečnější než DDT.

Třetí (poslední) generaci insekticidů tvoří dvě skupiny – neonikotinoidy a pyretroidy. Ony mít selektivnější působení a jejich produkty se v prostředí lépe rozkládají. Nejsou ale bez problémů a rizik.

neonikotinoidy – nejběžnější typ insekticidu. Jsou založeny na sloučeninách nikotinu, které se v dávných dobách používaly k odpuzování hmyzu. Tři nejoblíbenější z nich v roce 2015 tvořily 80 % z celkového objemu použité třídy látek.

Dva z nich, imidacloprid a klothianidin, byly patentovány farmaceutickým gigantem Bayer v letech 1985 a 2002. Práva na vynález třetího neonikotinoidu, thiamethoxamu, patří Švýcarská společnost Syngenta, která vyhrála patentový spor se stejným Bayerem.

Řada vědců uvádí, že použití všech těchto látek by také mělo být přísně omezeno. Tedy americký entomolog John Tooker schvaluježe látky zabíjejí řadu vodních bezobratlých. Frederick Rowe Davis, historik ekologie a biologie na Purdue University v Indianě, domnívá seže neonikotinoidy ohrožují populaci včel medonosných a stěhovavých ptáků – přesně z toho byla obviněna DDT. V květnu 2023 byla v rámci vyšetřování DDT vytvořena stejná agentura pro ochranu životního prostředí zveřejněno uvádí, že tři nejoblíbenější neonikotinoidy ohrožují existenci 200 ohrožených druhů zvířat a rostlin.

pyrethroidy – uměle syntetizované estery, podobné těm, které obsahuje heřmánek dalmatský a další přírodní insekticidy, které lidstvo také zná po mnoho staletí. Většina moderních pyretroidů se vyrábí a patentováno Japonský chemický gigant Sumitomo Chemical. Byli to jeho chemici na počátku 1950. let začali jsme komerční využití allethrinu, prvního moderního pyretroidu.

Ale tato třída má k ideálu daleko. Výzkum showže hmyz si může vyvinout rezistenci vůči pyretroidům, čímž se určitá látka časem stane nepoužitelnou. Vědci Doporučit pravidelně monitorovat odolné populace a střídat používání různých látek.

Další insekticid, chlorpyrifos, byl vynalezen společností Dow Chemical již v roce 1965, ale stále kolem něj panují kontroverze. Látka zůstává jednou z nejoblíbenějších na světě, ale zároveň příčin prokázané poškození člověka, včetně kómatu a smrti při akutní otravě velkými dávkami. V roce 2017 Agentura pro ochranu životního prostředí USA odmítl zakázat i přes několik hromadných případů otrav. Jak bere na vědomí, Doktorandka Harvardské univerzity Cindy Hu uvedla, že kvůli velkému počtu nelegálních přistěhovalců zaměstnaných v zemědělství ve Spojených státech existuje riziko, že bude mnohem více případů otrav, které nebyly hlášeny.

Užitečné z online patentu:

1. Jak získat státní podporu pro IT společnost?
2. Jaké výhody můžete získat registrací počítačového programu?
3. Jak chránit databázi zákazníků?
4. Nejen IT specialisté: které firmy mohou přidat své programy do Registru tuzemského softwaru?
5. Průvodce ochrannými známkami v roce 2024.