Riesgos ambientales de los cultivos transgénicos: una evaluación agroecológica

Miguel A. Altieri

University of California, Berkeley. Estados Unidos

Tomado de la Revista Red, Gestión de Recursos Naturales, segunda época, número 14, enero-marzo de 1999, pp. 76-83
 

La expansión de los cultivos transgénicos amenaza la biodiversidad por la simplificación de los sistemas de cultivo, creando así las condiciones para la uniformidad genética en el paisaje rural

La ingeniería genética es una aplicación de la biotecnología que involucra la manipulación de ADN y el traslado de genes entre especies para incentivar la manifestación de rasgos genéticos deseados (OTA 1992). Aunque hay muchas aplicaciones de la ingeniería genética en la agricultura, el enfoque actual de la biotecnología está en el desarrollo de cultivos tolerantes a herbicidas, así como en cultivos resistentes a plagas y enfermedades. Corporaciones transnacionales (CTNs) como Monsanto, DuPont, Norvartis, etc., quienes son los principales proponentes de la biotecnología, ven los cultivos transgénicos como una manera de reducir la dependencia de insumos, tales como pesticidas y fertilizantes. Lo irónico es que la biorrevolución está siendo adelantada por los mismos intereses que promovieron la primera ola de agricultura basada en agroquímicos, pero ahora, equipando cada cultivo con nuevos "genes insecticidas", prometen al mundo pesticidas más seguros, reducen la agricultura químicamente intensiva y a la vez la hacen más sustentable.

Siempre que los cultivos transgénicos sigan estrechamente el paradigma de los pesticidas, los productos biotecnológicos reforzarán el espiral de los pesticidas en los agroecosistemas, legitimando así las preocupaciones que tantos científicos han expresado con respecto a los posibles riesgos medioambientales de organismos genéticamente modificados. De acuerdo a varios autores, los riesgos ecológicos más serios que presenta el uso comercial de cultivos transgénicos son (Rissler y Mellon 1996):

Los impactos potenciales de la biotecnología agrícola se evalúan aquí dentro del contexto de metas agroecológicas que apunten hacia una agricultura socialmente más justa, económicamente viable y ecológicamente apropiada (Altieri 1996). Tal evaluación es oportuna dado que en el ámbito mundial han aprobado más de 1500 pruebas de campo de cultivos transgénicos (el sector privado ha solicitado 87% de todas las pruebas de campo desde 1987), a pesar del hecho que en la mayoría de los países no existen regulaciones estrictas de bioseguridad para tratar con los problemas medioambientales que pueden desarrollarse cuando plantas diseñadas por ingeniería genética son liberadas en el ambiente (Hruska y Lara Pavón 1997). La preocupación principal es que las presiones internacionales para ganar mercados y aumentar las ganancias están empujando a las compañías a que liberen cultivos transgénicos demasiado rápido, sin consideración apropiada de los impactos a largo plazo en las personas o en el ecosistema (Mander y Goldsmith 1996).

Actores y direcciones de la investigación

La mayoría de las innovaciones en biotecnología agrícola están orientadas para obtener ganancias en lugar de encontrar una respuesta a las necesidades humanas, por consiguiente el énfasis de la industria de la ingeniería genética realmente no es resolver los problemas agrícolas, sino el incremento de la rentabilidad. Esta aseveración es apoyada por el hecho que por lo menos 27 corporaciones han comenzado investigaciones sobre plantas tolerantes a los herbicidas, incluyendo a las ocho compañías de pesticidas más grandes del mundo: Bayer, Ciba-Geigy, ICI, Rhone-Poulenc, Dow/Elanco, Monsanto, Hoescht y DuPont, y virtualmente todas las compañías de semillas, muchas de las cuales han sido adquiridas por compañías químicas (Gresshoft 1996). En los países industrializados, de 1986-1992, de todos los ensayos de campo para probar cultivos transgénicos, 57% involucraron tolerancia a los herbicidas y 46% de solicitantes al USDA para pruebas de campo fueron compañías químicas: Cultivos actualmente diseñados para la tolerancia genética a uno o más herbicidas incluyen: alfalfa, canola, algodón, maíz, avena, petunia, papa, arroz, sorgo, soja, remolacha, caña de azúcar, girasol, tabaco, tomate, trigo y otros.

Está claro que creando cosechas resistente a sus herbicidas, una compañía puede extender los mercados de sus productos químicos patentados. El mercado para CRHs se ha estimado en más de $500 millones para el año 2000 (Gresshoft 1996).

Aunque algunas pruebas son conducidas por universidades y organizaciones de investigación avanzadas, la agenda de investigación de tales instituciones cada vez está más influenciada por el sector privado.

El 46% de empresas de biotecnología apoyan la investigación biotecnológica en las universidades, mientras 33 de los 50 estados en Estados Unidos tienen centros universidad-industria para la transferencia de ella. El desafío para tales organizaciones públicas no sólo será asegurar que los aspectos ecológicamente apropiados de la biotecnología se investiguen (tales como fijación de nitrógeno, tolerancia a la sequía, etc.), sino también supervisar y controlar cuidadosamente la provisión de conocimiento aplicado de libre propiedad al sector privado, para garantizar que tal conocimiento continúe en el dominio público para el beneficio de toda la sociedad.

Biotecnología y agrobiodiversidad

Aunque la biotecnología tiene la capacidad de crear una variedad mayor de plantas comerciales, las tendencias actuales de las CTNs son abrir amplios mercados internacionales para un solo producto, creando así las condiciones para la uniformidad genética en el paisaje rural. Además, la protección de patentes y los derechos de propiedad intelectual apoyados por el GATT, inhiben a los agricultores, para re-usar, compartir y almacenar sus semillas aumentando así la posibilidad de que pocas variedades lleguen a dominar el mercado de semillas. Aunque un cierto grado de uniformidad de los cultivos puede tener ciertas ventajas económicas, tiene dos inconvenientes ecológicos. Primero, la historia ha demostrado que una gran área cultivada con un solo cultivo es muy vulnerable a un nuevo patógeno o plaga. Y, segundo, el uso extendido de un solo cultivo lleva a la pérdida de la diversidad genética (Robinson, 1996).

Evidencias de la revolución verde no dejan ninguna duda que la difusión de variedades modernas ha sido una de las causas principales de la erosión genética, cuando las campañas gubernamentales masivas animaron a los agricultores a adoptar variedades modernas empujándoles a abandonar muchas variedades locales (Tripp, 1996). La uniformidad causada por el aumento del área de cultivo de un número más pequeño de variedades es una fuente de riesgo para los agricultores, porque las variedades modernas son más vulnerables a enfermedades y al ataque de plagas cuando éstas sé desarrollan pobremente en ambientes marginales (Robinson, 1996).

Todos los efectos anteriores no son únicos de las variedades modernas y se espera que, dada su naturaleza monogénica y la rápida expansión del área bajo su cultivo, los cultivos transgénicos sólo exacerbarán estos efectos.

Problemas ambientales de los cultivos resistentes a los herbicidas

Según los defensores de CRHs, esta tecnología representa una innovación que permite a los agricultores simplificar sus requisitos de manejo de malezas, reduciendo el uso de herbicidas a situaciones de post-emergencia usando un solo herbicida de amplio-espectro que se descomponga relativamente rápido en el suelo. Herbicidas candidatos con tales características incluyen: Glyphosate, Bromoxynil, Sulfonylurea, Imidazolinones, entre otros. Sin embargo, en realidad el uso de cultivos resistentes a los herbicidas probablemente aumentará el uso de herbicidas así como los costos de producción. También es probable que cause serios problemas medioambientales.

Resistencia a herbicidas

Está bien documentado que cuando un solo herbicida es usado repetidamente sobre un cultivo, las oportunidades de que se desarrolle resistencia al herbicida en la población de malezas se incrementa. Las sulfonylureas y los imidazolinones son particularmente propensos a la evolución rápida de malezas resistentes y se conocen hasta catorce especies de malezas que presentan resistencia a los herbicidas del sulfonylurea. Cassia obtusifolia una maleza agresiva en la soja y en el maíz en el sudeste de los Estados Unidos ha exhibido resistencia a los herbicidas del imidazolinone (Goldburg, 1992).

El problema es que dada la presión de la industria para aumentar las ventas de herbicidas, la superficie tratada con los de amplio espectro se extenderá, exacerbando el problema de resistencia. Por ejemplo, se ha proyectado que la superficie tratada con Glyphosate aumentará a casi 150 millones de acres. Aunque el Glyphosate es considerado menos propenso para desarrollar resistencia, el aumento en el uso del herbicida producirá resistencia en malezas, aunque más lentamente, como se ha documentado en poblaciones de ryegrass anual, quackgrass, birdsfoot trefoil y especies de Cirsium.
 
 

Impactos ecológicos de los herbicidas

Las compañías afirman que el Bromoxynil y el Glyphosate, cuando son propiamente aplicados se degradan rápidamente en el suelo, no se acumulan en las aguas subterráneas, no tienen efectos en organismos y no dejan residuos en los alimentos. Hay, sin embargo, evidencia de que el Bromoxynil causa defectos de nacimiento en animales de laboratorio, es tóxico para los peces y puede causar cáncer en humanos. Debido a que el Bromoxynil es absorbido por vía dermatológica, y porque causa defectos de nacimiento en roedores es probable que presente riesgos a los agricultores y obreros del campo. Similarmente se ha reportado que el Glyphosate puede ser tóxico para algunas especies invertebradas que habitan en el suelo, incluyendo a predadores benéficos como arañas y carábidos y especies detritívoras como lombrices de tierra y también para los organismos acuáticos, incluso los peces. En la medida que estudios verifican la acumulación de residuos de este herbicida en las frutas y tubérculos, al sufrir poca degradación metabólica en las plantas, emergen también preguntas sobre la seguridad de los alimentos con trazas de estos herbicidas.

Creación de "super malezas"

Aunque existe la preocupación que los cultivos transgénicos se puedan convertir a su vez en malezas, el mayor riesgo ecológico es que las liberaciones a gran escala de cultivos transgénicos pueden provocar el flujo de transgenes de los cultivos a otras plantas silvestres que entonces podrían transformarse en malezas (Darmency, 1994). El proceso biológico que preocupa aquí es la introgresión, es decir, la hibridación entre especies de diferentes plantas. La evidencia indica que tales intercambios genéticos entre malezas silvestres y cultivos ya ocurren. La incidencia de shattercane (Sorghum bicolor), una maleza emparentada con el sorgo y el flujo genético entre el maíz y el teocintle demuestran el potencial de los cultivos emparentados a volverse serias malezas. Esto es preocupante dado que varias plantas en los Estados Unidos son cultivadas en proximidad con sus parientes sexualmente compatibles. Hay también cultivos que crecen en las proximidades de malezas silvestres que no son parientes íntimos pero pueden tener algún grado de compatibilidad cruzada tales como los cruces de Raphanus raphanistrum x R. sativus (rábano) y de Sorghum halepense x maíz sorgo (Radosevich y otros 1996).

Reducción de la complejidad del agroecosistema

La remoción total de malezas vía el uso de herbicidas de amplio espectro puede provocar impactos ecológicos indeseables, dado que se ha documentando que un nivel aceptable de diversidad de malezas en los alrededores o dentro de los campos de cultivo puede jugar un papel ecológico importante, tal como la estimulación del control biológico de plagas o la mejora de la cobertura protectora contra la erosión del suelo, etcétera (Altieri, 1994).

Lo más probable es que los CRHs refuercen el monocultivo al inhibir las rotaciones y los policultivos ya que la diversificación es imposible si se usan cultivos susceptibles a los herbicidas combinados con los CRHs. Tales agroecosistemas empobrecidos en su diversidad vegetal proveen las condiciones óptimas para el crecimiento libre de malezas, insectos y enfermedades dado que muchos nichos ecológicos no están siendo ocupados por otros organismos. Es más, los CRHs a través del incremento de la efectividad del herbicida podrían reducir aún más la diversidad vegetal, provocando cambios en la composición y abundancia de la comunidad de malezas y favoreciendo especies competitivas que se adaptan a un amplio espectro de tratamientos de post emergencia (Radosevich y otros 1996)
 
 

Riesgos ambientales de los cultivos resistentes a insectos

Resistencia

Según la industria, los cultivos transgénicos insertados con genes de Bt prometen reemplazar el uso de insecticidas sintéticos en el control de plagas de insectos. Puesto que la mayoría de los cultivos tienen una diversidad de plagas de insectos, los insecticidas todavía tendrán que ser aplicados para controlar plagas diferentes a los Lepidóptera que son los susceptibles a la endotoxina expresada por el cultivo (Gould, 1994).

Por otro lado, se tiene conocimiento de que varias especies de Lepidoptera han desarrollado resistencias a la toxina de Bt en pruebas de campo y de laboratorio, sugiriendo que los mayores problemas de resistencia se desarrollan en cultivos transgénicos donde la expresión continua de la toxina crea una presión fuerte de selección (Tabashnik, 1994).

Dado que se ha aislado una diversidad de genes de la toxina Bt, los biotecnólogos argumentan que si se desarrolla resistencia pueden usarse formas alternativas de la toxina Bt (Kennedy y Whalon, 1995). Sin embargo, dado que es probable que los insectos desarrollen resistencia múltiple o resistencia cruzada, tal estrategia también está condenada al fracaso (Alstad y Andow, 1995).

Basándose en experiencias pasadas con pesticidas, otros han propuesto planes de manejo de la resistencia con cultivos transgénicos, tales como el uso de mezclas de semilla y refugios (Tabashnik, 1994). Además de requerir la difícil tarea de una coordinación regional entre agricultores, los refugios han presentado un éxito pobre con los pesticidas químicos, debido al hecho que las poblaciones de insectos no están restringidas a un agroecosistema cerrado, y los insectos que entran están expuestos a cada vez más bajas dosis de la toxina en la medida que el pesticida se degrada (Leibee y Capinera, 1995).

Impactos sobre otros organismos

Conservando la población de plagas a niveles sumamente bajos, los cultivos de Bt pueden hambrear a los enemigos naturales en la medida que estos insectos benéficos necesitan una cantidad pequeña de presa para sobrevivir en el agroecosistema. Los insectos parásitos serían los mayormente afectados porque ellos son más dependientes de hospederos vivos para su desarrollo y supervivencia, mientras que algunos predadores podrían teóricamente alimentarse de presas muertas o agonizantes.

Los enemigos naturales también podrían afectarse directamente a través de las interacciones a niveles intertróficos. Evidencias en estudios realizados en Escocia sugieren que los áfidos son capaces de secuestrar la toxina del cultivo Bt y transferirla a sus predadores (coccinélidos), afectando a su vez la reproducción y la longevidad de los coccinélidos benéficos (Birch y otros 1997). El secuestro de sustancias químicas secundarias de las plantas por herbívoros, quienes luego afectan el comportamiento de parásitos no es raro (Campbell y Duffey, 1979). La posibilidad que las toxinas de Bt que se muevan a través de las cadenas alimenticias presenta serias implicaciones para el control biológico natural en agroecosistemas.

Las toxinas de Bt pueden incorporarse al suelo a través del material vegetal que se descompone, persisten durante dos o tres meses, resistiéndose a la degradación al ligarse a las partículas de arcilla mientras mantienen la actividad de la toxina (Palm y otros, 1996), Tales toxinas de Bt que terminan en el suelo y el agua proveniente de los desechos de cultivos transgénicos pueden tener impactos negativos en los organismos del suelo y en los invertebrados acuáticos así como el proceso de reciclaje de nutrientes (James, 1997). Todos estos aspectos merecen una investigación más seria.

Efectos río abajo

Un efecto medioambiental mayor, como resultado del uso masivo de la toxina de Bt en algodón u otro cultivo que ocupa una inmensa superficie del paisaje agrícola, es que agricultores vecinos con cultivos diferentes al algodón, pero que comparten complejos similares de plagas, pueden terminar con poblaciones de insectos resistentes colonizando sus campos. Es posible que plagas de Lepidoptera que desarrollan resistencia al Bt en algodón se muevan a los campos adyacentes donde los agricultores usan Bt como un insecticida microbiano, dejando así a los agricultores indefensos contra tales plagas, en la medida que ellos pierden su herramienta de control biológico (Gould, 1994). ¿Quién sería responsable por tales pérdidas?
 
 

Impactos de los cultivos resistentes a enfermedades

Algunos científicos han intentado diseñar plantas resistentes a infecciones patogénicas incorporando genes para productos virales dentro del genoma de las plantas.

Aunque el uso de genes para la resistencia a virus en cultivos tiene beneficios potenciales, hay algunos riesgos. La recombinación entre el ARN del virus y un ARN viral dentro del cultivo transgénico podría producir un nuevo patógeno que provoque problemas de enfermedad más severos. Algunos investigadores han demostrado que ocurren recombinaciones en plantas transgénicas y que bajo ciertas condiciones se puede producir una nueva raza viral con un rango alterado de huéspedes (Steinbrecher, 1996).

La posibilidad que las plantas transgénicas resistentes a virus pueden ampliar el rango de hospederos de algunos virus o permitir la producción de nuevas razas de ellos a través de la recombinación y/o la transcapsidación exige una investigación experimental cuidadosa (Paoletti y Pimentel, 1996).

El comportamiento de los cultivos transgénicos liberados

Hasta principios de 1997, trece cultivos genéticamente modificados habían sido desregulados por el USDA, apareciendo por primera vez en el mercado o en los campos. En 1996 más de 20% de la superficie cultivada de soja en los Estados Unidos fue sembrada y con soja tolerante al Round-up y cerca de 400 mil acres se sembraron con maíz de Bt maximizado. Esta superficie se extendió considerablemente en 1997 (algodón transgénico: 3.5. millones de acres, maíz transgénico: 8.1 millones de acres) debido a acuerdos de mercadeo y distribución entre corporaciones y mercaderes (por ejemplo Ciba Seeds con Growmark y Mycogen Plant Sciences con Cargill).

¿Dada la velocidad con que los productos se mueven del laboratorio a la producción del campo, están los cultivos transgénicos respondiendo a las expectativas de la industria de la biotecnología?. Según evidencia presentada por la Union of Concerned Scientists (1996), hay ya signos de que el uso a escala comercial de algunos cultivos transgénicos presenta riesgos ecológicos serios y no responde a las promesas de la industria.

El aparente comportamiento resistente del bellotero en el algodón que se manifiesta en la capacidad del herbívoro de encontrar áreas del tejido de la planta con bajas concentraciones de Bt, nos lleva a preguntarnos hasta qué punto las estrategias de manejo de resistencia que se han adoptado son las adecuadas, pero también nos induce a cuestionar la forma en que los biotecnólogos subestiman la capacidad de los insectos para sobreponerse en formas inesperadas a la resistencia genética.

De la misma forma, rendimientos pobres en las cosechas de algodón resistente al herbicida a causa del efecto fitotóxico del Round-up en cuatro a cinco mil acres en el Delta del Mississippi (New York Times, 1997) señalan a la actuación errática de los CRHs cuando están sujetos a condiciones agroclimáticas variantes. Monsanto argumenta que esto es un caso muy pequeño y localizado que es usado por ambientalistas para oscurecer los beneficios que la tecnología llevó a un área total de 800 mil acres. Sin embargo, desde un punto de vista agroecológico este incidente es bastante significativo y merece una extensa evaluación. Es incorrecto asumir que una tecnología homogeneizante tendrá un buen comportamiento en un rango de condiciones heterogéneas.

Conclusiones

La historia de la agricultura nos enseña que las enfermedades de las plantas, las plagas de insectos y las malezas se volvieron más severas con el desarrollo del monocultivo, y que los cultivos manejados intensivamente y manipulados genéticamente pronto pierden su diversidad genética (Altieri, 1994). Dado estos hechos, no hay razón para creer que la resistencia a los cultivos transgénicos no evolucionará entre los insectos, malezas y patógenos como ha sucedido con los pesticidas. No importa qué estrategias de manejo de resistencia se usen, las plagas se adaptarán y superarán las barreras agronómicas (Green y otros, 1990). Las enfermedades y las plagas siempre han sido amplificadas por los cambios hacia la agricultura homogénea.

El hecho que la hibridación interespecífica y la introgresión son comunes a especies tales como: girasol, maíz, sorgo, colza, arroz, trigo y papas, proveen la base para esperar un flujo de genes entre el cultivo transgénico y sus familiares silvestres creando así nuevas malezas resistentes a los herbicidas. A pesar de que algunos científicos argumentan que la ingeniería genética no es diferente al mejoramiento convencional, los críticos de la biotecnología reclaman que la tecnología del rDNA permite la expresión de nuevos genes exóticos en las plantas transgénicas. Estas transferencias de genes están mediadas por vectores derivados de virus y plásmidos causantes de enfermedades, quienes pueden atravesar las barreras de las especies de tal forma que puedan transferir genes entre una gran variedad de especies, afectando así a muchos otros organismos en el ecosistema.

Pero los efectos ecológicos no están limitados a la resistencia de las plagas y creación de nuevas malezas o tipos de virus. Como se argumenta aquí, los cultivos transgénicos pueden producir toxinas medioambientales que se mueven a través de la cadena alimenticia y que también pueden terminar en el suelo y el agua afectando a invertebrados y probablemente causando cambios en procesos ecológicos tales como el ciclo de nutrientes.

Muchas personas han argumentado en favor de la creación de una regulación apropiada para mediar la evaluación y liberación de cultivos transgénicos para contrarrestar riesgos medioambientales y demandan una evaluación mayor y entendimiento de los temas ecológicos asociados con la ingeniería genética. Esto es crucial en la medida que los resultados que emergen acerca del comportamiento medioambiental de los cultivos transgénicos liberados sugieren que en el desarrollo de los "cultivos resistentes", no sólo deben evaluarse los efectos directos en el insecto o la maleza, sino también los efectos indirectos en la planta (ej. crecimiento, contenido de nutrientes, cambios metabólicos), en el suelo y en otros organismos presentes en el ecosistema.

Otros demandan apoyo continuo para investigaciones agrícolas basadas en la ecología, en la medida en que todos los problemas biológicos a los que la biotecnología apunta, pueden resolverse usando aproximaciones agroecológicas. Los efectos dramáticos de las rotaciones y los policultivos en la salud de los cultivos y su productividad, así como en el uso de los agentes del control biológico en la regulación de plagas han sido repetidamente confirmados por la investigación científica (Altieri, 1994). El problema es que la investigación en las instituciones públicas refleja cada vez más los intereses de los donantes privados a expensas de la investigación en beneficio público tal como el control biológico, sistemas de producción orgánica y técnicas agroecológicas en general (Busch y otros, 1990). La sociedad civil debe exigir una respuesta para saber a quiénes deben servir la universidad y otras instituciones públicas y demandar mayor investigación en alternativas a la biotecnología. Hay también una necesidad urgente de desafiar el sistema de patentes y de derecho de propiedad intelectual intrínseco en el GATT, el cual no solamente proporciona a las CTNs el derecho de apropiarse y patentar los recursos genéticos, sino que también acelerará el ritmo al que las fuerzas del mercado promueven las prácticas del monocultivo con variedades transgénicas genéticamente uniformes.

Entre las recomendaciones para la acción que las ONGs, organizaciones campesinas y grupos de ciudadanos deben proponer en los foros, en los ámbitos local, nacional e internacional se incluye:


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