Ennen kuin sairaudet pyyhkivät pois noin 3 miljardia tai enemmän tautia, tämä puu auttoi rakentamaan teollistunutta Amerikkaa. Palauttaaksemme heidän kadonneen loistonsa meidän on ehkä omaksuttava ja korjattava luonto.
Joskus vuonna 1989 Herbert Darling sai puhelun: Metsästäjä kertoi hänelle, että hän oli tavannut korkean amerikkalaisen kastanjan Darlingin tilalla Zor Valleyssa Länsi-New Yorkissa. Darling tiesi, että kastanjat olivat aikoinaan alueen tärkeimpiä puita. Hän tiesi myös, että tappava sieni oli melkein pyyhkäissyt lajin pois yli puoleksitoista vuosisadaksi. Kuultuaan metsästäjän kertomuksen elävästä kastanjasta, jonka runko oli kaksi jalkaa pitkä ja ulottui viisikerroksiseen rakennukseen, hän epäili sitä. "En ole varma, uskonko hänen tietävän, mikä se on", Darling sanoi.
Kun Darling löysi puun, hän oli kuin katsoisi myyttistä hahmoa. Hän sanoi: "Oli niin suoraviivaista ja täydellistä tehdä yksilö – se oli mahtavaa." Mutta Darling näki myös, että puu oli kuolemassa. 1900-luvun alkupuolelta lähtien sitä on koetellut sama epidemia, jonka arvioidaan aiheuttaneen 3 miljardia tai enemmän kuolemantapauksia tällaisiin tauteihin. Tämä on ensimmäinen ihmisen levittämä tauti, joka tuhoaa pääasiassa puita nykyhistoriassa. Darling ajatteli, että jos hän ei pystyisi pelastamaan puuta, hän ainakin pelastaisi sen siemenet. On vain yksi ongelma: puu ei tee mitään, koska lähistöllä ei ole muita kastanjapuita, jotka voisivat pölyttää sitä.
Darling on insinööri, joka käyttää insinöörin menetelmiä ongelmien ratkaisemiseen. Seuraavana kesäkuuna, kun vaaleankeltaisia ​​kukkia oli hajallaan puun vihreässä latvuksessa, Darling täytti haulipatruunat haulijauheella, joka oli otettu toisen hänen oppimansa kastanjapuun hedekukista, ja ajoi pohjoiseen. Se kesti puolitoista tuntia. Hän ampui puun vuokraamastaan ​​helikopterista. (Hän johtaa menestyvää rakennusyritystä, jolla on varaa ylellisyyksiin.) Tämä yritys epäonnistui. Seuraavana vuonna Darling yritti uudelleen. Tällä kertaa hän ja hänen poikansa raahasivat rakennustelineet kukkulan laella oleviin kastanjoihin ja rakensivat yli kahdessa viikossa 80 jalkaa korkean lavan. Rakkaani kiipesi latvustoa pitkin ja hankasi matomaisilla kukilla varustettuja kukkia toisessa kastanjapuussa.
Tuona syksynä Darlingin puun oksiin kasvoi vihreiden piikkien peittämiä oksia. Piikit olivat niin paksuja ja teräviä, että ne saattaisivat erehtyä luulemaan kaktuksiksi. Sato ei ole suuri, pähkinöitä on noin 100, mutta Darling on istuttanut joitakin ja antanut toivoa. Hän ja eräs ystävä ottivat myös yhteyttä Charles Maynardiin ja William Powelliin, kahteen puugeneetikkoon New Yorkin osavaltionyliopiston ympäristötieteiden ja metsätieteiden laitoksella Syracusessa (Chuck ja Bill kuolivat). He aloittivat hiljattain pienen budjetin kastanjatutkimusprojektin siellä. Darling antoi heille kastanjoita ja kysyi tiedemiehiltä, ​​voisivatko he käyttää niitä kastanjoiden palauttamiseen. Darling sanoi: "Tämä näyttää olevan hieno asia." "Koko Yhdysvaltojen itäosa." Muutamaa vuotta myöhemmin hänen oma puunsa kuitenkin kuoli.
Eurooppalaisten asettuessa Pohjois-Amerikkaan mantereen metsien tarina on ollut suurelta osin tappiollinen. Darlingin ehdotusta pidetään kuitenkin nyt yhtenä lupaavimmista tilaisuuksista aloittaa tarinan tarkistaminen – aiemmin tänä vuonna Templeton World Charity Foundation myönsi Maynardin ja Powellin projektille suurimman osan sen historiasta, ja tämä ponnistus pystyi purkamaan pienimuotoisen operaation, joka maksoi yli 3 miljoonaa dollaria. Se oli suurin yksittäinen lahjoitus, joka koskaan on lahjoitettu yliopistolle. Geneetikkojen tutkimus pakottaa ympäristönsuojelijat kohtaamaan uudella ja joskus epämukavalla tavalla ajatuksen, että luonnon korjaaminen ei välttämättä tarkoita paluuta koskemattomaan Eedenin puutarhaan. Pikemminkin se voi tarkoittaa omaksumaamme roolia: kaiken, myös luonnon, insinööriä.
Kastanjanlehdet ovat pitkiä ja sahalaitaisia, ja ne näyttävät kahdelta pieneltä vihreältä sahanterältä, jotka ovat selät vastakkain lehden keskisuonen kanssa. Toisesta päästään kaksi lehteä on kiinnittynyt varteen. Toisesta päästä ne muodostavat terävän kärjen, joka on usein taivutettu sivulle. Tämä odottamaton muoto leikkaa läpi metsän hiljaisen vihreän ja hiekkadyynien, ja retkeilijöiden uskomaton haaveilu herätti ihmisten huomion ja muistutti heitä matkasta metsän läpi, jossa aikoinaan kasvoi monia voimakkaita puita.
Vain kirjallisuuden ja muistin avulla voimme täysin ymmärtää näitä puita. Lucille Griffin, American Chestnut Collaborator Foundationin toiminnanjohtaja, kirjoitti kerran, että siellä näkee niin reheviä kastanjoita, että keväällä puun kermanväriset, lineaariset kukat "kuin vaahtoavat aallot vyöryivät alas rinnettä", mikä johtaa isoisän muistoihin. Syksyllä puu puhkeaa jälleen, tällä kertaa piikikkäät oksat peittävät makeuden. "Kun kastanjat olivat kypsyneet, kasasin niitä puoli vakallista talvella", kirjoitti eloisa Thoreau teoksessaan "Walden". "Sinä vuodenaikana oli erittäin jännittävää vaeltaa Lincolnin loputtomassa kastanjametsässä tuolloin."
Kastanjat ovat erittäin luotettavia. Toisin kuin tammet, jotka pudottavat tammenterhoja vain muutaman vuoden kuluessa, kastanjapuut tuottavat suuren määrän pähkinöitä joka syksy. Kastanjat ovat myös helppoja sulattaa: voit kuoria ne ja syödä raakana. (Kokeile käyttää tanniinisia tammenterhoja – tai älä tee sitä.) Kaikki syövät kastanjoita: peurat, oravat, karhut, linnut, ihmiset. Maanviljelijät päästävät irti sioistaan ​​ja lihovat metsässä. Jouluna kastanjoilla täytetyt junat vierivät vuorilta kaupunkiin. Kyllä, ne todellakin poltettiin nuotiossa. "Sanotaan, että joillakin alueilla maanviljelijät saavat enemmän tuloja kastanjoiden myynnistä kuin kaikista muista maataloustuotteista", sanoi William L. Bray, koulun ensimmäinen dekaani, jossa Maynard ja Powell myöhemmin työskentelivät. Kirjoitettu vuonna 1915. Se on kansan puu, josta suurin osa kasvaa metsässä.
Se tarjoaa muutakin kuin vain ruokaa. Kastanjapuut voivat nousta jopa 36 metrin korkuisiksi, eivätkä oksat tai oksanoksat häiritse ensimmäisiä 15 metriä. Tämä on metsureiden unelma. Vaikka se ei ole kaunein eikä vahvin puulaji, se kasvaa erittäin nopeasti, varsinkin kun se itää uudelleen kaatamisen jälkeen eikä lahoa. Kun rautatien pölkkyjen ja puhelinpylväiden kestävyys ylitti estetiikan, kastanja auttoi rakentamaan teollistunutta Amerikkaa. Tuhannet kastanjoista tehdyt ladot, mökit ja kirkot ovat edelleen pystyssä; eräs kirjailija arvioi vuonna 1915, että tämä oli Yhdysvaltojen kaadetuin puulaji.
Suurimmassa osassa itäistä osaa – puita kasvaa Mississippistä Maineen ja Atlantin rannikolta Mississippi-joelle – kastanjat ovat myös yksi niistä. Mutta Appalakeilla se oli suuri puu. Näillä vuorilla kasvaa miljardeja kastanjoita.
On sopivaa, että Fusarium-lakastumatauti ilmestyi ensimmäisen kerran New Yorkissa, joka on monien amerikkalaisten kotiseutu. Vuonna 1904 Bronxin eläintarhassa löydettiin outo tartunta uhanalaisen kastanjapuun kuoresta. Tutkijat havaitsivat nopeasti, että bakteerilaikun aiheuttanut sieni (myöhemmin nimeltään Cryphonectria parasitica) levisi japanilaisiin maahantuotuihin puihin jo vuonna 1876. (Lajin maahantuonnin ja ilmeisten ongelmien havaitsemisen välillä on yleensä viive.)
Pian useiden osavaltioiden ihmiset raportoivat kuolevista puista. Vuonna 1906 New Yorkin kasvitieteellisen puutarhan mykologi William A. Murrill julkaisi ensimmäisen tieteellisen artikkelin tästä taudista. Muriel huomautti, että tämä sieni aiheuttaa kellertävänruskean rakkulatulehduksen kastanjapuun kuoreen, joka lopulta puhdistaa rungon ympäriltä. Kun ravinteet ja vesi eivät enää pääse virtaamaan ylös ja alas kuoren alla olevissa suonissa, kaikki kuolemanrenkaan yläpuolella oleva kuolee.
Jotkut ihmiset eivät voi kuvitella – tai eivät halua muiden kuvittelevan – puuta, joka katoaa metsästä. Vuonna 1911 pennsylvanialainen lastentarhayritys Sober Paragon Chestnut Farm uskoi, että tauti oli "enemmän kuin vain pelko". Vastuuttomien toimittajien pitkäaikainen olemassaolo. Tila suljettiin vuonna 1913. Kaksi vuotta sitten Pennsylvania kokosi kastanjatautikomitean, jolla oli valtuudet käyttää 275 000 Yhdysvaltain dollaria (tuolloin valtava summa rahaa), ja ilmoitti valtuuspaketista tämän tuskan torjumiseksi, mukaan lukien oikeuden tuhota puita yksityisomistuksessa olevilla alueilla. Patologit suosittelevat kaikkien kastanjapuiden poistamista muutaman mailin säteellä pääinfektion etureunasta tulipalojen ehkäisemiseksi. Mutta käy ilmi, että tämä sieni voi hypätä tartuttamattomiin puihin, ja sen itiöt voivat tartuttaa tuuli, linnut, hyönteiset ja ihmiset. Suunnitelmasta luovuttiin.
Vuoteen 1940 mennessä lähes yksikään suuri kastanja ei ollut saanut tartuntaa. Nykyään miljardien dollarien arvo on pyyhkiytynyt pois. Koska fusarium-lakastumistauti ei voi selviytyä maaperässä, kastanjan juuret jatkavat versomista, ja yli 400 miljoonaa niistä on edelleen metsässä. Fusarium-lakastumistauti löysi kuitenkin reservoirin tammesta, jossa se eli aiheuttamatta merkittävää vahinkoa isännälleen. Sieltä se leviää nopeasti uusiin kastanjannuppuihin ja pudottaa ne takaisin maahan, yleensä kauan ennen kuin ne saavuttavat kukintavaiheen.
Puuteollisuus on löytänyt vaihtoehtoja: tammen, männyn, saksanpähkinän ja saarnen. Parkitseminen, toinen merkittävä kastanjapuihin perustuva teollisuudenala, on siirtynyt synteettisiin parkitsemisaineisiin. Monille köyhille maanviljelijöille ei ole mitään vaihtomahdollisuutta: mikään muu kotoperäinen puu ei tarjoa maanviljelijöille ja heidän eläimilleen ilmaisia, luotettavia ja runsaita kaloreita ja proteiinia. Kastanjanruton voidaan sanoa lopettavan Appalakkien omavaraisen maatalouden yleisen käytännön ja pakottavan alueen ihmiset ilmeisen valinnan eteen: mennä hiilikaivokseen tai muuttaa pois. Historioitsija Donald Davis kirjoitti vuonna 2005: "Kastanjoiden kuoleman vuoksi koko maailma on kuollut, mikä poistaa Appalakkien vuoristossa yli neljän vuosisadan ajan vallinneet selviytymistavat."
Powell kasvoi kaukana Appalakkien vuoristosta ja luonnon helmasta. Hänen isänsä palveli ilmavoimissa ja muutti perheensä luokse Indianaan, Floridaan, Saksaan ja Marylandin itärannikolle. Vaikka Powell vietti uransa New Yorkissa, hänen puheissaan säilyi Keskilännen avoimuus ja etelän hienovarainen mutta havaittava puolueellisuus. Hänen yksinkertaiset käytöstapansa ja yksinkertainen räätälöintityylinsä täydentävät toisiaan, ja farkut sopivat yhteen loputtoman ruutupaitojen kanssa. Hänen suosikkihuomautus on "vau".
Powell aikoo ryhtyä eläinlääkäriksi, kunnes genetiikan professori lupaa hänelle toivon uudesta, vihreämmästä maataloudesta, joka perustuu geenimuunneltuihin kasveihin, jotka pystyvät tuottamaan omia hyönteisten ja tautien torjuntakykyjään. ”Ajattelin, että vau, ei ole hyvä tehdä kasveja, jotka voivat suojautua tuholaisilta, eikä niihin tarvitse ruiskuttaa torjunta-aineita”, Powell sanoi. ”Muu maailma ei tietenkään noudata samaa ajatusta.”
Kun Powell saapui Utahin osavaltionyliopiston jatko-opiskelijakouluun vuonna 1983, asia ei häntä haitannut. Hän kuitenkin sattui liittymään biologin laboratorioon ja työskenteli viruksen parissa, joka voisi heikentää sienitauteja. Yritykset käyttää tätä virusta eivät menneet erityisen hyvin: se ei levinnyt puusta puuhun yksinään, joten sitä piti muokata kymmenille yksittäisille sienilajeille. Tästä huolimatta Powellia kiehtoi tarina isosta puusta, joka kaatui, ja hän tarjosi tieteellisen ratkaisun ihmisen aiheuttamien traagisten virheiden esiintymiseen. Hän sanoi: "Koska tavaramme liikkuvat ympäri maailmaa huonosti, toimme vahingossa mukanamme taudinaiheuttajia." "Ajattelin: Vau, tämä on mielenkiintoista. On mahdollisuus tuoda se takaisin."
Powell ei ollut ensimmäinen yritys hävikkien poistamiseksi. Kun oli selvää, että amerikkalaiset kastanjat olivat tuomittuja epäonnistumaan, Yhdysvaltain maatalousministeriö (USDA) yritti istuttaa kiinalaisia ​​kastanjapuita, niiden nuutumista paremmin kestävää sukulaista, selvittääkseen, voiko tämä laji korvata amerikkalaiset kastanjat. Kastanjat kuitenkin kasvavat enimmäkseen ulospäin ja muistuttavat enemmän hedelmäpuita kuin hedelmäpuita. Metsässä ne olivat kääpiöityneet tammien ja muiden amerikkalaisten jättiläisten rinnalla. Niiden kasvu estyi tai ne yksinkertaisesti kuolevat. Tutkijat yrittivät myös jalostaa Yhdysvaltojen ja Kiinan kastanjoita yhdessä toivoen tuottavansa puun, jolla olisi molempien positiiviset ominaisuudet. Hallituksen ponnistelut epäonnistuivat ja ne hylättiin.
Powell päätyi työskentelemään New Yorkin osavaltionyliopiston ympäristötieteiden ja metsätieteiden tiedekunnassa, jossa hän tapasi Chuck Maynardin, geneetikon, joka istutti puita laboratoriossa. Vain muutama vuosi sitten tiedemiehet loivat ensimmäisen geneettisesti muunnellun kasvikudoksen – lisäsivät siihen geenin, joka antaa tupakalle antibioottiresistenssin, teknisiä demonstraatioita varten kaupallisen käytön sijaan. Maynard (Maynard) alkoi kokeilla uutta teknologiaa etsiessään siihen liittyvää hyödyllistä teknologiaa. Tuolloin Darlingilla oli joitakin siemeniä ja haaste: amerikkalaisten kastanjoiden korjaaminen.
Tuhansien vuosien perinteisten kasvinjalostuskäytäntöjen aikana maanviljelijät (ja viimeaikaiset tiedemiehet) ovat risteyttäneet lajikkeita haluttujen ominaisuuksien kanssa. Sitten geenit sekoittuvat luonnollisesti yhteen, ja ihmiset valitsevat lupaavia sekoituksia korkeamman laadun – suurempien ja herkullisempien hedelmien tai taudinkestävyyden – saavuttamiseksi. Yleensä tuotteen tuottaminen kestää useita sukupolvia. Tämä prosessi on hidas ja hieman hämmentävä. Darling mietti, tuottaisiko tämä menetelmä yhtä hyvän puun kuin hänen villi luontonsa. Hän sanoi minulle: "Luulen, että voimme tehdä paremmin."
Geenitekniikka tarkoittaa parempaa kontrollia: vaikka tietty geeni tulisi toisesta lajista, se voidaan valita tiettyyn tarkoitukseen ja lisätä toisen organismin genomiin. (Organismeja, joilla on geenejä eri lajeista, "muunnellaan geneettisesti". Viime aikoina tiedemiehet ovat kehittäneet tekniikoita kohdeorganismien genomin suoraksi muokkaamiseksi.) Tämä teknologia lupaa ennennäkemätöntä tarkkuutta ja nopeutta. Powell uskoo, että tämä näyttää sopivan erittäin hyvin amerikkalaisille kastanjoille, joita hän kutsuu "melkein täydellisiksi puiksi" – vahvoiksi, korkeiksi ja ravinnonlähteiltään runsaiksi, ja jotka vaativat vain hyvin spesifisen korjauksen: vastustuskyvyn bakteeriruttoa vastaan.
Hyvä samaa mieltä. Hän sanoi: ”Meillä on oltava insinöörejä alallamme.” ”Rakennuksesta rakentamiseen tämä on vain eräänlaista automaatiota.”
Powell ja Maynard arvioivat, että resistenssin aiheuttavien geenien löytäminen, teknologian kehittäminen niiden lisäämiseksi kastanjan genomiin ja niiden kasvattaminen voi kestää kymmenen vuotta. ”Me vain arvailemme”, Powell sanoi. ”Kenelläkään ei ole geenejä, jotka aiheuttavat sieniresistenssin. Aloitimme todella tyhjästä.”
Darling haki tukea American Chestnut Foundationilta, 1980-luvun alussa perustetulta voittoa tavoittelemattomalta järjestöltä. Järjestön johtaja kertoi hänelle, että hän oli käytännössä eksyksissä. Järjestö on sitoutunut hybridisaatioon ja pysyy valppaana geenitekniikan suhteen, joka on herättänyt vastustusta ympäristönsuojelijoissa. Siksi Darling perusti oman voittoa tavoittelemattoman järjestön rahoittaakseen geenitekniikan työtä. Powellin mukaan järjestö kirjoitti ensimmäisen 30 000 dollarin shekin Maynardille ja Powellille. (Vuonna 1990 kansallinen järjestö uudistui ja hyväksyi Darlingin separatistiryhmän ensimmäiseksi osavaltion haarakseen, mutta jotkut jäsenet suhtautuivat edelleen skeptisesti tai täysin vihamielisesti geenitekniikkaan.)
Maynard ja Powell ovat töissä. Lähes välittömästi heidän arvioitu aikataulunsa osoittautui epärealistiseksi. Ensimmäinen este on selvittää, miten kastanjoita kasvatetaan laboratoriossa. Maynard kokeili sekoittaa kastanjanlehtiä ja kasvuhormonia pyöreässä, matalassa muovisessa petrimaljassa, menetelmää, jota käytetään poppelien kasvatuksessa. Kävi ilmi, että tämä on epärealistista. Uudet puut eivät kehitä juuria ja versoja erikoistuneista soluista. Maynard sanoi: "Olen maailmanlaajuinen johtaja kastanjapuiden tappamisessa." Georgian yliopiston tutkija Scott Merkle opetti lopulta Maynardille, miten siirtyä pölytyksestä seuraavaan. Istuta kastanjoita alkioissa kehitysvaiheessa.
Oikean geenin löytäminen – Powellin työ – osoittautui myös haastavaksi. Hän käytti useita vuosia tutkien sammakogeeneihin perustuvaa antibakteerista yhdistettä, mutta luopui yhdisteestä, koska oli huolissaan siitä, ettei yleisö ehkä hyväksyisi sammakoita sisältäviä puita. Hän etsi myös geeniä kastanjoiden bakteeripoltetta vastaan, mutta havaitsi, että puun suojaamiseen liittyy useita geenejä (he tunnistivat ainakin kuusi). Sitten, vuonna 1997, kollega palasi tieteellisestä kokouksesta ja listasi abstraktin ja esityksen. Powell pani merkille otsikon "Oksalaattioksidaasin ilmentyminen transgeenisissä kasveissa antaa vastustuskyvyn oksalaattia ja oksalaattia tuottavia sieniä vastaan". Virustutkimuksestaan ​​Powell tiesi, että kuihtumissienet erittävät oksaalihappoa tappaakseen kastanjan kuorta ja tehdäkseen siitä helposti sulavaa. Powell tajusi, että jos kastanja pystyy tuottamaan omaa oksalaattioksidaasia (erityinen proteiini, joka voi hajottaa oksalaattia), se saattaa pystyä puolustautumaan. Hän sanoi: "Se oli minun Eureka-hetkeni."
Käy ilmi, että monilla kasveilla on geeni, jonka avulla ne voivat tuottaa oksalaattioksidaasia. Puheen pitäneeltä tutkijalta Powell sai vehnän variantin. Jatko-opiskelija Linda Polin McGuigan paransi "geenipyssy"-teknologiaa geenien laukaisemiseksi kastanja-alkioihin toivoen, että se voidaan lisätä alkion DNA:han. Geeni pysyi alkiossa väliaikaisesti, mutta katosi sitten. Tutkimusryhmä hylkäsi tämän menetelmän ja siirtyi bakteeriin, joka oli jo kauan sitten kehittänyt menetelmän muiden organismien DNA:n katkaisemiseksi ja niiden geenien lisäämiseksi. Luonnossa mikro-organismit lisäävät geenejä, jotka pakottavat isännän tuottamaan bakteeriruokaa. Geneetikot valtasivat tämän bakteerin, jotta se voi lisätä minkä tahansa tiedemiehen haluaman geenin. McGuigan sai kyvyn lisätä vehnän geenejä ja markkeriproteiineja luotettavasti kastanja-alkioihin. Kun proteiinia säteilytetään mikroskoopilla, proteiini säteilee vihreää valoa, mikä osoittaa onnistuneen lisäämisen. (Tiimi lopetti nopeasti markkeriproteiinien käytön – kukaan ei halunnut puuta, joka voisi hehkua.) Maynard kutsui menetelmää "maailman eleganteimmaksi asiaksi".
Ajan myötä Maynard ja Powell rakensivat kastanjapuiden kokoonpanolinjan, joka ulottuu nyt upean 1960-luvun metsäntutkimusrakennuksen useisiin kerroksiin sekä uuteen, kimaltelevaan kampuksen ulkopuoliseen "Biotech Accelerator" -laitokseen. Prosessiin kuuluu ensin sellaisten alkioiden valitseminen, jotka itävät geneettisesti identtisistä soluista (useimmat laboratoriossa luodut alkiot eivät tee tätä, joten kloonien luominen on hyödytöntä) ja vehnän geenien lisääminen. Alkiosolut, kuten agar, ovat levistä uutettua vanukasta muistuttavaa ainetta. Alkion muuttamiseksi puuksi tutkijat lisäsivät kasvuhormonia. Sadat kuutionmuotoiset muoviastiat, joissa on pieniä juurettomia kastanjapuita, mahtuvat hyllylle tehokkaan loistelampun alle. Lopuksi tiedemiehet käyttivät juurtumishormonia, istuttivat alkuperäiset puunsa mullalla täytettyihin ruukkuihin ja sijoittivat ne lämpötilasäädeltyyn kasvukammioon. Ei ole yllättävää, että laboratoriossa olevat puut ovat huonossa kunnossa ulkona. Siksi tutkijat yhdistivät ne villipuiden kanssa tuottaakseen kovempia mutta silti kestäviä näytteitä kenttäkokeita varten.
Kaksi kesää sitten Hannah Pilkey, Powellin laboratorion jatko-opiskelija, näytti minulle, miten tämä tehdään. Hän viljeli bakteeripoltetta aiheuttavaa sientä pienessä muovisessa petrimaljassa. Tässä suljetussa muodossa vaaleanoranssi taudinaiheuttaja näyttää vaarattomalta ja lähes kauniilta. On vaikea kuvitella, että se on joukkokuoleman ja -tuhon syy.
Maassa makaava kirahvi polvistui maahan, merkitsi pienen taimenen viiden millimetrin osan, teki kolme tarkkaa viiltoa skalpellilla ja siveli haavaan ruttoa. Hän sulki ne muovikelmun palalla. Hän sanoi: "Se on kuin laastari." Koska kyseessä on vastustuskykytön "kontrollipuu", hän odottaa oranssin tartunnan leviävän nopeasti rokotuskohdasta ja lopulta ympäröivän pienet varret. Hän näytti minulle joitakin puita, joissa oli aiemmin käsittelemiään vehnägeenejä. Infektio rajoittuu viiltoon, kuten ohuisiin oransseihin huuliin lähellä pientä suuta.
Vuonna 2013 Maynard ja Powell ilmoittivat menestyksestään geenimuuntelututkimuksessa: 109 vuotta amerikkalaisen kastanjataudin löytämisen jälkeen he loivat näennäisesti itsepuolustukseksi kykeneviä puita, jotka kestävät jopa suurien nuutumissienten hyökkäyksen. Ensimmäisen ja anteliaimman lahjoittajansa kunniaksi hän sijoitti noin 250 000 dollaria, ja tutkijat ovat nimenneet puita hänen mukaansa. Tätä kutsutaan Darling 58:ksi.
American Chestnut Foundationin New Yorkin osaston vuosikokous pidettiin vaatimattomassa hotellissa New Paltzin ulkopuolella sateisena lokakuun lauantaina 2018. Noin 50 ihmistä kokoontui. Kokous oli osittain tieteellinen kokous ja osittain kastanjoiden vaihtokokous. Pienen kokoushuoneen takaosassa jäsenet vaihtoivat pähkinöillä täytettyjä vetoketjullisia pusseja. Tämä oli ensimmäinen kerta 28 vuoteen, kun Darling tai Maynard eivät olleet läsnä. Terveysongelmat pitivät heidät molemmat poissa. "Olemme tehneet tätä niin kauan, ja lähes joka vuosi hiljennämme kuolleiden muistoksi", klubin puheenjohtaja Allen Nichols kertoi minulle. Tunnelma on kuitenkin edelleen optimistinen: geenimuunneltu puu on läpäissyt vuosien vaativat turvallisuus- ja tehokkuustestit.
Luvun jäsenet antoivat yksityiskohtaisen johdannon jokaisen New Yorkin osavaltiossa kasvavan suuren kastanjapuun kunnosta. Pilkey ja muut jatko-opiskelijat esittelivät, miten siitepölyä kerätään ja varastoidaan, miten kastanjoita kasvatetaan sisävalaistuksen alla ja miten maaperään laitetaan kasvitautitartuntaa puiden iän pidentämiseksi. Cashewpähkinöitä syövät ihmiset, joista monet pölyttävät ja kasvattavat itse puitaan, esittivät kysymyksiä nuorille tiedemiehille.
Bowell asettui lattialle yllään ilmeisesti tämän luvun epävirallinen univormu: farkkujen sisään työnnetty kaula-aukkoinen paita. Hänen yksiulotteinen pyrkimyksensä – 30 vuotta kestänyt ura, joka oli organisoitu Herb Darlingin tavoitteen ympärille kerätä takaisin kastanjoita – on harvinainen akateemisten tutkijoiden keskuudessa, jotka useammin tekevät tutkimusta viiden vuoden rahoitussyklin aikana, ja sitten lupaavat tulokset luovutetaan muille kaupallistamista varten. Don Leopold, kollega Powellin ympäristötieteiden ja metsätieteiden laitokselta, kertoi minulle: "Hän on erittäin tarkkaavainen ja kurinalainen." "Hän laittaa verhot paikoilleen. Häntä eivät häiritse niin monet muut asiat. Kun tutkimus vihdoin edistyi, New Yorkin osavaltionyliopiston (SUNY) hallinto otti häneen yhteyttä ja pyysi patenttia hänen puulleen, jotta yliopisto voisi hyötyä siitä, mutta Powell kieltäytyi. Hän sanoi, että geenimuunnellut puut ovat kuin alkeellisia kastanjoita ja palvelevat ihmisiä. Powellin väki on tässä huoneessa.
Mutta hän varoitti heitä: Voitettuaan useimmat tekniset esteet, geenimuunnellut puut saattavat nyt kohdata suurimman haasteen: Yhdysvaltain hallituksen. Muutama viikko sitten Powell toimitti lähes 3 000-sivuisen tiedoston Yhdysvaltain maatalousministeriön eläinten ja kasvien terveyden tarkastuspalvelulle, joka vastaa geenimuunneltujen kasvien hyväksymisestä. Tämä aloittaa viraston hyväksymisprosessin: hakemuksen tarkastelu, yleisön kommenttien pyytäminen, ympäristövaikutusten selvityksen laatiminen, yleisön kommenttien pyytäminen uudelleen ja päätöksen tekeminen. Tämä työ voi kestää useita vuosia. Jos päätöstä ei tehdä, hanke voi pysähtyä. (Ensimmäinen julkinen kommenttijakso ei ole vielä alkanut.)
Tutkijat aikovat jättää muita vetoomuksia elintarvike- ja lääkevirastolle (FDA), jotta se voi tarkistaa geenimuunneltujen pähkinöiden elintarviketurvallisuuden, ja ympäristönsuojeluvirasto (EPA) tarkastelee tämän puun ympäristövaikutuksia liittovaltion torjunta-ainelain nojalla, jota vaaditaan kaikilta geenimuunnelluilta kasveilta. biologinen. "Tämä on monimutkaisempaa kuin tiede!" joku yleisöstä sanoi.
– Kyllä, Powell oli samaa mieltä. – Tiede on kiinnostavaa. Se on turhauttavaa. (Hän kertoi minulle myöhemmin: – Kolmen eri viraston valvonta on liioittelua. Se todellakin tappaa innovaatiot ympäristönsuojelussa.)
Todistaakseen puunsa turvallisuuden Powellin tiimi suoritti useita testejä. He ruokkivat oksalaattioksidaasia mehiläisten siitepölyyn. He mittasivat hyödyllisten sienten kasvua maaperässä. He jättivät lehdet veteen ja tutkivat niiden vaikutusta veteen. Yhdessäkään tutkimuksessa ei havaittu haittavaikutuksia – itse asiassa geneettisesti muunnellun ruokavalion tulokset ovat parempia kuin joidenkin muuntamattomien puiden lehtien. Tutkijat lähettivät pähkinät analysoitavaksi Oak Ridgen kansalliseen laboratorioon ja muihin Tennesseen laboratorioihin, eivätkä havainneet eroja muuntamattomien puiden tuottamiin pähkinöihin verrattuna.
Tällaiset tulokset saattavat rauhoittaa sääntelyviranomaisia. Ne eivät läheskään tyydytä GMO:ita vastustavia aktivisteja. John Dougherty, eläkkeellä oleva Monsanton tiedemies, tarjosi Powellille konsultointipalveluita ilmaiseksi. Hän kutsui näitä vastustajia "oppositioksi". Ympäristöjärjestöt ovat vuosikymmenten ajan varoittaneet, että geenien siirtäminen etäisesti sukua olevien lajien välillä voi johtaa tahattomiin seurauksiin, kuten luonnonkasveja paremman "superrikkaruohon" luomiseen tai vieraiden geenien tuomiseen, jotka voivat aiheuttaa isännälle haitallisia mutaatioita lajin DNA:ssa. He ovat myös huolissaan siitä, että yritykset käyttävät geenitekniikkaa patenttien hankkimiseen ja organismien torjuntaan.
Powell sanoi, ettei hän tällä hetkellä saanut rahaa suoraan teollisuuden lähteistä, ja hän vaati, että laboratoriolle lahjoitettuja varoja "ei sidottu". Brenda Jo McManama, "Indigenous Environmental Network" -nimisen järjestön perustaja, huomautti kuitenkin vuonna 2010 tehdystä sopimuksesta, jossa Monsanto myönsi Chestnut Foundationille ja sen New Yorkin kumppanitoimistolle kaksi geenimuuntelupatenttia. (Powellin mukaan teollisuuden, mukaan lukien Monsanton, lahjoitukset muodostavat alle 4 % sen kokonaiskäyttöpääomasta.) McManama epäilee, että Monsanto (jonka Bayer osti vuonna 2018) pyrkii salaa saamaan patentin tukemalla näennäisesti puun tulevaa versiota. Epäitsekäs projekti. "Monsan on täysin paha", hän sanoi suoraan.
Powell sanoi, että vuoden 2010 sopimuksen patentti on vanhentunut, ja paljastamalla puunsa tiedot tieteellisessä kirjallisuudessa hän on varmistanut, ettei puuta voida patentoida. Mutta hän ymmärsi, ettei tämä poistaisi kaikkia huolia. Hän sanoi: "Tiedän, että joku sanoisi, että olet vain syötti Monsanton hyväksi." "Mitä voit tehdä? Et voi tehdä mitään."
Noin viisi vuotta sitten American Chestnut Foundationin johtajat päättelivät, etteivät he voisi saavuttaa tavoitteitaan pelkästään hybridisaatiolla, joten he hyväksyivät Powellin geenimuunteluohjelman. Tämä päätös aiheutti erimielisyyksiä. Maaliskuussa 2019 säätiön Massachusetts-Rhode Islandin osaston puheenjohtaja Lois Breault-Melican erosi vedoten Global Justice Ecology Projectin (Global Justice Project), Buffalossa toimivan geenimuuntelun vastaisen järjestön, argumenttiin. Myös hänen miehensä Denis Melican jätti hallituksen. Dennis kertoi minulle, että pariskunta oli erityisen huolissaan siitä, että Powellin kastanjat saattaisivat osoittautua "Troijan hevoseksi", mikä raivasi tietä muiden kaupallisten puiden tehostamiselle geenimuuntelun avulla.
Maatalousekonomisti Susan Offutt toimii Yhdysvaltain tiedeakatemian (National Academy of Sciences, Engineering and Medicine Committee) puheenjohtajana. Komitea teki metsäbioteknologiaa koskevan tutkimuksen vuonna 2018. Hän huomautti, että hallituksen sääntelyprosessi keskittyy kapea-alaiseen biologisten riskien kysymykseen, eikä se ole juuri koskaan ottanut huomioon laajempia yhteiskunnallisia huolenaiheita, kuten GMO-vastaisten aktivistien esiin nostamia. ”Mikä on metsän luontainen arvo?” hän kysyi esimerkkinä ongelmasta, jota prosessi ei ratkaissut. ”Onko metsillä omia ansioitaan? Onko meillä moraalinen velvollisuus ottaa tämä huomioon tehdessämme interventiopäätöksiä?”
Useimmilla tiedemiehillä, joiden kanssa olen keskustellut, ei ole juurikaan syytä huoleen Powellin puista, koska metsä on kärsinyt laajamittaisista vahingoista: hakkuista, kaivostoiminnasta, rakentamisesta ja loputtomasta määrästä hyönteisiä ja tauteja, jotka tuhoavat puita. Näistä kastanjan lakastumisen on osoitettu olevan yksi Avajaisseremonian yrityksistä. "Tuomme aina uusia kokonaisia ​​organismeja", sanoi Gary Lovett, metsäekologi Cary Ecosystem Institutesta Millbrookissa, New Yorkissa. "Geneettinensti muunneltujen kastanjoiden vaikutus on paljon pienempi."
Donald Waller, metsäekologi, joka jäi hiljattain eläkkeelle Wisconsin-Madisonin yliopistosta, meni pidemmälle. Hän kertoi minulle: ”Yhtäältä hahmottelen pienen tasapainon riskin ja palkkion välillä. Toisaalta vain raavin päätäni riskien varalta.” Tämä geenimuunneltu puu saattaa olla uhka metsälle. Sitä vastoin ”palkkion alla oleva sivu on vain pursuaa mustetta”. Hän sanoi, että kastanja, joka vastustaa nuutumista, voittaa lopulta tämän ahdistetun metsän. Ihmiset tarvitsevat toivoa. Ihmiset tarvitsevat symboleja.”
Powellilla on tapana pysyä rauhallisena, mutta geenitekniikan epäilijät saattavat järkyttää häntä. Hän sanoi: "Ne eivät ole minusta järkeviä." "Ne eivät perustu tieteeseen." Kun insinöörit tuottavat parempia autoja tai älypuhelimia, kukaan ei valita, joten hän haluaa tietää, mikä paremmin suunnitelluissa puissa on vikana. "Tämä on työkalu, joka voi auttaa", Powell sanoi. "Miksi sanot, ettemme voi käyttää tätä työkalua? Voimme käyttää ristipääruuvimeisseliä, mutta emme tavallista ruuvimeisseliä, ja päinvastoin?"
Lokakuun alussa 2018 seurasin Powellia Syracusen eteläpuolella sijaitsevalle lauhkealle kenttätyöpaikalle. Hän toivoi, että amerikkalaisen kastanjalajin tulevaisuus kasvaisi. Paikka on lähes autio, ja se on yksi harvoista paikoista, joissa puiden annetaan kasvaa. Pitkään hylätyn tutkimusprojektin tuloksena syntyneet korkeat mänty- ja lehtikuusiviljelmät kallistuvat itään, poispäin vallitsevasta tuulesta, mikä antaa alueelle hieman kammottavan tunnelman.
Tutkija Andrew Newhouse Powellin laboratoriossa työskentelee jo yhden tiedemiehille parhaista puista, eteläisestä Virginiasta kotoisin olevan villikastanjan, parissa. Puu on noin 7,6 metriä korkea ja kasvaa satunnaisesti järjestetyssä kastanjatarhassa, jota ympäröi kolme metriä korkea peura-aita. Koulureppu oli sidottu puun oksien päihin. Newhouse selitti, että sisempi muovipussi oli loukussa Darling 58 -siitepölyllä, jota tutkijat hakivat kesäkuussa, kun taas ulompi metalliverkkopussi piti oravat poissa kasvavista piikeistä. Koko laitteisto on Yhdysvaltain maatalousministeriön tiukassa valvonnassa; ennen sääntelyn purkamista siitepöly tai pähkinät puista, joihin on lisätty geneettisiä geenejä aidassa tai tutkijan laboratoriossa, on eristettävä.
Newhouse käsitteli sisäänvedettäviä oksasaksia oksilla. Köydellä vetämällä terä katkesi ja pussi putosi. Newhouse siirtyi nopeasti seuraavaan pussiin pakattuun oksaan ja toisti prosessin. Powell keräsi pudonneet pussit ja laittoi ne suureen muoviseen jätesäkkiin, aivan kuten biovaarallisia aineita käsiteltäessä.
Palattuaan laboratorioon Newhouse ja Hannah Pilkey tyhjensivät pussin ja irrottivat nopeasti ruskeat pähkinät vihreistä piikeistä. He varovat, etteivät piikit pääse tunkeutumaan kuoreen, mikä on työperäinen vaara kastanjatutkimuksessa. Ennen he pitivät kaikista arvokkaista geenimuunnelluista pähkinöistä. Tällä kertaa heillä oli vihdoin paljon: yli 1 000. "Me kaikki tanssimme iloisesti", Pirkey sanoi.
Myöhemmin samana iltapäivänä Powell vei kastanjat Neil Pattersonin toimistoon aulaan. Oli alkuperäiskansojen päivä (Kolumbuksen päivä), ja Patterson, ESF:n alkuperäiskansojen ja ympäristön keskuksen apulaisjohtaja, oli juuri palannut neljännekseltä kampusta, jossa hän johti alkuperäiskansojen ruoan esittelyä. Hänen kaksi lastaan ​​ja veljentyttärensä leikkivät tietokoneella toimistossa. Kaikki kuorivat ja söivät pähkinöitä. "Ne ovat vielä vähän vihreitä", Powell sanoi pahoitellen.
Powellin lahja on monikäyttöinen. Hän jakaa siemeniä toivoen voivansa käyttää Pattersonin verkostoa kastanjoiden istuttamiseen uusille alueille, joilla ne voivat saada geenimuunneltua siitepölyä muutaman vuoden kuluessa. Hän harjoitti myös taitavaa kastanjadiplomatiaa.
Kun Patterson palkattiin ESF:lle vuonna 2014, hän sai tietää, että Powell kokeili geenimuunneltuja puita, jotka sijaitsivat vain muutaman kilometrin päässä Onondagan kansakunnan asuinalueelta. Jälkimmäinen sijaitsee metsässä muutaman mailin päässä Syracusen eteläpuolella. Patterson ymmärsi, että jos projekti onnistuu, taudinkestävyysgeenit pääsevät lopulta maahan ja risteytyvät siellä jäljellä olevien kastanjoiden kanssa, muuttaen siten Onodagan identiteetille elintärkeää metsää. Hän kuuli myös huolenaiheista, jotka ajavat aktivisteja, mukaan lukien joitakin alkuperäiskansojen yhteisöistä, vastustamaan geenimuunneltuja organismeja muualla. Esimerkiksi vuonna 2015 yurok-heimo kielsi GMO-reservaatit Pohjois-Kaliforniassa, koska he olivat huolissaan sen viljelykasvien ja lohenkalastuksen mahdollisesta saastumisesta.
”Ymmärrän, että näin tapahtui meille täällä; meidän pitäisi ainakin keskustella”, Patterson kertoi minulle. ESF:n vuonna 2015 järjestämässä ympäristönsuojeluviraston kokouksessa Powell piti hyvin harjoitellun puheen New Yorkin alkuperäiskansojen jäsenille. Puheen jälkeen Patterson muisteli useiden johtajien sanoneen: ”Meidän pitäisi istuttaa puita!” Heidän innostuksensa yllätti Pattersonin. Hän sanoi: ”En odottanut sitä.”
Myöhemmät keskustelut kuitenkin osoittivat, että harvat heistä todella muistavat kastanjapuun roolin perinteisessä kulttuurissaan. Pattersonin jatkotutkimukset kertoivat hänelle, että samaan aikaan, kun sosiaalisia levottomuuksia ja ekologista tuhoa tapahtui, Yhdysvaltain hallitus toteutti laajaa pakkokotiutus- ja assimilaatiosuunnitelmaa, ja epidemia oli iskenyt. Kuten moni muukin asia, paikallinen kastanjakulttuuri oli kadonnut alueelta. Patterson havaitsi myös, että näkemykset geenitekniikasta vaihtelevat suuresti. Onodan lacrosse-mailojen valmistaja Alfie Jacques haluaa innokkaasti valmistaa mailoja kastanjapuusta ja tukee projektia. Toiset taas ajattelevat, että riski on liian suuri, ja siksi he vastustavat puita.
Patterson ymmärtää nämä kaksi näkökulmaa. Hän sanoi minulle hiljattain: "Se on kuin kännykkä ja lapseni." Hän huomautti, että hänen lapsensa palaa kotiin koulusta koronaviruspandemian vuoksi. "Eräänä päivänä tein kaikkeni pitääkseni heidät yhteydessä, he oppivat. Seuraavana päivänä, kuten, hankkiudutaan eroon noista asioista." Mutta vuosien keskustelu Powellin kanssa heikensi hänen skeptisyyttään. Ei kauan sitten hän sai tietää, että 58 Darling-puun keskimääräisellä jälkeläisellä ei ole siirrettyjä geenejä, mikä tarkoittaa, että alkuperäiset villikastanjat jatkavat kasvamistaan ​​metsässä. Pattersonin mukaan tämä poisti merkittävän ongelman.
Lokakuun vierailumme aikana hän kertoi minulle, ettei hän voinut täysin tukea GM-projektia, koska hän ei tiennyt, välittikö Powell puun kanssa tekemisissä olevista ihmisistä vai puusta. "En tiedä, mikä häntä siinä vaivaa", Patterson sanoi naputtaen rintaansa. Hän sanoi, että vain jos ihmisen ja kastanjan välinen suhde voidaan palauttaa, on tarpeen saada tämä puu takaisin.
Tätä varten hän sanoi aikovansa käyttää Powellin hänelle antamia pähkinöitä kastanjavanukkaan ja -öljyn valmistukseen. Hän tuo nämä ruoat Onondagan alueelle ja kutsuu ihmisiä löytämään uudelleen niiden ikivanhat maut. Hän sanoi: "Toivon niin, se on kuin tervehtisi vanhaa ystävää. Sinun tarvitsee vain hypätä bussiin siitä kohdasta, mihin pysähdyit viimeksi."
Powell sai tammikuussa Templeton World Charity Foundationilta 3,2 miljoonan dollarin lahjoituksen, jonka avulla Powell voi jatkaa eteenpäin sääntelyvirastojen kanssa ja laajentaa tutkimuspaintaansa genetiikasta koko maiseman korjauksen todelliseen todellisuuteen. Jos hallitus antaa hänelle siunauksen, Powell ja American Chestnut Foundationin tiedemiehet alkavat antaa sen kukkia. Siitepölyä ja sen ylimääräisiä geenejä puhalletaan tai sivellään muiden puiden odottaviin ruukkuihin, ja geneettisesti muunneltujen kastanjoiden kohtalo paljastuu kontrolloidusta kokeellisesta ympäristöstä riippumatta. Olettaen, että geeniä voidaan ylläpitää sekä kentällä että laboratoriossa, tämä on epävarmaa, ja se leviää metsään – tämä on ekologinen asia, jota tiedemiehet haluavat, mutta radikaalit pelkäävät.
Kun kastanjapuu on rentoutunut, voiko sellaisen ostaa? Kyllä, Newhouse sanoi, se oli suunnitelma. Tutkijoilta on kysytty joka viikko, milloin puita on saatavilla.
Maailmassa, jossa Powell, Newhouse ja hänen kollegansa elävät, on helppo tuntea, että koko maa odottaa heidän puutaan. Lyhyen ajomatkan päässä pohjoiseen tutkimustilalta Syracusen keskustan läpi saa kuitenkin mieleen, kuinka syvällisiä muutoksia ympäristössä ja yhteiskunnassa on tapahtunut amerikkalaisten kastanjoiden katoamisen jälkeen. Chestnut Heights Drive sijaitsee pienessä kaupungissa Syracusen pohjoispuolella. Se on tavallinen asuinkatu, jossa on leveät ajotiet, siistit nurmikot ja ajoittain pieniä koristepuita etupihalla. Puuyhtiö ei vaadi kastanjoiden elvyttämistä. Kastanjoihin perustuva omavarainen maatalous on kadonnut kokonaan. Lähes kukaan ei poimi pehmeitä ja makeita pähkinöitä liian kovista oksista. Useimmat ihmiset eivät ehkä edes tiedä, ettei metsästä puutu mitään.
Pysähdyin ja söin piknikillallisen Onondagajärven rannalla suuren valkoisen saarnipuun varjossa. Puuta kuhisivat kirkkaanvihreät harmaat porat. Näen hyönteisten tekemät reiät kaarnassa. Se alkaa pudottaa lehtiään ja saattaa kuolla ja romahtaa muutaman vuoden kuluttua. Vain palatakseni tänne kotoani Marylandista, ajoin tuhansien kuolleiden saarnipuiden ohi, joiden tien varrella kohosi paljaita hankooksia.
Appalakeilla yritys on kaapinut puita laajemmalta Bitlahua-alueelta saadakseen hiiltä alta. Hiilialueen sydän on sama kuin entisen kastanjamaan sydän. American Chestnut Foundation on tehnyt yhteistyötä organisaatioiden kanssa, jotka istuttivat puita hylätyille hiilikaivoksille, ja kastanjapuita kasvaa nyt tuhansilla hehtaareilla katastrofin koettelemalla maalla. Nämä puut ovat vain osa bakteeriruttoa kestävistä risteytyksistä, mutta niistä voi tulla synonyymi uudelle puusukupolvelle, joka jonain päivänä voi kilpailla muinaisten metsäjättiläisten kanssa.
Viime toukokuussa ilmakehän hiilidioksidipitoisuus nousi ensimmäistä kertaa 414,8 miljoonasosaan. Kuten muidenkin puiden, amerikkalaisten kastanjoiden veden ulkopuolinen paino on noin puolet hiilen määrästä. Harva maalla kasvatettava kasvi voi imeä hiiltä ilmasta nopeammin kuin kasvava kastanjapuu. Tämän mielessä Wall Street Journalissa viime vuonna julkaistussa artikkelissa ehdotettiin: "Perustetaanpa taas yksi kastanjatila."