Kan genteknologi bringe amerikanske kastanjer tilbage?

Før sygdomme udslettede omkring 3 milliarder eller flere sygdomme, hjalp dette træ med at opbygge et industrialiseret Amerika. For at genoprette deres tabte pragt, kan det være nødvendigt at omfavne og reparere naturen.
Engang i 1989 modtog Herbert Darling et opkald: En jæger fortalte ham, at han var stødt på et højt amerikansk kastanjetræ på Darlings ejendom i Zor Valley i det vestlige New York. Darling vidste, at kastanjer engang var et af de vigtigste træer i området. Han vidste også, at en dødelig svamp næsten havde udryddet arten i mere end halvandet århundrede. Da han hørte jægerens rapport om at have set en levende kastanje, hvis stamme var 60 cm lang og nåede en fem-etagers bygning, tvivlede han på det. "Jeg er ikke sikker på, om jeg tror, ​​han ved, hvad det er," sagde Darling.
Da Darling fandt træet, var det som at se på en mytisk figur. Han sagde: "Det var så ligetil og perfekt at lave et eksemplar - det var fantastisk." Men Darling så også, at træet var ved at dø. Siden begyndelsen af ​​1900-tallet har det været ramt af den samme epidemi, som anslås at have forårsaget 3 milliarder eller flere dødsfald som følge af sådanne sygdomme. Dette er den første menneskebårne sygdom, der primært ødelægger træer i moderne historie. Darling tænkte, at hvis han ikke kunne redde det træ, ville han i det mindste redde dets frø. Der er kun ét problem: træet gør ikke noget, fordi der ikke er andre kastanjetræer i nærheden, der kan bestøve det.
Darling er ingeniør, der bruger ingeniørmetoder til at løse problemer. Den følgende juni, da lysegule blomster var spredt på træets grønne krone, fyldte Darling haglkrudt med haglkrudt, som var taget fra hanblomsterne på et andet kastanjetræ, han havde lært at kende, og kørte nordpå. Det tog halvanden time. Han skød træet fra den lejede helikopter. (Han driver et succesfuldt byggefirma, der har råd til ekstravagance.) Dette forsøg mislykkedes. Året efter prøvede Darling igen. Denne gang slæbte han og hans søn stilladset hen til kastanjerne på toppen af ​​bakken og byggede en 24 meter høj platform på mere end to uger. Min kære klatrede op på kronen og skrubbede blomsterne med de ormelignende blomster på et andet kastanjetræ.
Det efterår producerede grenene på Darlings træ grene dækket af grønne torne. Disse torne var så tykke og skarpe, at de kunne forveksles med kaktus. Høsten er ikke høj, der er omkring 100 nødder, men Darling har plantet nogle og næret håb. Han og en ven kontaktede også Charles Maynard og William Powell, to trægenetikere ved State University of New York School of Environmental Science and Forestry i Syracuse (Chuck og Bill døde). De startede for nylig et lavbudget kastanjeforskningsprojekt der. Darling gav dem nogle kastanjer og spurgte forskerne, om de kunne bruge dem til at bringe dem tilbage. Darling sagde: "Det ser ud til at være en fantastisk ting." "Hele det østlige USA." Men et par år senere døde hans eget træ.
Siden europæerne begyndte at bosætte sig i Nordamerika, har historien om kontinentets skove stort set været et tab. Darlings forslag anses dog nu af mange for at være en af ​​de mest lovende muligheder for at begynde at revidere historien – tidligere i år gav Templeton World Charity Foundation Maynard og Powells projekt det meste af sin historie, og denne indsats var i stand til at afvikle en lille operation, der kostede mere end 3 millioner dollars. Det var den største enkeltgave, der nogensinde er doneret til universitetet. Genetikeres forskning tvinger miljøforkæmpere til at se udsigten i øjnene på en ny og til tider ubehagelig måde, nemlig at reparation af naturen ikke nødvendigvis betyder at vende tilbage til en intakt Edens Have. Det kan snarere betyde at omfavne den rolle, vi har påtaget os: ingeniøren bag alt, inklusive naturen.
Kastanjebladene er lange og tandede og ligner to små grønne savklinger, der er forbundet ryg mod ryg til bladets centrale nerve. I den ene ende er to blade forbundet til en stilk. I den anden ende danner de en skarp spids, som ofte er bøjet til siden. Denne uventede form skærer gennem det stille grønne landskab og klitterne i skoven, og vandrernes utrolige dagdrøm vakte folks opmærksomhed og mindede dem om deres rejse gennem skoven, der engang havde mange kraftige træer.
Kun gennem litteratur og hukommelse kan vi fuldt ud forstå disse træer. Lucille Griffin, administrerende direktør for American Chestnut Collaborator Foundation, skrev engang, at man der vil se kastanjer så frodige, at de cremede, lineære blomster på træet om foråret "som de skummende bølger rullede ned ad bjergsiden", hvilket fører til bedstefars minder. Om efteråret vil træet eksplodere igen, denne gang med stikkende grene, der dækker sødmen. "Da kastanjerne var modne, stablede jeg en halv skæppe om vinteren," skrev en livlig Thoreau i "Walden". "I den årstid var det meget spændende at strejfe rundt i den endeløse kastanjeskov i Lincoln på det tidspunkt."
Kastanjer er meget pålidelige. I modsætning til egetræer, der kun falder agern inden for et par år, producerer kastanjetræer et stort antal nøddeafgrøder hvert efterår. Kastanjer er også lette at fordøje: du kan skrælle dem og spise en rå. (Prøv at bruge agern, der er rige på tanniner - eller lad være.) Alle spiser kastanjer: hjorte, egern, bjørne, fugle, mennesker. Landmændene slipper deres grise og bliver fede i skoven. I julen rullede tog fyldt med kastanjer fra bjergene til byen. Ja, de blev faktisk brændt af bålet. "Det siges, at landmændene i nogle områder får flere indtægter fra salget af kastanjer end alle andre landbrugsprodukter," sagde William L. Bray, den første dekan for skolen, hvor Maynard og Powell senere arbejdede. Skrevet i 1915. Det er folkets træ, hvoraf de fleste vokser i skoven.
Det giver også mere end bare mad. Kastanjetræer kan blive op til 36 meter høje, og de første 15 meter forstyrres ikke af grene eller knaster. Dette er skovhuggernes drøm. Selvom det hverken er det smukkeste eller stærkeste træ, vokser det meget hurtigt, især når det spirer igen efter savning og ikke rådner. Da holdbarheden af ​​jernbaneslips og telefonmaster overgik æstetik, hjalp Chestnut med at opbygge et industrialiseret Amerika. Tusindvis af lader, hytter og kirker lavet af kastanjer står stadig; en forfatter anslog i 1915, at dette var den mest fældede træart i USA.
I det meste af østkysten – træerne strækker sig fra Mississippi til Maine, og fra Atlanterhavskysten til Mississippi-floden – er kastanjer også en af ​​dem. Men i Appalacherne var det et stort træ. Milliarder af kastanjer lever i disse bjerge.
Det er passende, at Fusarium-visnesyge først optrådte i New York, som er indgangsporten til mange amerikanere. I 1904 blev en mærkelig infektion opdaget på barken af ​​et truet kastanjetræ i Bronx Zoo. Forskere fastslog hurtigt, at svampen, der forårsagede bakterieskimmel (senere kaldet Cryphonectria parasitica), ankom til importerede japanske træer allerede i 1876. (Der er normalt en tidsforskel mellem introduktionen af ​​en art og opdagelsen af ​​åbenlyse problemer.)
Snart rapporterede folk i flere stater om døende træer. I 1906 udgav William A. Murrill, en mykolog ved New York Botanical Garden, den første videnskabelige artikel om sygdommen. Muriel påpegede, at denne svamp forårsager en gulbrun blæreinfektion på kastanjetræets bark, som i sidste ende gør det rent omkring stammen. Når næringsstoffer og vand ikke længere kan strømme op og ned i barkkarrene under barken, vil alt over dødsringen dø.
Nogle mennesker kan ikke forestille sig - eller ønsker ikke, at andre skal forestille sig - et træ, der forsvinder fra skoven. I 1911 mente Sober Paragon Chestnut Farm, en børnehavevirksomhed i Pennsylvania, at sygdommen var "mere end bare en frygt". Langvarig eksistens af uansvarlige journalister. Gården blev lukket i 1913. For to år siden indkaldte Pennsylvania en komité for kastanjesygdomme, der var bemyndiget til at bruge 275.000 amerikanske dollars (en enorm sum penge på det tidspunkt), og annoncerede en pakke af beføjelser til at træffe foranstaltninger til at bekæmpe denne smerte, herunder retten til at ødelægge træer på privat ejendom. Patologer anbefaler at fjerne alle kastanjetræer inden for et par kilometer fra fronten af ​​​​hovedinfektionen for at skabe en brandforebyggende effekt. Men det viser sig, at denne svamp kan springe over på uinficerede træer, og dens sporer inficeres af vind, fugle, insekter og mennesker. Planen blev opgivet.
I 1940 var næsten ingen store kastanjer blevet inficeret. I dag er værdien af ​​milliarder af dollars udslettet. Da fusarium-visnesyge ikke kan overleve i jorden, fortsætter kastanjerødderne med at spire, og mere end 400 millioner af dem er stadig tilbage i skoven. Fusarium-visnesyge fandt dog et reservoir i egetræet, hvor den levede, uden at forårsage væsentlig skade på sin vært. Derfra spreder den sig hurtigt til nye kastanjeknopper og slår dem tilbage til jorden, normalt længe før de når blomstringsstadiet.
Træindustrien har fundet alternativer: eg, fyr, valnød og ask. Garvning, en anden stor industri, der er afhængig af kastanjetræer, er gået over til syntetiske garvemidler. For mange fattige landmænd er der intet at skifte til: intet andet hjemmehørende træ forsyner landmænd og deres dyr med gratis, pålidelige og rigelige kalorier og protein. Kastanjeskimmel kan siges at afslutte en almindelig praksis i Appalachernes selvforsynende landbrug og tvinge folk i området til at have et oplagt valg: gå i en kulmine eller flytte væk. Historikeren Donald Davis skrev i 2005: "På grund af kastanjernes død er hele verden død, hvilket eliminerer de overlevelsesskikke, der har eksisteret i Appalacherne i mere end fire århundreder."
Powell voksede op langt væk fra Appalacherne og kastanjetræerne. Hans far tjente i luftvåbnet og flyttede til sin familie: Indiana, Florida, Tyskland og Marylands østkyst. Selvom han tilbragte en karriere i New York, bevarede hans taler Midtvestens åbenhjertighed og Sydstaternes subtile, men tydelige bias. Hans enkle manerer og enkle skrædderstil komplementerer hinanden med jeans og tilsyneladende endeløs rotation af ternede skjorter. Hans yndlingsudråb er "wow".
Powell planlægger at blive dyrlæge, indtil en professor i genetik lover ham håbet om et nyt, grønnere landbrug baseret på genetisk modificerede planter, der kan producere sine egne insekt- og sygdomsforebyggende egenskaber. "Jeg tænkte, wow, det er ikke godt at lave planter, der kan beskytte sig mod skadedyr, og man behøver ikke at sprøjte pesticider på dem?" sagde Powell. "Resten af ​​verden følger selvfølgelig ikke den samme idé."
Da Powell ankom til Utah State Universitys kandidatuddannelse i 1983, havde han ikke noget imod det. Han kom dog tilfældigvis til at arbejde i et biologlaboratorium, hvor han arbejdede på en virus, der kunne svække skimmelsvamp. Deres forsøg på at bruge denne virus gik ikke særlig godt: den spredte sig ikke fra træ til træ af sig selv, så den måtte tilpasses til snesevis af individuelle svampetyper. På trods af dette var Powell fascineret af historien om et stort træ, der faldt ned, og han gav en videnskabelig løsning på forekomsten af ​​menneskeskabte tragiske fejl. Han sagde: "På grund af den dårlige håndtering af vores varer, der transporteres rundt i verden, importerede vi ved et uheld patogener." "Jeg tænkte: Wow, det er interessant. Der er en chance for at bringe det tilbage."
Powell var ikke det første forsøg på at eliminere tab. Efter det stod klart, at amerikanske kastanjer var dømt til at mislykkes, forsøgte USDA at plante kinesiske kastanjetræer, en fætter, der er mere modstandsdygtig over for visnen, for at forstå, om denne art kan erstatte amerikanske kastanjer. Kastanjer vokser dog mest udad og ligner mere frugttræer end frugttræer. De blev dværgede i skoven af ​​egetræer og andre amerikanske kæmpetræer. Deres vækst blokeres, eller de dør simpelthen. Forskere forsøgte også at avle kastanjer fra USA og Kina sammen i håb om at producere et træ med de positive egenskaber fra begge. Regeringens bestræbelser mislykkedes og blev opgivet.
Powell endte med at arbejde på State University of New York School of Environmental Science and Forestry, hvor han mødte Chuck Maynard, en genetiker, der plantede træer i laboratoriet. For blot et par år siden skabte forskere det første genetisk modificerede plantevæv - ved at tilføje et gen, der giver antibiotikaresistens til tobak, til tekniske demonstrationer snarere end kommerciel brug. Maynard (Maynard) begyndte at udforske ny teknologi, mens han ledte efter nyttig teknologi relateret til den. På det tidspunkt havde Darling nogle frø og en udfordring: at reparere amerikanske kastanjer.
I tusinder af år med traditionelle planteforædlingsmetoder har landmænd (og nyere forskere) krydset sorter med ønskede egenskaber. Derefter blandes generne naturligt sammen, og folk vælger lovende blandinger for højere kvalitet - større, mere lækker frugt eller sygdomsresistens. Normalt tager det flere generationer at producere et produkt. Denne proces er langsom og lidt forvirrende. Darling spekulerede på, om denne metode ville producere et træ, der var lige så godt som hans vilde natur. Han fortalte mig: "Jeg tror, ​​vi kan gøre det bedre."
Genteknologi betyder større kontrol: Selv hvis et specifikt gen kommer fra en ubeslægtet art, kan det udvælges til et specifikt formål og indsættes i en anden organismes genom. (Organismer med gener fra forskellige arter er "genetisk modificerede". For nylig har forskere udviklet teknikker til direkte at redigere genomet hos målorganismer.) Denne teknologi lover hidtil uset præcision og hastighed. Powell mener, at dette ser ud til at være meget velegnet til amerikanske kastanjer, som han kalder "næsten perfekte træer" - stærke, høje og rige på fødekilder, der kun kræver en meget specifik korrektion: resistens over for bakteriel skimmelsvamp.
Kære enig. Han sagde: "Vi skal have ingeniører i vores branche." "Fra byggeri til byggeri er dette bare en form for automatisering."
Powell og Maynard anslår, at det kan tage ti år at finde de gener, der giver resistens, udvikle teknologi til at tilføje dem til kastanjegenomet og derefter dyrke dem. "Vi gætter bare," sagde Powell. "Ingen har gener, der giver svamperesistens. Vi startede virkelig fra et tomt rum."
Darling søgte støtte hos American Chestnut Foundation, en nonprofitorganisation etableret i begyndelsen af ​​1980'erne. Dens leder fortalte ham, at han dybest set var fortabt. De er engagerede i hybridisering og forbliver årvågne over for genteknologi, hvilket har vakt modstand fra miljøforkæmpere. Derfor oprettede Darling sin egen nonprofitorganisation for at finansiere genteknologisk arbejde. Powell sagde, at organisationen skrev den første check til Maynard og Powell på $30.000. (I 1990 reformerede den nationale organisation og accepterede Darlings løsrivelsesgruppe som sin første statslige afdeling, men nogle medlemmer var stadig skeptiske eller fuldstændig fjendtlige over for genteknologi.)
Maynard og Powell er i gang. Næsten med det samme viste deres forventede tidsplan sig at være urealistisk. Den første hindring er at finde ud af, hvordan man dyrker kastanjer i laboratoriet. Maynard prøvede at blande kastanjeblade og væksthormon i en rund, lav plastikpetriskål, en metode, der bruges til at dyrke popler. Det viser sig, at dette er urealistisk. Nye træer vil ikke udvikle rødder og skud fra specialiserede celler. Maynard sagde: "Jeg er den globale leder inden for at dræbe kastanjetræer." En forsker ved University of Georgia, Scott Merkle (Scott Merkle), lærte endelig Maynard, hvordan man går fra bestøvning til det næste. Plant kastanjer i embryoner i udviklingsstadiet.
Det viste sig også at være en udfordring at finde det rigtige gen – Powells arbejde. Han brugte flere år på at undersøge en antibakteriel forbindelse baseret på frøgener, men opgav forbindelsen på grund af bekymring for, at offentligheden måske ikke ville acceptere træer med frøer. Han ledte også efter et gen mod bakteriel skimmelsvamp i kastanjer, men fandt ud af, at beskyttelse af træet involverer mange gener (de identificerede mindst seks). I 1997 vendte en kollega tilbage fra et videnskabeligt møde og oplistede et abstract og en præsentation. Powell noterede en titel med titlen "Ekspression af oxalatoxidase i transgene planter giver resistens over for oxalat og oxalatproducerende svampe". Fra sin virusforskning vidste Powell, at visnesvampe udsender oxalsyre for at dræbe kastanjebark og gøre den let at fordøje. Powell indså, at hvis kastanje kan producere sin egen oxalatoxidase (et særligt protein, der kan nedbryde oxalat), så kan den måske forsvare sig selv. Han sagde: "Det var mit Eureka-øjeblik."
Det viser sig, at mange planter har et gen, der gør dem i stand til at producere oxalatoxidase. Fra forskeren, der holdt talen, fik Powell en variant af hvede. Kandidatstuderende Linda Polin McGuigan forbedrede "genpistol"-teknologien til at sende gener ind i kastanjeembryoner i håb om, at den kunne indsættes i embryonets DNA. Genet forblev midlertidigt i embryonet, men forsvandt derefter. Forskerholdet opgav denne metode og skiftede til en bakterie, der for længe siden udviklede en metode til at klippe DNA'et fra andre organismer og indsætte deres gener. I naturen tilføjer mikroorganismer gener, der tvinger værten til at producere bakterieføde. Genetikere invaderede denne bakterie, så den kan indsætte ethvert gen, som forskeren ønsker. McGuigan fik evnen til pålideligt at tilføje hvedegener og markørproteiner til kastanjeembryoner. Når proteinet bestråles under et mikroskop, udsender proteinet et grønt lys, hvilket indikerer vellykket indsættelse. (Holdet stoppede hurtigt med at bruge markørproteiner - ingen ønskede et træ, der kunne gløde.) Maynard kaldte metoden "den mest elegante ting i verden".
Med tiden byggede Maynard og Powell en samlebånd til kastanjer, som nu strækker sig over flere etager i en storslået, murstensbaseret skovforskningsbygning fra 1960'erne, samt det funklende nye "Biotech Accelerator"-anlæg uden for campus. Processen involverer først udvælgelse af embryoner, der spirer fra genetisk identiske celler (de fleste laboratorieskabte embryoner gør ikke dette, så det er nytteløst at skabe kloner) og indsættelse af hvedegener. Embryonale celler, ligesom agar, er et buddinglignende stof udvundet af alger. For at forvandle embryonet til et træ tilsatte forskerne væksthormon. Hundredvis af terningformede plastikbeholdere med små rodløse kastanjetræer kan placeres på en hylde under en kraftig lysstofrør. Endelig påførte forskerne rodningshormon, plantede deres oprindelige træer i potter fyldt med jord og placerede dem i et temperaturkontrolleret vækstkammer. Ikke overraskende er træerne i laboratoriet i dårlig stand udendørs. Derfor parrede forskerne dem med vilde træer for at producere hårdere, men stadig resistente prøver til feltforsøg.
For to somre siden viste Hannah Pilkey, en kandidatstuderende i Powells laboratorium, mig, hvordan man gør dette. Hun dyrkede svampen, der forårsager bakteriel skimmelsvamp, i en lille petriskål af plastik. I denne lukkede form ser den lysorange patogen godartet og næsten smuk ud. Det er svært at forestille sig, at den er årsag til massedød og ødelæggelse.
Giraffen på jorden knælede på jorden, markerede den fem millimeter store del af et lille træ, lavede tre præcise snit med en skalpel og smurte skimmelsvamp på såret. Hun forseglede dem med et stykke plastikfilm. Hun sagde: "Det er som et plaster." Da dette er et ikke-resistent "kontrol"-træ, forventer hun, at den orange infektion vil sprede sig hurtigt fra podningsstedet og til sidst omslutte de små stængler. Hun viste mig nogle træer, der indeholdt hvedegener, som hun tidligere havde behandlet. Infektionen er begrænset til snittet, såsom de tynde orange læber tæt på den lille mund.
I 2013 annoncerede Maynard og Powell deres succes inden for transgen forskning: 109 år efter at den amerikanske kastanjesygdom blev opdaget, skabte de et tilsyneladende selvforsvarende træ, selvom de angribes af store doser visnende svampe. Til ære for deres første og mest generøse donor investerede han omkring $250.000, og forskere har opkaldt træer efter ham. Dette kaldes Darling 58.
Det årlige møde for New York-afdelingen af ​​American Chestnut Foundation blev afholdt på et beskedent hotel uden for New Paltz en regnfuld lørdag i oktober 2018. Omkring 50 mennesker var samlet. Mødet var dels et videnskabeligt møde og dels et møde om kastanjeudveksling. Bagerst i et lille mødelokale udvekslede medlemmerne Ziploc-poser fyldt med nødder. Mødet var første gang i 28 år, at hverken Darling eller Maynard deltog. Helbredsproblemer holdt dem begge væk. "Vi har gjort dette i så lang tid, og næsten hvert år tier vi for de døde," fortalte Allen Nichols, klubbens præsident, mig. Ikke desto mindre er stemningen stadig optimistisk: det genetisk modificerede træ har bestået års vanskelige sikkerheds- og effekttests.
Medlemmerne af afdelingen gav en detaljeret introduktion til tilstanden af ​​hvert enkelt stort kastanjetræ i staten New York. Pilkey og andre kandidatstuderende introducerede til, hvordan man indsamler og opbevarer pollen, hvordan man dyrker kastanjer under indendørs lys, og hvordan man fylder jorden med skimmelsvamp for at forlænge træernes levetid. De cashewnødbrystede mennesker, hvoraf mange bestøver og dyrker deres egne træer, stillede spørgsmål til unge forskere.
Bowell blev lagt på gulvet, iført hvad der lignede en uofficiel uniform til dette kapitel: en skjorte med halsudskæring gemt i jeans. Hans målrettede stræben - en tredive år lang karriere organiseret omkring Herb Darlings mål om at genvinde kastanjer - er sjælden blandt akademiske forskere, der oftere udfører forskning i en femårig finansieringscyklus, og derefter overdrages de lovende resultater til andre til kommercialisering. Don Leopold, en kollega i Powells afdeling for miljøvidenskab og skovbrug, fortalte mig: "Han er meget opmærksom og disciplineret." "Han trækker gardinerne for. Han bliver ikke distraheret af så mange andre ting. Da forskningen endelig gjorde fremskridt, kontaktede administratorerne for State University of New York (SUNY) ham og anmodede om et patent på hans træ, så universitetet kunne drage fordel af det, men Powell nægtede. Han sagde, at genetisk modificerede træer er som primitive kastanjer og tjener mennesker. Powells folk er i dette rum.
Men han advarede dem: Efter at have overvundet de fleste tekniske hindringer kan genetisk modificerede træer nu stå over for den største udfordring: den amerikanske regering. For et par uger siden indsendte Powell en fil på næsten 3.000 sider til det amerikanske landbrugsministeriums dyre- og plantesundhedsinspektionstjeneste, som er ansvarlig for at godkende genetisk modificerede planter. Dette starter agenturets godkendelsesproces: gennemgang af ansøgningen, indhentning af offentlige kommentarer, udarbejdelse af en miljøkonsekvensrapport, indhentning af offentlige kommentarer igen og træffe en beslutning. Dette arbejde kan tage flere år. Hvis der ikke er nogen beslutning, kan projektet gå i stå. (Den første periode for offentlige kommentarer er endnu ikke åbnet.)
Forskerne planlægger at indsende andre andragender til Food and Drug Administration, så den kan kontrollere fødevaresikkerheden af ​​genetisk modificerede nødder, og Environmental Protection Agency (EPA) vil gennemgå miljøpåvirkningen af ​​dette træ i henhold til den føderale pesticidlov, som er påkrævet for alle genetisk modificerede biologiske planter. "Dette er mere kompliceret end videnskab!" sagde en i publikum.
"Ja," sagde Powell enig. "Videnskab er interessant. Det er frustrerende." (Han fortalte mig senere: "Tilsyn fra tre forskellige myndigheder er en overdrivelse. Det dræber virkelig innovation inden for miljøbeskyttelse.")
For at bevise, at deres træ er sikkert, udførte Powells team forskellige tests. De fodrede bipollen med oxalatoxidase. De målte væksten af ​​gavnlige svampe i jorden. De lod bladene blive i vandet og undersøgte deres indflydelse på ... Der blev ikke observeret nogen negative virkninger i nogen af ​​undersøgelserne - faktisk er den genetisk modificerede kosts præstation bedre end bladene fra nogle umodificerede træer. Forskere sendte nødderne til Oak Ridge National Laboratory og andre laboratorier i Tennessee til analyse og fandt ingen forskelle med nødder produceret af umodificerede træer.
Sådanne resultater kan berolige regulatorer. De vil næsten helt sikkert ikke formilde aktivister, der modsætter sig GMO'er. John Dougherty, en pensioneret videnskabsmand fra Monsanto, leverede gratis konsulenttjenester til Powell. Han kaldte disse modstandere for "oppositionen". I årtier har miljøorganisationer advaret om, at flytning af gener mellem fjernt beslægtede arter vil have utilsigtede konsekvenser, såsom at skabe et "superkrudt", der overgår naturlige planter, eller at introducere fremmede gener, der kan forårsage værten muligheden for skadelige mutationer i artens DNA. De bekymrer sig også om, at virksomheder bruger genteknologi til at opnå patenter og kontrollere organismer.
Powell sagde i øjeblikket, at han ikke modtog penge direkte fra industrien, og han insisterede på, at donationen af ​​midler til laboratoriet "ikke var bundet". Brenda Jo McManama, organisator af en organisation kaldet "Indigenous Environmental Network", påpegede dog en aftale fra 2010, hvor Monsanto gav Chestnut Foundation og dets partneragentur New York. Afdelingen godkendte to patenter på genetisk modifikation. (Powell sagde, at industriens bidrag, inklusive Monsanto, tegner sig for mindre end 4% af den samlede arbejdskapital.) McManama mistænker, at Monsanto (opkøbt af Bayer i 2018) i hemmelighed søger at opnå et patent ved at støtte, hvad der ser ud til at være en fremtidig iteration af træet. Et uselvisk projekt. "Monsan er udelukkende ondt," sagde hun ærligt.
Powell sagde, at patentet i aftalen fra 2010 er udløbet, og ved at afsløre detaljerne om sit træ i den videnskabelige litteratur har han sikret sig, at træet ikke kan patenteres. Men han indså, at dette ikke ville fjerne alle bekymringer. Han sagde: "Jeg ved, at nogen ville sige, at I bare er et lokkemad for Monsanto." "Hvad kan I gøre? Der er intet, I kan gøre."
For omkring fem år siden konkluderede lederne af American Chestnut Foundation, at de ikke kunne nå deres mål alene ved hybridisering, så de accepterede Powells genteknologiprogram. Denne beslutning forårsagede en del uenigheder. I marts 2019 trådte præsidenten for Massachusetts-Rhode Island-afdelingen af ​​fonden, Lois Breault-Melican, tilbage med henvisning til argumentet fra Global Justice Ecology Project (Global Justice Project), en anti-genteknologiorganisation med base i Buffalo. Hendes mand, Denis Melican, forlod også bestyrelsen. Dennis fortalte mig, at parret var særligt bekymrede for, at Powells kastanjer kunne vise sig at være en "trojansk hest", hvilket banede vejen for, at andre kommercielle træer kunne blive forstærket gennem genteknologi.
Susan Offutt, en landbrugsøkonom, er formand for National Academy of Sciences, Engineering and Medicine Committee, som i 2018 forskede i skovbioteknologi. Hun påpegede, at regeringens reguleringsproces fokuserer på det snævre spørgsmål om biologiske risici, og at den næsten aldrig har taget hensyn til bredere sociale bekymringer, såsom dem, der er rejst af anti-GMO-aktivister. "Hvad er skovens iboende værdi?" spurgte hun som et eksempel på et problem, processen ikke løste. "Har skove deres egne fordele? Har vi en moralsk forpligtelse til at tage dette i betragtning, når vi træffer interventionsbeslutninger?"
De fleste af de forskere, jeg har talt med, har ringe grund til at bekymre sig om Powells træer, fordi skoven har lidt vidtrækkende skader: skovhugst, minedrift, udvikling og endeløse mængder af insekter og sygdomme, der ødelægger træer. Blandt dem har kastanjevisnesyge vist sig at være en åbningsceremoni. "Vi introducerer altid nye komplette organismer," sagde Gary Lovett, en skovøkolog ved Cary Ecosystem Institute i Millbrook, New York. "Virkningen af ​​genetisk modificerede kastanjer er meget mindre."
Donald Waller, en skovøkolog, der for nylig gik på pension fra University of Wisconsin-Madison, gik endnu videre. Han fortalte mig: "På den ene side skitserer jeg en lille balance mellem risiko og belønning. På den anden side bliver jeg bare ved med at klø mig i hovedet for at finde risici." Dette genetisk modificerede træ kan udgøre en trussel mod skoven. I modsætning hertil "er siden under belønningen bare overfyldt med blæk." Han sagde, at en kastanje, der modstår visnen, i sidste ende vil vinde denne hårdt belejrede skov. Mennesker har brug for håb. Mennesker har brug for symboler."
Powell har en tendens til at forholde sig rolig, men skeptikere over for genteknologi kan ryste ham. Han sagde: "De giver ikke mening for mig." "De er ikke baseret på videnskab." Når ingeniører producerer bedre biler eller smartphones, klager ingen, så han vil vide, hvad der er galt med bedre designede træer. "Dette er et værktøj, der kan hjælpe," sagde Powell. "Hvorfor siger du, at vi ikke kan bruge dette værktøj? Vi kan bruge en stjerneskruetrækker, men ikke en almindelig skruetrækker, og omvendt?"
I starten af ​​oktober 2018 ledsagede jeg Powell til en feltstation syd for Syracuse for at finde milde skove. Han håbede, at fremtiden for den amerikanske kastanjeart ville vokse. Området er næsten øde, og det er et af de få steder, hvor træer har lov til at vokse. De høje plantager af fyr og lærk, et produkt af et længe forladt forskningsprojekt, hælder mod øst, væk fra den fremherskende vind, hvilket giver området en lidt uhyggelig fornemmelse.
Forsker Andrew Newhouse fra Powells laboratorium arbejder allerede på et af de bedste træer for forskere, en vild kastanje fra det sydlige Virginia. Træet er omkring 7,5 meter højt og vokser i en tilfældigt arrangeret kastanjeplantage omgivet af et 3 meter højt hjortehegn. Skoletasken var bundet til enderne af nogle grene på træet. Newhouse forklarede, at den indre plastikpose var fanget i Darling 58-pollen, som forskerne ansøgte om i juni, mens den ydre metalpose holdt egernene væk fra voksende grater. Hele opsætningen er under streng overvågning af det amerikanske landbrugsministerium; før deregulering skal pollen eller nødder fra træer med genetisk tilsatte gener i hegnet eller i forskerens laboratorium isoleres.
Newhouse manipulerede en udtrækkelig beskæresaks på grenene. Ved at trække med et reb knækkede bladet, og posen faldt ned. Newhouse gik hurtigt videre til den næste gren i posen og gentog processen. Powell samlede de faldne poser op og placerede dem i en stor plastikaffaldspose, ligesom når man håndterer biologisk farligt materiale.
Efter at være vendt tilbage til laboratoriet, tømte Newhouse og Hannah Pilkey posen og udtrak hurtigt brune nødder fra de grønne kviste. De passer på ikke at lade tornene trænge ind i skindet, hvilket er en erhvervsmæssig risiko i kastanjeforskning. Tidligere kunne de lide alle værdifulde genetisk modificerede nødder. Denne gang havde de endelig mange: mere end 1.000. "Vi danser alle sammen glade små danse," sagde Pirkey.
Senere samme eftermiddag tog Powell kastanjerne med til Neil Pattersons kontor i lobbyen. Det var Indigenous Peoples Day (Columbus Day), og Patterson, assisterende direktør for ESF's Center for Indigenous Peoples and the Environment, var lige kommet tilbage fra en fjerdedel af campus, hvor han ledede en demonstration af indfødt mad. Hans to børn og niece leger på computeren på kontoret. Alle skrællede og spiste nødder. "De er stadig lidt grønne," sagde Powell beklagende.
Powells gave har mange formål. Han distribuerer frø i håb om at bruge Pattersons netværk til at plante kastanjer i nye områder, hvor de kan modtage genetisk modificeret pollen inden for få år. Han engagerede sig også i behændig kastanjediplomati.
Da Patterson blev ansat af ESF i 2014, erfarede han, at Powell eksperimenterede med genetisk modificerede træer, som kun var få kilometer væk fra Onondaga Nation Resident Territory. Sidstnævnte ligger i skoven et par kilometer syd for Syracuse. Patterson indså, at hvis projektet lykkes, vil sygdomsresistensgener i sidste ende trænge ind i landet og krydse sig med de resterende kastanjer der, og dermed ændre skoven, der er afgørende for Onodagas identitet. Han hørte også om bekymringer, der får aktivister, herunder nogle fra oprindelige samfund, til at modsætte sig genetisk modificerede organismer andre steder. For eksempel forbød Yurok-stammen i 2015 GMO-reservater i det nordlige Californien på grund af bekymringer om muligheden for kontaminering af dens afgrøder og laksefiskeri.
"Jeg er klar over, at dette skete for os her; vi burde i det mindste have en samtale," fortalte Patterson mig. På Miljøstyrelsens møde i 2015, som blev afholdt af ESF, holdt Powell en veløvet tale til medlemmer af New Yorks oprindelige folk. Efter talen huskede Patterson, at flere ledere havde sagt: "Vi burde plante træer!" Deres entusiasme overraskede Patterson. Han sagde: "Jeg havde ikke forventet det."
Senere samtaler viste dog, at få af dem virkelig husker den rolle, kastanjetræet spillede i dets traditionelle kultur. Pattersons opfølgende forskning fortalte ham, at på et tidspunkt, hvor social uro og økologisk ødelæggelse fandt sted på samme tid, implementerede den amerikanske regering en omfattende plan for tvungen demobilisering og assimilation, og epidemien var kommet. Ligesom mange andre ting er den lokale kastanjekultur i området forsvundet. Patterson fandt også ud af, at synspunkterne på genteknologi varierer meget. Onodas lacrosse-staveproducent Alfie Jacques er ivrig efter at lave stave af kastanjetræ og støtter projektet. Andre mener, at risikoen er for stor og modsætter sig derfor træer.
Patterson forstår disse to holdninger. Han sagde for nylig til mig: "Det er ligesom en mobiltelefon og mit barn." Han påpegede, at hans barn er på vej hjem fra skole på grund af coronaviruspandemien. "Den ene dag gik jeg all in; for at holde dem i kontakt, lærer de. Den næste dag, ligesom, lad os slippe af med de ting." Men års dialog med Powell svækkede hans skepsis. For ikke så længe siden lærte han, at det gennemsnitlige afkom af 58 Darling-træer ikke vil have de introducerede gener, hvilket betyder, at de oprindelige vilde kastanjer vil fortsætte med at vokse i skoven. Patterson sagde, at dette eliminerede et stort problem.
Under vores besøg i oktober fortalte han mig, at grunden til, at han ikke fuldt ud kunne støtte GM-projektet, var, at han ikke vidste, om Powell bekymrede sig om de mennesker, der interagerede med træet, eller om træet. "Jeg ved ikke, hvad der er der for ham," sagde Patterson og bankede sig på brystet. Han sagde, at kun hvis forholdet mellem mennesket og kastanjen kan genoprettes, er det nødvendigt at genvinde dette træ.
Med dette formål sagde han, at han planlægger at bruge de nødder, Powell gav ham, til at lave kastanjebudding og -olie. Han vil bringe disse retter til Onondaga og invitere folk til at genopdage deres gamle smagsoplevelser. Han sagde: "Jeg håber det, det er som at hilse på en gammel ven. Du skal bare tage bussen fra det sted, hvor du stoppede sidst."
Powell modtog en gave på 3,2 millioner dollars fra Templeton World Charity Foundation i januar, hvilket vil give Powell mulighed for at komme videre, mens han navigerer i de regulerende myndigheder og udvider sit forskningsfokus fra genetik til den faktiske virkelighed af hele landskabsreparationen. Hvis regeringen giver ham en velsignelse, vil Powell og forskere fra American Chestnut Foundation begynde at lade den blomstre. Pollen og dens ekstra gener vil blive blæst eller børstet på de ventende beholdere på andre træer, og skæbnen for genetisk modificerede kastanjer vil udfolde sig uafhængigt af det kontrollerede forsøgsmiljø. Forudsat at genet kan opretholdes både i marken og i laboratoriet, er dette usikkert, og det vil sprede sig i skoven - dette er et økologisk punkt, som forskere ønsker, men radikale frygter.
Når der er et kastanjetræ, der er blevet afslappet, kan man så købe et? Ja, sagde Newhouse, det var planen. Forskere er blevet spurgt hver uge, hvornår træerne er tilgængelige.
I den verden, hvor Powell, Newhouse og hans kolleger bor, er det let at føle, at hele landet venter på deres træ. Men at køre et kort stykke nordpå fra forskningsgården gennem Syracuse centrum minder om, hvor dybtgående ændringer der er sket i miljøet og samfundet, siden de amerikanske kastanjer forsvandt. Chestnut Heights Drive ligger i en lille by nord for Syracuse. Det er en almindelig villavej med brede indkørsler, pæne græsplæner og lejlighedsvis små dekorative træer spredt ud over forhaven. Tømmerfirmaet har ikke brug for at genoplive kastanjerne. Den selvforsynende landbrugsøkonomi baseret på kastanjer er fuldstændig forsvundet. Næsten ingen udvinder bløde og søde nødder fra alt for hårde kastanjer. De fleste mennesker ved måske ikke engang, at der ikke mangler noget i skoven.
Jeg stoppede og spiste picnicmiddag ved Lake Onondaga i skyggen af ​​det store hvide asketræ. Træet var angrebet af lysegrønne grå boreblade. Jeg kan se hullerne lavet af insekterne i barken. Det begynder at miste sine blade og kan dø og kollapse et par år senere. Bare for at komme hertil fra mit hjem i Maryland kørte jeg forbi tusindvis af døde asketræer med bare høtyvgrene, der rejste sig langs vejkanten.
I Appalacherne har virksomheden skrabet træer fra et større område af Bitlahua for at udvinde kul nedenfor. Hjertet af kullandet falder sammen med hjertet af det tidligere kastanjeland. American Chestnut Foundation har samarbejdet med organisationer, der plantede træer på forladte kulminer, og kastanjetræer vokser nu på tusindvis af hektar jord, der blev ramt af katastrofen. Disse træer er kun en del af de hybrider, der er resistente over for bakterieskimmel, men de kan blive synonyme med en ny generation af træer, der en dag kan konkurrere med de gamle skovgiganter.
Sidste maj nåede koncentrationen af ​​kuldioxid i atmosfæren for første gang 414,8 ppm. Ligesom andre træer er den ikke-vandmæssige vægt af amerikanske kastanjer omkring halvdelen af ​​kulstof. Få ting, du kan dyrke på et stykke jord, kan absorbere kulstof fra luften hurtigere end et voksende kastanjetræ. Med dette i tankerne foreslog en artikel, der blev offentliggjort i Wall Street Journal sidste år: "Lad os få endnu en kastanjefarm."


Opslagstidspunkt: 16. januar 2021