Áður en sjúkdómar útrýmdu um 3 milljörðum sjúkdóma eða fleiri, hjálpaði þetta tré til við að byggja upp iðnvædda Ameríku. Til að endurheimta glataða dýrð þeirra gætum við þurft að faðma náttúruna og gera við hana.
Einhvern tímann árið 1989 fékk Herbert Darling símtal: Veiðimaður sagði honum að hann hefði rekist á hátt amerískt kastaníutré á landi Darlings í Zor-dalnum í vesturhluta New York. Darling vissi að kastaníur voru eitt sinn eitt mikilvægasta tréð á svæðinu. Hann vissi líka að banvænn sveppur hafði næstum útrýmt tegundinni í meira en eina og hálfa öld. Þegar hann heyrði frásögn veiðimannsins um að hafa séð lifandi kastaníu, þar sem stofn kastaníunnar var tveggja feta langur og náði upp í fimm hæða byggingu, efaðist hann um það. „Ég er ekki viss um að ég trúi því að hann viti hvað þetta er,“ sagði Darling.
Þegar Darling fann tréð var það eins og að horfa á goðsagnakennda persónu. Hann sagði: „Það var svo einfalt og fullkomið að búa til eintak - það var frábært.“ En Darling sá líka að tréð var að deyja. Frá því snemma á 20. öld hefur það verið hrjáð af sömu faraldri, sem talið er að hafi valdið 3 milljörðum eða fleiri dauðsföllum af völdum slíkra sjúkdóma. Þetta er fyrsti sjúkdómurinn sem berst með mönnum og eyðileggur aðallega tré í nútímasögunni. Darling hugsaði með sér að ef hann gæti ekki bjargað þessu tré, þá myndi hann að minnsta kosti bjarga fræjum þess. Það er aðeins eitt vandamál: tréð gerir ekkert því það eru engin önnur kastaníutré í nágrenninu sem geta frævað það.
Darling er verkfræðingur sem notar verkfræðiaðferðir til að leysa vandamál. Í júní eftir, þegar fölgult blóm voru dreifð á græna laufskrúðinn á trénu, fyllti Darling skothylki með skotpúðri, sem var tekið úr karlkyns blómum annars kastaníutrés sem hann hafði lært að starfa við, og ók norður. Það tók eina og hálfa klukkustund. Hann skaut tréð úr leigðri þyrlu. (Hann rekur farsælt byggingarfyrirtæki sem hefur efni á oflæti.) Þessi tilraun mistókst. Árið eftir reyndi Darling aftur. Að þessu sinni drógu hann og sonur hans vinnupallinn að kastaníunum efst á hæðinni og byggðu 24 metra háan pall á meira en tveimur vikum. Kæri minn klifraði upp laufskrúðinn og skrúbbaði blómin með ormalíkum blómum á öðru kastaníutré.
Það haust mynduðu greinar trés Darlings kjarr þaktar grænum þyrnum. Þessir þyrnar voru svo þykkir og hvassir að hægt væri að rugla þeim saman við kaktusa. Uppskeran er ekki mikil, það eru um 100 hnetur, en Darling hefur plantað nokkrum og sett vonir í reikninginn. Hann og vinur hans höfðu einnig samband við Charles Maynard og William Powell, tvo trjáerfðafræðinga við Umhverfisvísinda- og Skógræktarskólann í New York í Syracuse (Chuck og Bill létust). Þeir hófu nýlega lágfjárhagslegt rannsóknarverkefni á kastaníuhnetum þar. Darling gaf þeim nokkrar kastaníur og spurði vísindamennina hvort þeir gætu notað þær til að koma þeim aftur til lífs. Darling sagði: „Þetta virðist vera frábært.“ „Öll austurhluti Bandaríkjanna.“ Hins vegar, nokkrum árum síðar, dó hans eigið tré.
Frá því að Evrópubúar fóru að setjast að í Norður-Ameríku hefur sagan um skóga álfunnar að mestu leyti verið tap. Hins vegar er tillaga Darlings nú talin af mörgum vera eitt það efnilegasta tækifæri til að hefja endurskoðun á sögunni – fyrr á þessu ári gaf Templeton World Charity Foundation verkefninu Maynard og Powell megnið af sögu sinni og með þessu átaki tókst að taka í sundur smáaðgerð sem kostaði meira en þrjár milljónir dala. Þetta var stærsta einstaka gjöf sem nokkru sinni hefur verið gefin háskólanum. Rannsóknir erfðafræðinga neyða umhverfissinna til að horfast í augu við þá möguleiki á nýjum og stundum óþægilegum hætti, að viðgerð náttúrunnar þýði ekki endilega að snúa aftur til ósnortins Edengarðs. Þess í stað gæti það þýtt að við tileinkum okkur það hlutverk sem við höfum tekið að okkur: verkfræðingur alls, þar á meðal náttúrunnar.
Kastaníulauf eru löng og tennt og líta út eins og tvö lítil græn sagblöð sem tengjast aftur í aftur við miðæð blaðsins. Í öðrum endanum eru tvö laufblöð tengd við stilk. Í hinum endanum mynda þau hvassan oddi, sem er oft beygður til hliðar. Þessi óvænta lögun sker í gegnum þögla græna og sandöldur skógarins og ótrúlegar draumórar göngufólks vöktu athygli fólks og minntu þau á ferðalag þeirra um skóginn sem eitt sinn hafði mörg öflug tré.
Aðeins með bókmenntum og minni getum við skilið þessi tré til fulls. Lucille Griffin, framkvæmdastjóri American Chestnut Collaborator Foundation, skrifaði eitt sinn að þar sjáist kastaníur svo ríkar að á vorin blómstra rjómakenndar, línulegar blómin á trénu „eins og froðukenndar öldur sem rúlluðu niður hlíðina“ og vekja upp minningar afa. Á haustin springur tréð aftur, að þessu sinni með stingandi kvistum sem hylja sætleikann. „Þegar kastaníurnar voru þroskaðar, safnaði ég hálfum skeppu á veturna,“ skrifaði líflegur Thoreau í „Walden.“ „Á þeim árstíma var mjög spennandi að reika um endalausa kastaníuskóginn í Lincoln á þeim tíma.“
Kastaníur eru mjög áreiðanlegar. Ólíkt eikum sem aðeins fella eiklur innan fárra ára, framleiða kastaníutré mikið magn af hnetum á hverju hausti. Kastaníur eru einnig auðmeltanlegar: þú getur flysjað þær og borðað hráar. (Prófaðu að nota eiklur sem eru ríkar af tannínum - eða gerðu það ekki.) Allir borða kastaníur: dádýr, íkornar, birnir, fuglar, menn. Bændurnir sleppa svínum sínum og fitna í skóginum. Á jólunum rúlluðu lestir fullar af kastaníum frá fjöllunum til borgarinnar. Já, þær voru sannarlega brenndar af varðeldinum. „Sagt er að á sumum svæðum fái bændur meiri tekjur af sölu kastanía en af ​​öllum öðrum landbúnaðarafurðum,“ sagði William L. Bray, fyrsti deildarforseti skólans þar sem Maynard og Powell störfuðu síðar. Skrifað árið 1915. Það er tré fólksins, sem flestir vaxa í skóginum.
Það veitir líka meira en bara fæðu. Kastaníutré geta orðið allt að 36 metrum há og fyrstu 15 metrarnir eru ekki truflaðir af greinum eða hnútum. Þetta er draumur skógarhöggvara. Þótt það sé hvorki fallegasta né sterkasta viðurinn, þá vex það mjög hratt, sérstaklega þegar það spírar aftur eftir að hafa verið fellt og rotnar ekki. Þar sem endingargóð járnbrautartengsla og símastaura fór fram úr fagurfræði, hjálpaði Kastaníutréð til við að byggja upp iðnvædda Ameríku. Þúsundir hlöðu, kofa og kirkna úr kastaníutré standa enn; höfundur áætlaði árið 1915 að þetta væri mest felld trjátegund í Bandaríkjunum.
Í flestum austurhluta Bandaríkjanna – trén vaxa frá Mississippi til Maine og frá Atlantshafsströndinni að Mississippi-fljóti – eru kastaníur einnig ein af þeim. En í Appalachíufjöllum var þetta stórt tré. Milljarðar kastaníutré lifa á þessum fjöllum.
Það er viðeigandi að Fusarium visnunin kom fyrst fram í New York, sem er aðalinngangur margra Bandaríkjamanna. Árið 1904 uppgötvaðist undarleg sýking á berki kastaníutrés í útrýmingarhættu í dýragarðinum í Bronx. Rannsakendur komust fljótt að því að sveppurinn sem olli bakteríudrep (síðar kallaður Cryphonectria parasitica) barst á innflutt japönsk tré strax árið 1876. (Það líður venjulega tími frá því að tegund er kynnt til sögunnar og þar til augljós vandamál koma upp.)
Fljótlega greindu íbúar í nokkrum ríkjum frá því að tré væru að deyja. Árið 1906 birti William A. Murrill, sveppafræðingur við Grasagarðinn í New York, fyrstu vísindagreinina um sjúkdóminn. Muriel benti á að þessi sveppur veldur gulbrúnum blöðrusýkingum á berki kastaníutrésins, sem að lokum gera það hreint í kringum stofninn. Þegar næringarefni og vatn geta ekki lengur flætt upp og niður í berkisílátunum undir berkinum, mun allt fyrir ofan dauðahringinn deyja.
Sumir geta ekki ímyndað sér – eða vilja ekki að aðrir ímyndi sér – tré sem hverfur úr skóginum. Árið 1911 taldi Sober Paragon Chestnut Farm, leikskólafyrirtæki í Pennsylvaníu, að sjúkdómurinn væri „meira en bara ótti“. Langtíma tilvist ábyrgðarlausra blaðamanna. Bærinn var lokaður árið 1913. Fyrir tveimur árum kallaði Pennsylvanía saman nefnd um kastaníusjúkdóm, sem fékk heimild til að eyða 275.000 Bandaríkjadölum (gríðarleg fjárhæð á þeim tíma), og tilkynnti um heimildir til að grípa til aðgerða til að berjast gegn þessum sársauka, þar á meðal réttinn til að eyða trjám á einkalóðum. Meinafræðingar mæla með því að fjarlægja öll kastaníutré innan nokkurra kílómetra frá aðalsýkingarsvæðinu til að koma í veg fyrir eld. En það kemur í ljós að þessi sveppur getur hoppað yfir í ósýkt tré og gró hans smitast af vindi, fuglum, skordýrum og fólki. Áætlunin var hætt við.
Árið 1940 höfðu nánast engar stórar kastaníuhnetur smitast. Í dag hefur verðmæti þeirra, sem nemur milljörðum dollara, verið horfið. Þar sem sveppasýkingin getur ekki lifað af í jarðveginum halda kastaníuhneturætur áfram að spíra og meira en 400 milljónir þeirra eru enn eftir í skóginum. Hins vegar fann sveppasýkingin sér fornleif í eikinni þar sem hún lifði án þess að valda hýsli sínum verulegum skaða. Þaðan breiðist hún hratt út í nýjar kastaníuhnappar og kastar þeim aftur til jarðar, venjulega löngu áður en þeir ná blómgunarstigi.
Timburiðnaðurinn hefur fundið aðra valkosti: eik, furu, valhnetur og ösku. Sútun, önnur stór atvinnugrein sem reiðir sig á kastaníutré, hefur skipt yfir í tilbúin sútunarefni. Fyrir marga fátæka bændur er ekkert að skipta um: ekkert annað innfætt tré veitir bændum og dýrum þeirra ókeypis, áreiðanlegar og ríkulegar hitaeiningar og prótein. Segja má að kastaníusótt hafi bundið enda á algengan sjálfbæran landbúnaðarvenju Appalachíufjalla og neytt fólk á svæðinu til að hafa augljóst val: að fara í kolanámu eða flytja burt. Sagnfræðingurinn Donald Davis skrifaði árið 2005: „Vegna dauða kastaníutrjáa er allur heimurinn dauður og útrýmir þeim lifunarvenjum sem hafa verið til staðar í Appalachíufjöllum í meira en fjórar aldir.“
Powell ólst upp langt frá Appalache-fjöllum og kastaníuskógum. Faðir hans þjónaði í flughernum og flutti til fjölskyldu sinnar: Indiana, Flórída, Þýskalands og austurstrandar Maryland. Þótt hann hafi búið í New York alla sína starfsævi, þá héldu ræður hans einlægni Miðvesturríkjanna og lúmskum en greinanlegum hlutdrægni Suðurríkjanna. Einfaldir framkomu hans og einfaldur klæðskerasstíll bæta hvort annað upp, með gallabuxum og endalausum rúðóttum skyrtum. Uppáhalds millimál hans er „vá“.
Powell ætlar að verða dýralæknir þangað til prófessor í erfðafræði lofar honum von um nýjan, grænni landbúnað byggðan á erfðabreyttum plöntum sem geta framleitt sína eigin skordýra- og sjúkdómavarnir. „Ég hugsaði, vá, það er ekki gott að búa til plöntur sem geta verndað mann fyrir meindýrum og þurfa ekki að úða neinum skordýraeitri á þær?“ sagði Powell. „Auðvitað fylgir restin af heiminum ekki sömu hugmynd.“
Þegar Powell hóf nám við framhaldsnám við Utah State University árið 1983 hafði hann ekkert á móti því. Hann lenti þó í rannsóknarstofu hjá líffræðingi og var að vinna að veiru sem gæti veikt sveppasýkingu. Tilraunir þeirra til að nota þessa veiru gengu ekki sérstaklega vel: hún dreifðist ekki sjálf úr tré, svo hún þurfti að aðlaga hana að tugum einstakra sveppategunda. Þrátt fyrir þetta var Powell heillaður af sögunni um stórt tré sem féll og lagði fram vísindalega lausn á því hvernig manngerð mistök gerðust. Hann sagði: „Vegna lélegrar stjórnunar á vöruflutningum okkar um allan heim fluttum við óvart inn sýkla.“ „Ég hugsaði: Vá, þetta er áhugavert. Það er möguleiki á að koma þessu aftur til lífsins.“
Powell var ekki fyrsta tilraunin til að útrýma tapi. Eftir að ljóst var að bandarískar kastaníur væru dæmdar til að mistakast, reyndi bandaríska landbúnaðarráðuneytið (USDA) að planta kínverskum kastaníutrjám, frænku sinni sem er ónæmari fyrir visnun, til að skilja hvort þessi tegund gæti komið í stað bandarískra kastanía. Hins vegar vaxa kastaníur að mestu leyti út á við og eru líkari ávaxtatrjám en ávaxtatrjám. Þær voru dvergvaxnar í skóginum miðað við eikartré og aðra bandaríska risa. Vöxtur þeirra er stöðvaður eða þær deyja einfaldlega. Vísindamenn reyndu einnig að rækta kastaníur frá Bandaríkjunum og Kína saman í von um að framleiða tré með jákvæða eiginleika beggja. Tilraunir stjórnvalda mistókust og voru hættar.
Powell endaði með því að vinna við Umhverfisvísinda- og Skógræktarskólann í New York, þar sem hann hitti Chuck Maynard, erfðafræðing sem gróðursetti tré í rannsóknarstofu. Fyrir aðeins nokkrum árum bjuggu vísindamenn til fyrsta erfðabreytta plöntuvefinn - með því að bæta við geni sem veitir tóbaki sýklalyfjaónæmi til tæknilegrar sýnikennslu frekar en til viðskiptalegrar notkunar. Maynard (Maynard) byrjaði að fikta við nýja tækni, á meðan hann leitaði að gagnlegri tækni tengdri henni. Á þeim tíma stóð Darling frammi fyrir fræjum og áskorun: að gera við bandarískar kastaníur.
Í þúsundum ára hefðbundinna ræktunaraðferða hafa bændur (og nýlegir vísindamenn) blandað saman afbrigðum með tilætluðum eiginleikum. Síðan blandast genin náttúrulega saman og fólk velur efnilegar blöndur fyrir meiri gæði - stærri og ljúffengari ávexti eða sjúkdómsþol. Venjulega tekur það nokkrar kynslóðir að framleiða vöru. Þetta ferli er hægt og svolítið ruglingslegt. Darling velti fyrir sér hvort þessi aðferð myndi framleiða tré sem væri eins gott og villt eðli hans. Hann sagði við mig: „Ég held að við getum gert betur.“
Erfðatækni þýðir meiri stjórn: jafnvel þótt tiltekið gen komi frá óskyldri tegund er hægt að velja það í tilteknum tilgangi og setja það inn í erfðamengi annarrar lífveru. (Lífverur með gen frá öðrum tegundum eru „erfðabreyttar“. Nýlega hafa vísindamenn þróað aðferðir til að breyta erfðamengi marklífvera beint.) Þessi tækni lofar fordæmalausri nákvæmni og hraða. Powell telur að þetta virðist vera mjög hentugt fyrir bandarískar kastaníutré, sem hann kallar „næstum fullkomin tré“ - sterk, há og rík af fæðu, sem þarfnast aðeins mjög sérstakrar leiðréttingar: viðnáms gegn bakteríudrep.
Kæri sammála. Hann sagði: „Við verðum að hafa verkfræðinga í okkar rekstri.“ „Frá byggingu til byggingar er þetta bara eins konar sjálfvirkni.“
Powell og Maynard áætla að það gæti tekið tíu ár að finna genin sem veita ónæmi, þróa tækni til að bæta þeim við erfðamengi kastaníunnar og síðan rækta þau. „Við erum bara að giska,“ sagði Powell. „Enginn hefur nein gen sem veita sveppaónæmi. Við byrjuðum í raun frá auðu.“
Darling leitaði stuðnings hjá American Chestnut Foundation, hagnaðarlausum samtökum sem stofnuð voru snemma á níunda áratugnum. Leiðtogi samtakanna sagði honum að hann væri í raun ráðvilltur. Þeir eru staðráðnir í að styðja kynblöndun og eru á varðbergi gagnvart erfðatækni, sem hefur vakið andstöðu umhverfisverndarsinna. Þess vegna stofnaði Darling sína eigin hagnaðarlausu samtök til að fjármagna erfðatæknivinnu. Powell sagði að samtökin hefðu skrifað fyrstu ávísunina til Maynard og Powell upp á 30.000 dollara. (Árið 1990 endurskipulagðu landssamtökin sig og samþykktu aðskilnaðarhóp Darlings sem fyrstu deild sína á fylkinu, en sumir meðlimir voru enn efins eða algjörlega fjandsamlegir gagnvart erfðatækni.)
Maynard og Powell eru byrjaðir að vinna. Næstum strax reyndist áætlað tímaáætlun þeirra óraunhæf. Fyrsta hindrunin er að finna út hvernig á að rækta kastaníur í rannsóknarstofu. Maynard reyndi að blanda saman kastaníulaufum og vaxtarhormóni í kringlóttri, grunnri plastpetriskál, aðferð sem notuð er til að rækta ösp. Það kemur í ljós að þetta er óraunhæft. Ný tré munu ekki þróa rætur og sprotar úr sérhæfðum frumum. Maynard sagði: „Ég er leiðandi í heiminum í að drepa kastaníutrjá.“ Rannsakandi við Háskólann í Georgíu, Scott Merkle (Scott Merkle), kenndi Maynard loksins hvernig á að fara frá frævun yfir í næsta stig. Gróðursetjið kastaníur í fósturvísum á þroskastigi.
Að finna rétta genið – verk Powells – reyndist einnig vera krefjandi. Hann eyddi nokkrum árum í rannsóknum á bakteríudrepandi efnasambandi byggðu á froskagenum, en hætti við efnið vegna áhyggna af því að almenningur myndi ekki samþykkja tré með froskum. Hann leitaði einnig að geni gegn bakteríudrepi í kastaníum, en komst að því að verndun trésins felur í sér mörg gen (þeir fundu að minnsta kosti sex). Árið 1997 kom samstarfsmaður aftur af vísindafundi og birti ágrip og kynningu. Powell tók eftir titli sem bar heitið „Tjáning oxalatoxídasa í erfðabreyttum plöntum veitir mótstöðu gegn oxalati og oxalatframleiðandi sveppum“. Út frá veirurannsóknum sínum vissi Powell að visnusveppir gefa frá sér oxalsýru til að drepa kastaníubörk og gera hann auðveldan í meltingu. Powell áttaði sig á því að ef kastanía getur framleitt sinn eigin oxalatoxídasa (sérstakt prótein sem getur brotið niður oxalat), þá gæti hún hugsanlega varið sig. Hann sagði: „Þetta var mín Eureka-augnablik.“
Það kemur í ljós að margar plöntur hafa gen sem gerir þeim kleift að framleiða oxalatoxídasa. Frá rannsakandanum sem hélt ræðuna fékk Powell afbrigði af hveiti. Linda Polin McGuigan, framhaldsnemi, bætti „genbyssu“ tæknina til að skjóta genum inn í kastaníufósturvísa í von um að hægt væri að setja hana inn í DNA fósturvísisins. Genið var tímabundið í fósturvísinum en hvarf síðan. Rannsóknarteymið hætti við þessa aðferð og skipti yfir í bakteríu sem fyrir löngu þróaði aðferð til að klippa DNA annarra lífvera og setja inn gen þeirra. Í náttúrunni bæta örverur genum við sem neyða hýsilinn til að framleiða fæðu fyrir bakteríur. Erfðafræðingar réðust inn í þessa bakteríu svo hún geti sett inn hvaða gen sem vísindamaðurinn vill. McGuigan öðlaðist hæfileikann til að bæta hveitigenum og merkipróteinum áreiðanlega við kastaníufósturvísa. Þegar próteinið er geislað undir smásjá gefur próteinið frá sér grænt ljós, sem gefur til kynna að innsetningin hafi tekist. (Teymið hætti fljótt að nota merkiprótein - enginn vildi tré sem gæti glóað.) Maynard kallaði aðferðina „glæsilegasta hlutinn í heiminum“.
Með tímanum byggðu Maynard og Powell samsetningarlínu fyrir kastaníutré, sem nú nær yfir nokkrar hæðir í glæsilegri rannsóknarbyggingu frá sjöunda áratugnum, sem var byggð á múrsteini og steypu, fyrir skógrækt, sem og nýja, glitrandi „Biotech Accelerator“ aðstöðu utan háskólasvæðisins. Ferlið felst fyrst í því að velja fósturvísa sem spíra úr erfðafræðilega eins frumum (flestir fósturvísar sem eru búnir til í rannsóknarstofu gera þetta ekki, svo það er gagnslaust að búa til klóna) og setja inn hveitigen. Fósturvísafrumur, eins og agar, eru búðingslík efni sem er unnið úr þörungum. Til að breyta fóstrinu í tré bættu vísindamennirnir við vaxtarhormóni. Hundruð teninglaga plastíláta með litlum rótarlausum kastaníutrjám er hægt að koma fyrir á hillu undir öflugri flúrperu. Að lokum báru vísindamennirnir rótarhormón á, gróðursettu upprunalegu trén sín í potta fyllta með mold og settu þau í hitastýrðan vaxtarklefa. Ekki kemur á óvart að trén í rannsóknarstofunni eru í slæmu ástandi utandyra. Þess vegna pöruðu vísindamennirnir þau við villt tré til að framleiða harðari en samt þolin sýni fyrir vettvangsprófanir.
Fyrir tveimur sumrum sýndi Hannah Pilkey, framhaldsnemi í rannsóknarstofu Powells, mér hvernig á að gera þetta. Hún ræktaði sveppinn sem veldur bakteríudrep í litlum plastpetriskál. Í þessu lokaða formi lítur föl appelsínuguli sýkillinn góðkynja og næstum fallegur út. Það er erfitt að ímynda sér að hann sé orsök fjöldadauða og eyðileggingar.
Gíraffinn á jörðinni kraup á jörðinni, markaði fimm millimetra hluta lítils ungplöntu, gerði þrjá nákvæma skurði með skurðhníf og smurði sveppasýkingu á sárið. Hún innsiglaði þau með plastfilmu. Hún sagði: „Þetta er eins og plástur.“ Þar sem þetta er óónæmt „viðmiðunar“-tré, býst hún við að appelsínugula sýkingin breiðist hratt út frá bólusetningarstaðnum og að lokum umkringi litlu stilkana. Hún sýndi mér nokkur tré sem innihéldu hveitigen sem hún hafði áður meðhöndlað. Sýkingin er takmörkuð við skurðinn, eins og þunnu appelsínugulu varirnar nálægt litla munninum.
Árið 2013 tilkynntu Maynard og Powell um árangur sinn í rannsóknum á erfðabreyttum plöntum: 109 árum eftir að bandaríska kastaníusjúkdómurinn uppgötvaðist, sköpuðu þeir tré sem virtist sjálfsvarnartré, jafnvel þótt þau yrðu fyrir árásum stórra skammta af visnandi sveppum. Til heiðurs fyrsta og örlátasta gjafara sínum fjárfesti hann um 250.000 dollara og vísindamenn hafa verið að nefna tré eftir honum. Þetta tré er kallað Darling 58.
Ársfundur New York-deildar bandarísku kastaníusjóðsins var haldinn á látlausu hóteli fyrir utan New Paltz á rigningardegi í október 2018. Um 50 manns komu saman. Þessi fundur var að hluta til vísindafundur og að hluta til fundur um skipti á kastaníum. Aftast í litlum fundarsal skiptu meðlimirnir á Ziploc-pokum fullum af hnetum. Þessi fundur var í fyrsta skipti í 28 ár sem Darling eða Maynard mættu ekki. Heilsufarsvandamál héldu þeim báðum frá. „Við höfum verið að gera þetta svo lengi og næstum á hverju ári þögum við fyrir hina látnu,“ sagði Allen Nichols, forseti félagsins, við mig. Engu að síður er stemningin enn bjartsýn: erfðabreytta tréð hefur staðist áralangar erfiðar öryggis- og virkniprófanir.
Meðlimir deildarinnar kynntu ítarlega ástand allra stórra kastaníutrjáa í New York-fylki. Pilkey og aðrir framhaldsnemar kynntu hvernig á að safna og geyma frjókorn, hvernig á að rækta kastaníur undir ljósum innandyra og hvernig á að fylla jarðveginn með sveppasýkingu til að lengja líftíma trjánna. Fólkið með kasjúhnetubrjóst, sem margir hverjir frjóvga og rækta sín eigin tré, spurði unga vísindamenn spurninga.
Bowell settur á gólfið, klæddur því sem virtist vera óopinber einkennisbúningur fyrir þennan kafla: skyrta með hálsmáli troðin ofan í gallabuxur. Einbeitni hans - þrjátíu ára ferill skipulagður í kringum markmið Herb Darling um að endurheimta kastaníuhnetur - er sjaldgæf meðal fræðimanna, sem oftar stunda rannsóknir í fimm ára fjármögnunarferli og síðan eru efnilegu niðurstöðurnar afhentar öðrum til markaðssetningar. Don Leopold, samstarfsmaður í umhverfisvísinda- og skógræktardeild Powells, sagði mér: „Hann er mjög athyglisverður og agaður.“ „Hann setur upp gluggatjöldin. Hann lætur ekki svo margt annað trufla hann.“ Þegar rannsóknirnar loksins náðu árangri höfðu stjórnendur State University of New York (SUNY) samband við hann og báðu um einkaleyfi fyrir tré sitt svo að háskólinn gæti notið góðs af því, en Powell neitaði. Hann sagði að erfðabreytt tré væru eins og frumstæðar kastaníuhnetur og þjónuðu fólki. Fólk Powells er í þessu herbergi.
En hann varaði þá við: Eftir að hafa yfirstigið flestar tæknilegar hindranir gætu erfðabreyttar tré nú staðið frammi fyrir stærstu áskoruninni: bandarískum stjórnvöldum. Fyrir nokkrum vikum lagði Powell fram næstum 3.000 blaðsíðna skjal til dýra- og plöntuheilbrigðiseftirlits bandaríska landbúnaðarráðuneytisins, sem ber ábyrgð á að samþykkja erfðabreyttar plöntur. Þetta hefst samþykktarferli stofnunarinnar: farið er yfir umsóknina, leitað er eftir athugasemdum almennings, framkvæmt erfðamat, leitað er eftir athugasemdum almennings aftur og ákvörðun tekin. Þessi vinna getur tekið nokkur ár. Ef engin ákvörðun er tekin gæti verkefnið stöðvast. (Fyrsti tíminn til að senda inn athugasemdir hefur ekki enn hafist.)
Rannsakendurnir hyggjast leggja fram aðrar beiðnir til Matvæla- og lyfjaeftirlitsins svo að það geti kannað matvælaöryggi erfðabreyttra hnetna og Umhverfisstofnunin mun fara yfir umhverfisáhrif þessa trés samkvæmt alríkislögum um skordýraeitur, sem eru krafist fyrir allar erfðabreyttar plöntur af líffræðilegum uppruna. „Þetta er flóknara en vísindi!“ sagði einhver í áhorfendaskaranum.
„Já,“ samþykkti Powell. „Vísindi eru áhugaverð. Þau eru pirrandi.“ (Hann sagði mér síðar: „Eftirlit þriggja mismunandi stofnana er of mikið. Það drepur virkilega nýsköpun í umhverfisvernd.“)
Til að sanna að tré þeirra væri öruggt framkvæmdi teymi Powells ýmsar prófanir. Þeir gáfu frjókornum býflugna oxalatoxídasa. Þeir mældu vöxt gagnlegra sveppa í jarðveginum. Þeir létu laufin liggja í vatninu og rannsökuðu áhrif þeirra á ... Engar aukaverkanir komu fram í neinum rannsóknanna - reyndar er árangur erfðabreytta mataræðisins betri en laufblöð sumra óbreyttra trjáa. Vísindamenn sendu hneturnar til Oak Ridge National Laboratory og annarra rannsóknarstofa í Tennessee til greiningar og fundu engan mun á hnetum sem framleiddar voru af óbreyttum trjám.
Slíkar niðurstöður gætu huggað eftirlitsaðila. Þær munu næstum örugglega ekki friða aðgerðasinna sem eru á móti erfðabreyttum lífverum. John Dougherty, fyrrverandi vísindamaður frá Monsanto, veitti Powell ráðgjöf án endurgjalds. Hann kallaði þessa andstæðinga „andstöðuna“. Í áratugi hafa umhverfissamtök varað við því að flutningur gena milli fjarskyldra tegunda muni hafa ófyrirséðar afleiðingar, svo sem að skapa „ofurillgresi“ sem er betra en náttúrulegar plöntur, eða að kynna framandi gen sem gætu valdið hýslinum möguleika á skaðlegum stökkbreytingum í DNA tegundarinnar. Þau hafa einnig áhyggjur af því að fyrirtæki noti erfðatækni til að fá einkaleyfi og stjórna lífverum.
Powell sagði að hann hefði ekki fengið neina peninga beint frá atvinnulífinu og hélt því fram að framlögin til rannsóknarstofunnar væru „ótengd“. Brenda Jo McManama, skipuleggjandi samtakanna „Indigenous Environmental Network“, benti þó á samning frá árinu 2010 þar sem Monsanto veitti Chestnut Foundation og samstarfsstofnun þess heimild til tveggja einkaleyfa á erfðabreytingum. (Powell sagði að framlög atvinnulífsins, þar á meðal Monsanto, nemi minna en 4% af heildarvinnufé fyrirtækisins.) McManama grunar að Monsanto (sem Bayer keypti árið 2018) sé í leyni að reyna að fá einkaleyfi með því að styðja það sem virðist vera framtíðarútgáfa af trénu. Óeigingjörn verkefni. „Monsan er allt illt,“ sagði hún hreinskilnislega.
Powell sagði að einkaleyfið í samningnum frá 2010 væri útrunnið og með því að birta upplýsingar um tréð sitt í vísindaritum hefði hann tryggt að ekki væri hægt að einkaleyfisverja tréð. En hann gerði sér grein fyrir því að þetta myndi ekki útrýma öllum áhyggjum. Hann sagði: „Ég veit að einhver myndi segja að þið séuð bara beita fyrir Monsanto.“ „Hvað getið þið gert? Það er ekkert sem þið getið gert.“
Fyrir um fimm árum komust leiðtogar bandarísku kastaníusjóðsins (American Chestnut Foundation) að þeirri niðurstöðu að þeir gætu ekki náð markmiðum sínum með blendingum eingöngu, svo þeir samþykktu erfðatækniáætlun Powells. Þessi ákvörðun olli nokkrum ágreiningi. Í mars 2019 sagði forseti Massachusetts-Rhode Island deildar sjóðsins, Lois Breault-Melican, af sér og vísaði til röksemdafærslu Global Justice Ecology Project (Global Justice Project), samtaka sem eru andvíg erfðatækni með aðsetur í Buffalo. Eiginmaður hennar, Denis Melican, sagði einnig af sér stjórnina. Dennis sagði mér að hjónin hefðu sérstaklega áhyggjur af því að kastaníur Powells gætu reynst vera „Trójuhestur“, sem ruddi brautina fyrir önnur nytjatré til að fá ofurkraft með erfðatækni.
Susan Offutt, landbúnaðarhagfræðingur, gegnir formennsku í nefnd Þjóðakademíunnar um vísindi, verkfræði og læknisfræði, sem framkvæmdi rannsóknir á líftækni í skógum árið 2018. Hún benti á að reglugerðarferli stjórnvalda einblíni á þröngt málefni líffræðilegrar áhættu og það hefur næstum aldrei tekið tillit til víðtækari félagslegra áhyggna, eins og þeirra sem andstæðingar erfðabreyttra lífvera hafa vakið máls á. „Hvert er eðlislægt gildi skógarins?“ spurði hún, sem dæmi um vandamál sem ferlið leysti ekki. „Hafa skógar sína eigin kosti? Berum við siðferðilega skyldu til að taka þetta með í reikninginn þegar við tökum ákvarðanir um íhlutun?“
Flestir vísindamenn sem ég hef talað við hafa litla ástæðu til að hafa áhyggjur af trjám Powells, því skógurinn hefur orðið fyrir miklu tjóni: skógarhöggi, námuvinnslu, þróun og endalausum skordýrum og sjúkdómum sem eyðileggja tré. Meðal þeirra hefur kastaníuvisnun reynst vera opnunarhátíð. „Við erum alltaf að kynna nýjar heildarlífverur,“ sagði Gary Lovett, skógarvistfræðingur við Cary Ecosystem Institute í Millbrook, New York. „Áhrif erfðabreyttra kastaníuhnetna eru mun minni.“
Donald Waller, skógarvistfræðingur sem nýlega lét af störfum við Háskólann í Wisconsin-Madison, fór lengra. Hann sagði mér: „Annars vegar legg ég áherslu á jafnvægi milli áhættu og umbunar. Hins vegar klóra ég mér bara í höfðinu til að finna áhættu.“ Þetta erfðabreytta tré gæti ógnað skóginum. Aftur á móti er „síðan fyrir neðan umbunina bara yfirfull af bleki.“ Hann sagði að kastanía sem stenst visnun muni að lokum vinna þennan umdeilda skóg. Fólk þarfnast vonar. Fólk þarfnast tákna.“
Powell hefur tilhneigingu til að halda ró sinni, en efasemdarmenn um erfðatækni gætu ruglað hann. Hann sagði: „Þær eru ekki skynsamlegar fyrir mér.“ „Þær eru ekki byggðar á vísindum.“ Þegar verkfræðingar framleiða betri bíla eða snjallsíma kvartar enginn, svo hann vill vita hvað er að betur hönnuðum trjám. „Þetta er tól sem getur hjálpað,“ sagði Powell. „Af hverju segirðu að við getum ekki notað þetta tól? Við getum notað Phillips-skrúfjárn en ekki venjulegan skrúfjárn og öfugt?“
Í byrjun október 2018 fór ég með Powell á vettvang fyrir milda veðurfarsupplifun sunnan við Syracuse. Hann vonaðist til að framtíð bandarísku kastaníutegundarinnar myndi blómstra. Svæðið er nánast mannlaust og það er einn af fáum stöðum þar sem tré mega vaxa. Hávaxnar furu- og lerkikrætur, sem eru afrakstur rannsóknarverkefnis sem lengi hefur verið lagt niður, halla til austurs, frá ríkjandi vindi, sem gefur svæðinu dálítið óhugnanlega tilfinningu.
Rannsakandinn Andrew Newhouse í rannsóknarstofu Powells er þegar að vinna að einu besta trénu fyrir vísindamenn, villtri kastaníu frá suðurhluta Virginíu. Tréð er um 25 fet á hæð og vex í handahófskenndu kastaníulundi umkringdur 10 feta hárri dádýragirðingu. Skólataskan var bundin við enda nokkurra greina trésins. Newhouse útskýrði að innri plastpokinn væri fastur í Darling 58 frjókornum sem vísindamenn sóttu um í júní, en ytri málmnetpokinn hélt íkornunum frá vaxandi kímum. Öll uppsetningin er undir ströngu eftirliti landbúnaðarráðuneytis Bandaríkjanna; áður en reglugerðir eru afléttar verður að einangra frjókorn eða hnetur frá trjám með erfðabreyttum genum í girðingunni eða í rannsóknarstofu vísindamannsins.
Newhouse notaði útdraganlegar klippur á greinunum. Með því að toga í reipið brotnaði blaðið og pokinn féll. Newhouse færði sig fljótt að næstu grein í pokanum og endurtók ferlið. Powell safnaði föllnu pokunum og setti þá í stóran plastpoka, rétt eins og þegar meðhöndlað er lífhættulegt efni.
Eftir að hafa komið aftur á rannsóknarstofuna tæmdu Newhouse og Hannah Pilkey pokann og tóku fljótt brúnar hnetur úr grænu klösunum. Þær gátu þess að láta þyrnana ekki komast inn í hýðið, sem er atvinnuhætta í rannsóknum á kastaníum. Áður fyrr voru þær hrifnar af öllum verðmætum erfðabreyttum hnetum. Að þessu sinni fengu þær loksins margar: meira en 1.000. „Við erum öll að dansa gleðilega litla dansa,“ sagði Pirkey.
Seinna um daginn fór Powell með kastaníurnar á skrifstofu Neils Patterson í anddyrinu. Það var frumbyggjadagurinn (Kólumbusardagurinn) og Patterson, aðstoðarforstjóri ESF-miðstöðvar fyrir frumbyggja og umhverfið, var nýkominn úr fjórðungi háskólasvæðisins þar sem hann leiddi sýnikennslu á mat frumbyggja. Börn hans tvö og frænka eru að leika sér í tölvunni á skrifstofunni. Allir flysjuðu og borðuðu hnetur. „Þær eru ennþá svolítið grænar,“ sagði Powell með eftirsjá.
Gjöf Powells er fjölnota. Hann dreifir fræjum og vonast til að nota tengslanet Pattersons til að planta kastaníum á nýjum svæðum þar sem þær geta fengið erfðabreytt frjókorn innan fárra ára. Hann stundaði einnig snjalla kastaníufræjafræði.
Þegar Patterson var ráðinn af ESF árið 2014 komst hann að því að Powell væri að gera tilraunir með erfðabreyttar trjár, sem voru aðeins fáeinum kílómetrum frá Onondaga-þjóðarsvæðinu. Síðarnefnda svæðið er staðsett í skóginum nokkrum kílómetrum sunnan við Syracuse. Patterson áttaði sig á því að ef verkefnið tekst munu sjúkdómsþolsgen að lokum berast inn í landið og krossast við kastaníutrén sem eftir eru þar, og þar með breyta skóginum sem er mikilvægur fyrir sjálfsmynd Onodaga. Hann heyrði einnig um áhyggjur sem eru að hvetja aðgerðasinna, þar á meðal nokkra frá frumbyggjasamfélögum, til að andmæla erfðabreyttum lífverum annars staðar. Til dæmis bannaði Yurok-ættbálkurinn erfðabreyttum lífverum í Norður-Kaliforníu árið 2015 vegna áhyggna af möguleikanum á mengun uppskeru og laxveiða.
„Ég geri mér grein fyrir því að þetta gerðist hér hjá okkur; við ættum að minnsta kosti að eiga samtal,“ sagði Patterson við mig. Á fundi Umhverfisstofnunar Bandaríkjanna (ESF) árið 2015 hélt Powell vel æfða ræðu fyrir frumbyggja New York. Eftir ræðuna minntist Patterson þess að nokkrir leiðtogar hefðu sagt: „Við ættum að planta trjám!“ Áhugi þeirra kom Patterson á óvart. Hann sagði: „Ég bjóst ekki við þessu.“
Hins vegar sýndu síðari samtöl að fáir þeirra muna raunverulega eftir því hlutverki sem kastaníutréð gegndi í hefðbundinni menningu þess. Rannsóknir Pattersons sýndu honum að á þeim tíma þegar félagsleg ólga og vistfræðileg eyðilegging áttu sér stað á sama tíma, var bandaríska ríkisstjórnin að innleiða umfangsmikla nauðungarherferð og aðlögunaráætlun, og faraldurinn var kominn. Eins og margt annað hefur staðbundin kastaníuræktun á svæðinu horfið. Patterson komst einnig að því að skoðanir á erfðatækni eru mjög mismunandi. Alfie Jacques, framleiðandi lacrosse-kylfanna hjá Onoda, er ákafur að framleiða kylfur úr kastaníuviði og styður verkefnið. Aðrir telja að áhættan sé of mikil og eru því á móti trjánum.
Patterson skilur þessar tvær skoðanir. Hann sagði nýlega við mig: „Þetta er eins og farsími og barnið mitt.“ Hann benti á að barnið hans væri að koma heim úr skóla vegna kórónaveirufaraldursins. „Einn daginn lagði ég mig alla fram; til að halda þeim í sambandi, þau eru að læra. Daginn eftir, eins og, skulum við losna við þessa hluti.“ En áralangar samræður við Powell veiktu efasemdir hans. Fyrir ekki svo löngu komst hann að því að meðalafkvæmi 58 Darling-trjáa myndu ekki hafa innfluttu genin, sem þýðir að upprunalegu villtu kastaníurnar myndu halda áfram að vaxa í skóginum. Patterson sagði að þetta hefði útrýmt stóru vandamáli.
Í heimsókn okkar í október sagði hann mér að ástæðan fyrir því að hann gæti ekki stutt erfðabreytta verkefnið að fullu væri sú að hann vissi ekki hvort Powell væri annt um fólkið sem hafði samskipti við tréð eða tréð sjálft. „Ég veit ekki hvað hann hefur upp á að bjóða,“ sagði Patterson og bankaði á brjóst sér. Hann sagði að aðeins ef hægt væri að endurheimta sambandið milli mannsins og kastaníunnar væri nauðsynlegt að endurheimta þetta tré.
Í þessu skyni sagðist hann ætla að nota hneturnar sem Powell gaf honum til að búa til kastaníubúðing og olíu. Hann mun flytja þessa rétti til Onondaga og bjóða fólki að enduruppgötva fornt bragð þeirra. Hann sagði: „Ég vona það, þetta er eins og að heilsa gömlum vini. Þú þarft bara að fara upp í strætó þaðan sem þú stoppaðir síðast.“
Powell fékk 3,2 milljóna dollara gjöf frá Templeton World Charity Foundation í janúar, sem gerir Powell kleift að halda áfram í gegnum rannsóknir sínar á milli eftirlitsstofnana og víkka rannsóknaráherslu sína frá erfðafræði yfir í raunverulegan veruleika allrar viðgerðar landslagsins. Ef stjórnvöld veita honum blessun munu Powell og vísindamenn frá American Chestnut Foundation byrja að leyfa því að blómstra. Frjókornum og aukagenum þess verður blásið eða burstað á ílát annarra trjáa sem bíða, og örlög erfðabreyttra kastaníutrjáa munu þróast óháð stýrðu tilraunaumhverfi. Að því gefnu að genið geti viðhaldist bæði á vettvangi og í rannsóknarstofu er þetta óvíst, og það mun breiðast út í skóginum - þetta er vistfræðilegt atriði sem vísindamenn þrá en róttæklingar óttast.
Eftir að kastaníutré hefur verið afslappað, er hægt að kaupa eitt? Já, sagði Newhouse, það var áætlunin. Rannsakendur hafa verið spurðir í hverri viku hvenær tré væru fáanleg.
Í heiminum þar sem Powell, Newhouse og samstarfsmenn hans búa er auðvelt að finna að allt landið bíði eftir trénu sínu. Hins vegar minnir það að keyra stutta leið norður frá rannsóknarbúinu í gegnum miðbæ Syracuse á hversu djúpstæðar breytingar hafa átt sér stað í umhverfi og samfélagi síðan bandarísku kastaníurnar hurfu. Chestnut Heights Drive er staðsett í litlum bæ norðan við Syracuse. Þetta er venjuleg íbúðagata með breiðum innkeyrslum, snyrtilegum grasflötum og stundum litlum skrauttrjám sem prýða framgarðinn. Timburfyrirtækið þarf ekki á endurlífgun kastaníanna að halda. Sjálfbær landbúnaðarhagkerfi sem byggir á kastaníum hefur alveg horfið. Næstum enginn vinnur mjúkar og sætar hnetur úr of hörðum kvistum. Flestir vita kannski ekki einu sinni að ekkert vantar í skóginn.
Ég stoppaði og fékk mér lautarferð við Onondaga-vatn í skugga stórs hvíts öskutrés. Tréð var fullt af skærgrænum gráum öskubjöllum. Ég sé götin sem skordýrin hafa gert í börknum. Það byrjar að missa lauf sín og gæti dáið og fallið nokkrum árum síðar. Bara til að koma hingað frá heimili mínu í Maryland ók ég fram hjá þúsundum dauðra öskutrjáa, með berum heygafölsgreinum sem risu upp við vegkantinn.
Í Appalachíuhéraði hefur fyrirtækið skafið tré af stærra svæði í Bitlahua til að afla kola fyrir neðan. Hjarta kolasvæðisins er í sama mæli og hjarta fyrrum kastaníusvæðisins. Bandaríska kastaníusjóðurinn vann með samtökum sem gróðursettu tré í yfirgefnum kolanámum og kastaníutré vaxa nú á þúsundum hektara lands sem urðu fyrir barðinu á hamförunum. Þessi tré eru aðeins hluti af blendingum sem eru ónæmar fyrir bakteríudrep, en þau gætu orðið samheiti við nýja kynslóð trjáa sem einn daginn geta keppt við fornu skógarrisana.
Í maí síðastliðnum náði styrkur koltvísýrings í andrúmsloftinu 414,8 hluta á milljón í fyrsta skipti. Eins og hjá öðrum trjám er þyngd bandarískra kastanía, án vatns, um helmingur af kolefnisinnihaldi. Fátt sem hægt er að rækta á landsvæði getur tekið upp kolefni úr loftinu hraðar en kastaníutré í vexti. Með þetta í huga var í grein sem birtist í Wall Street Journal í fyrra lagt til: „Við skulum eiga aðra kastaníurækt.“