来自亚洲的真菌,把40亿棵北美栗树团灭了
40亿棵美国栗子树被一种致命的真菌杀死,科学家对其进行了基因改造,以保证它得以存活。|国家地理图片集
40亿棵树消失
然而,19世纪末以来,一种入侵的亚洲真菌杀死了它们,40亿棵美洲栗树功能性灭绝。该事件被认为是北美最严重的环境灾难之一。
科学家们说,通过调整该树种的DNA,他们已经创造出了一种抵抗该真菌的树木,为重生做好了准备。如果这种方法对美洲栗树有效,也许对其他同样受影响的树木也有效。
“有人说,我们在扮演上帝,”美国栗子基金会纽约分会(American Chestnut Foundation)主席艾伦·尼科尔斯(Allen Nichols)说。“我想说的是:多年来我们一直扮演魔鬼的角色,我们需要开始扮演上帝,否则我们将失去更多。”
致命真菌
随着树皮老化,这种名为“栗疫病菌”(Cryphonectria parasitica)的真菌会从树皮的裂缝中进入树干,在那里它们释放草酸(oxalic acid),杀死树木组织。
尽管美洲栗树可以从根部再生,但真菌入侵的速度远大于再生的速度,树木很快就濒临绝境了。
为了拯救栗子,护林员尝试过喷洒杀菌剂,甚至把感染的栗树烧成灰烬,以阻断传播。在20世纪30年代,科学家将美国栗树品种与中国栗树杂交,试图培育出一种抗疫的品种。
在实验场里,一位科学家正在收获了改良的栗子。繁殖抗栗枯病的栗子需要几十年的时间。|国家地理图片集
“经过30多年的育种工作,我们发现,对抗栗枯病比我们想象的更复杂,”该基金会的森林科学家汤姆·塞利(Tom Saielli)说。
转基因的争议
20世纪90年代,纽约州立大学锡拉丘兹市环境科学与林业学院的查尔斯·梅纳德(Charles Maynard)和比尔·鲍威尔(Bill Powell)开始了这一探索,他们使用的是当时新兴的“基因技术”。
鲍威尔说,“我们去钓鱼之前必须先造一艘船,测试基因序列就是这艘船。”当他得知一种小麦基因可以增强番茄的抗病能力时,他恍然大悟。该基因产生草酸降解酶(简称oxo)——一种可以分解“栗疫病菌”产生的酶。
2014年,梅纳德和鲍威尔成功地将这种小麦基因添加到栗树的基因组中。他们将改良后的树命名为达林58(Darling 58),并在锡拉丘兹试验田种植的树木证明了其对栗枯病的耐受性。
纽约州立大学环境科学和林业(ESF)实验室中的转基因栗树树苗。|国家地理图片集
鲍威尔相信达林58是安全的,但转基因树木引起了未知的恐惧,在美国受到了严格的监管,不允许该作物在森林中种植。
鲍威尔和他的同事已要求农业部、食品药品监督管理局和环境保护局取消对达令58的管制,将转基因树木释放到野外。
一棵开创性的树
对于美国栗树的守护者来说,比如曼恩,他的父母目睹了这棵树的死亡经过,但他的孙子们可能会看到它的回归,恢复栗树将证明环境破坏是可以纠正的。
他说:“很多人甚至不知道这些死亡和破坏已经在我们的森林里发生了,我认为我们没有权利袖手旁观,让这一切消失。”
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