The American chestnut tree population declined due to a deadly blight fungus discovered in 1904, likely introduced via Japanese chestnut nursery stock. The fungus spread rapidly, killing or infecting most of the 4 billion trees by 1950, rendering the species functionally extinct.
The American chestnut tree was a keystone species in Appalachia, making up 20% of the forest. It provided food for wildlife like deer, bears, and turkeys, served as feed for livestock, and its nuts were traded for essentials like shoes. Its loss devastated both the ecosystem and local economies.
The three strategies are: 1) Traditional crossbreeding with blight-resistant Chinese chestnuts, 2) Infecting the blight fungus with a virus to weaken it, and 3) Genetic modification by inserting a wheat gene into American chestnuts to combat the blight's oxalic acid.
Genetic modification is controversial because it raises concerns about unintended ecological impacts, such as changes to soil, fungi, and other plants. Critics fear it could set a precedent for widespread forest biotechnology, altering ecosystems in unpredictable ways.
In December 2023, the American Chestnut Foundation withdrew support for SUNY's transgenic chestnut project due to issues like diminished blight resistance and slow growth. SUNY defended the project, stating biotechnological approaches remain part of the solution. The foundation now focuses on advanced hybrid breeding.
The American chestnut tree was ecologically vital, supporting diverse wildlife and local economies. Its loss disrupted ecosystems and livelihoods, making its restoration a priority for ecological balance and cultural heritage.
20世纪初,一种疫病真菌摧毁了美国东海岸大部分的40亿棵美国栗树。这一损失对生态环境造成了毁灭性打击。短波节目主持人艾米丽·匡深入探讨了科学家们如何尝试复活美国栗树——以及最近关于在野外种植转基因栗树的计划所引发的争议。想了解更多关于恢复濒危或已灭绝物种的努力吗?请发送电子邮件至[email protected]告知我们!了解更多关于赞助商信息选择:podcastchoices.com/adchoicesNPR隐私政策</context> <raw_text>0 本条信息由Greenlight赞助,Greenlight是一款为家庭设计的借记卡和理财应用程序,孩子们可以在内置的家长控制功能的帮助下学习如何明智地储蓄、投资和消费。本节日季请访问greenlight.com/NPR注册。本条信息来自圣裘德儿童研究医院。您可以在本节日季通过您的捐赠者咨询基金捐赠,帮助圣裘德为患有癌症和其他灾难性疾病的儿童创造治愈的可能性。了解如何捐赠,请访问stjude.org/dafgift。
嘿,短波听众们。我是艾米丽·匡,这里有一集来自我们节日档案的节目,全部关于栗树。请继续收听本集节目直到结束,了解最新的科学进展。您正在收听来自NPR的短波节目。大家好。我是麦迪·萨法亚,与短波记者艾米丽·匡一起。嘿,麦迪。嘿,匡。你一直在深入研究美国最重要的树木之一——美国栗树——的消失之谜。是的。匡家非常喜欢栗子。
每个圣诞节,我们都会在纽约街头买烤栗子。我爸爸把它们做进他的馅料里。当然,你老实说,在这个时候,你无论走到哪里,都会听到纳特·金·科尔演唱关于它们的歌。你知道我在说什么。我知道。炉火旁烤栗子。它营造了气氛。对。你知道现在是什么时候了。但是麦迪,吃了这么多年的栗子,听了这么久的歌,我才问自己为什么。
为什么我在美国从未见过栗树?你有没有想过这个问题?哦,匡,每天都有。不,真的。你有没有想过这个问题?没有,我没有。这很奇怪,因为到1945年,也就是那首圣诞歌写成的时候,美国东海岸的大部分40亿棵栗树都已经死了。
你今天买的栗子,我吃的那些,都是从欧洲和亚洲进口的。如果你问阿巴拉契亚的人们,栗树是当地生态系统和经济中的重要物种,这棵树代表着一种失去的生活方式。肯塔基州的雷克斯·曼说,他的父亲从未从这件事中走出来。他从未与这种损失和解。他总是希望会发生一些事情,你知道,那……
这棵树会回来。现在,雷克斯是许多致力于让美国栗树的一个版本回归的人之一,他们利用树木本身的基因来做到这一点。今天的节目中,我们将讲述美国栗树的死亡和潜在的重生,科学如何试图让这种功能上已经灭绝的树木重新开始,以及这如何引发了一些争议。
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好的,匡,美国栗树的神秘消失。开始吧。好的,让我们回到雷克斯·曼。他已从美国林务局退休,非常了解阿巴拉契亚南部地区的树木。去年,他做了一个TEDx演讲,演讲开头是关于他坐在火堆旁,他的父亲霍华德·曼讲述栗树故事的回忆。他充满激情地谈论了这棵树对他的族人的意义。它巨大的体型,奇妙的木材。
用于一切,以及永不枯竭的栗子收成,滋养着山区人民。这是一棵深受喜爱的树,历史记载也支持这一点。栗树非常丰富,估计占阿巴拉契亚森林的20%。它们可以长到100多英尺高,栗子覆盖了地面。因此,从白尾鹿到黑熊、野火鸡和松鼠等野生动物都依赖它们。
农民可以依靠栗子作为猪的饲料,栗子非常有价值,烟雾山脉的居民会收集大量的栗子进行交易。他们把栗子带到当地的乡村商店,用它们交换他们没有钱买的东西,比如孩子们的鞋子。
但是雷克斯从未见过这一切,因为在1904年,纽约市的一棵树上发现了一种神秘而致命的真菌。它很可能来自日本栗树的苗木。这种疫病开始沿海岸蔓延。因此,几十年后的1950年,大部分的40亿棵栗树都死了或感染了疫病真菌。好的。
好的,那么这种真菌是什么样的呢?好的,这是一种寄生真菌,颜色为亮黄色至橙色。它可以在树皮下生长,看起来像橙色的裂缝,或者在顶部形成活跃的子实体。子实体从来都不是好东西。是的,它非常恶心。而且非常令人悲伤,因为一旦感染,树木真的没有机会了。
这种疫病切断了树木其余部分的养分和水分。对于美国的森林来说,在经济大萧条时期,人们非常依赖这些栗子,森林的这种剧烈变化是毁灭性的。雷克斯记得小时候穿过灾难后的景象。我小时候看到的景象,我称之为“灰色的幽灵”,栗树的树干。
它们仍然矗立在森林中。重要说明,这种疫病实际上并没有杀死这些树木的根系。美国栗树,贾里德估计现在大约有4亿棵,是
基本上是从根部发芽的灌木。它们被疫病感染并被杀死,在达到性成熟之前。这就像整个物种都被判处了永恒的婴儿期。可怜的小树永远长不大。没错。因为疫病继续存在,在环境中、落叶中、其他不会生病的树木上自然化。
这就是为什么到1950年,美国栗树被宣布功能性灭绝的原因。对。因此,高大强壮的树木基本上消失了。是的。雷克斯记得一位研究人员在给他的林业课讲课时基本上说,它们消失了。我记得他当时说,嘿,这棵树永远消失了。别再想了。而且有
他们只是放弃了一切希望。但是麦迪,可能会有希望。栗树的希望。类似的东西。因此,在1983年,一个团体成立了美国栗树基金会。雷克斯·曼长期以来一直是肯塔基分会的成员。随着科学的发展,基金会恢复美国栗树版本的策略也随之发展,这种栗树能够抵御真菌。因此,我们可以在自然界中生长并基本上自我繁殖。
是的。而且我必须强调,麦迪,这项努力的影响范围有多广。有16个州分会。曾经,一位名叫比尔·欧文斯的人录制了一首歌来帮助他们筹集资金。就像天上掉下来的甘露。哦,哇。是的,他做到了。为了养活人们。与他非常著名的侄女一起演唱。多莉!独一无二的。这是真的吗?那是多莉·帕顿。
几年前,她为这项努力发布了这首歌。这首歌以这样一句话结尾:“哦,强大的神奇栗树,感谢上帝给了我们第二次机会。”正是科学给了这棵树第二次机会。
我的名字是贾里德·韦斯特布鲁克。我在美国栗树基金会工作。贾里德是那里的科学主管,负责监督这项旨在恢复栗树的三管齐下的计划。三管齐下的方法,如果你愿意的话。哇。哇。为我分解一下,匡。好的。策略一,第一管齐下,是传统育种。因此,近一个世纪以来,科学家们一直在尝试将美国栗树与中国栗树杂交,中国栗树不会感染这种疫病。
不会感染这种疫病。好的,这就像一棵组合树。对。几十年来,他们已经利用这些后代进行了被称为回交的特殊杂交,从而增强了美国栗树的性状。而且它已经
非常成功。基金会在弗吉尼亚州的研究农场有三代这种杂交品种。因此,我们在该农场种植了数十万棵树,现在我们正在挑选最抗病的1%的树木。这仍然进展缓慢,而且可能不是最好的策略,因为贾里德意识到,抗疫病性毕竟不是一个简单的遗传性状。
因此,涉及的基因要多得多。当你进行更多与美国栗树的杂交时,你会得到抗疫病性较低的树木。因此,传统育种有其局限性。你让这些树越像美国栗树,它们似乎就越无法对抗疫病。这就引出了第二管齐下,通过感染病毒来攻击疫病本身。这可能没问题。我一点也不担心。
这很有道理,对吧?直接去源头。反击?不?当然。会发生什么?好吧,这种策略在欧洲已经很有效,拯救了他们的树木免受疫病的侵害。但是美国的问题是,你必须四处走动,分别感染树上每一处真菌。而这仅仅是……不现实。太多工作了。但我们不能每年都去森林里用这种病毒治疗4亿棵树。因此,对于……
大规模恢复来说,这太费力了,但它对我们的育种工作有效。那么第三管齐下呢?那是什么?第三管齐下,它最有趣,但也对一些人来说最具争议性,因为它涉及转基因生物。想想玉米。
明白了。好的。我们已经向这些农作物中添加了新的基因,以保护它们免受昆虫侵害,或使它们能够耐受某些除草剂。是的,当然。我们有一些转基因作物。是的。纽约分会的成员想知道,我们能否对美国栗树做类似的事情?阅读。
纽约州立大学环境科学与林业学院的研究人员解决了这个问题。他们选择了一种天然存在于小麦和许多其他禾本科植物中的基因,并将其插入美国栗树中。他们在2006年在实验室外种植了第一棵转基因树。他们的希望是,这样的树有一天会在野外种植。这个基因如何影响美国栗树?好的,所以……
因此,这个基因负责产生一种酶,这种酶能够对抗草酸。草酸最终会攻击感染了疫病真菌的树木,杀死它们的细胞。因此,这个基因本质上是在保护树木免受真菌的完全吞噬。对。因此,这些树木此时已被基因改造。
没错。它们不是野生美国栗树,而是转基因版本。纽约州立大学的研究人员称这些样本为“亲爱的美国栗树”。在它们可以在野外种植之前,它们必须通过联邦监管部门的批准。美国农业部、美国环保署、美国食品药品监督管理局,它们都必须签字。这些监管机构在寻找什么?
基本上,他们想知道这些转基因栗子如何影响它们周围的环境。土壤、附近的真菌、其他植物。他们想知道树木的生长速度和花粉传播情况。有很多变量需要考虑,需要对仍然很年轻的树木进行大量的测试。这使得一些人非常紧张。
对。有些人担心转基因树木和其他东西被释放到野外。是的。对于那些担心转基因作物的人来说,这棵树引起了人们的注意。3月份,基金会马萨诸塞州、罗德岛州分会的两名成员因此辞职。一群活动家发布了一份白皮书,称这将是一项,“大规模且不可逆转的实验”。他们担心这可能会以我们无法预测的方式改变生态系统。
贾里德理解这些批评者的想法。它扰乱了人们对什么是自然或什么是自然界的观念。我们正在对人类造成的问题采取干预措施,即引进非天然的病原体。
本地物种对此毫无准备,而且容易受到感染。基本上,人为干预导致了疫病,因此人为干预应该解决这个问题。但是当然,如果栗树发生这种情况,它可能会为基因工程其他树木、森林生物技术打开大门。公众对此想法表示反对。有很多问题,匡。是的,这棵树老实说,是提出这些问题的典型代表。我们愿意付出多大的努力来恢复树木?
贾里德认为,因为美国栗树在其鼎盛时期是一个关键物种,在生态上如此重要,所以这棵树值得付出所有努力。试图复活所有因人为干预而灭绝的物种将非常困难。但是,如果我们有选择地选择对生态系统有重大影响的关键物种,
我认为干预是合理的。公众可以在明年这些转基因栗树接受联邦审查时,对这些决定发表意见。好的,艾米丽·匡,感谢你。感谢你与我们分享美国栗树的科学传奇。真是一个传奇。是的。不客气,麦迪。
自从这集节目五年前首次播出以来,发生了很多事情。2023年12月,美国栗树基金会撤回了对纽约州立大学“亲爱的”转基因栗树项目的支持。我再次联系了贾里德·韦斯特布鲁克,询问原因。他说,基金会发现转基因树木长期存在问题,包括抗疫病性下降和生长缓慢。
因此,我联系了纽约州立大学征求意见。在那里负责栗树恢复项目的安德鲁·纽豪斯通过电子邮件告诉我,自从这些担忧出现以来,该学院已经改进了他们的项目。他为“亲爱的”树木长期抗疫病的能力进行了辩护。他写道:“……没有任何单一的工具或方法能够完全解决栗树疫病问题,但我们相信,包括使用转基因树木在内的生物技术方法可以成为解决方案的安全有效的一部分。”
至于美国栗树基金会,贾里德通过电子邮件说,他们目前的主要策略是第一管齐下的高级版本,基金会利用基因组学来选择最好的杂交树木,进行杂交,最终培育出一系列在出生时就具有抗疫病性的后代。这就是我的全部内容,艾米丽·匡。感谢收听NPR的科学播客短波节目。
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