在宾夕法尼亚州中部,有死者的古迹。内部世纪旧谷仓和养殖场,天花板梁和宽地板,直接粒度和蜂蜜红色,随着年龄的增长,是最致命的流行病的提醒,以达到美国海岸。 1904年至1940年间,约有35亿美洲栗树,阿巴拉契亚硬木森林的巨头,屈服于一个叫做克拉克斯蒂亚寄生虫的真菌枯萎病。
损失很令人惊叹 - 不仅仅是在美国东部大部分地区蔓延的生态系统,树是一种基石物种,而且还为阿巴拉契亚的生活方式。在20世纪的黎明时,每年碾磨数亿栗子板脚,促进了一款多亿美元的木材行业(如今衡量)。随着树木和他们的盈利坚果和木材消失了,森林基金的文化开始在山上褪色,就像另一个企业开始繁荣一样。到1920年,有11,000名煤矿努力迎接美国的增长能源需求。 Appalachian景观被重塑了两次:首先是栗子的死亡,然后由一个世纪的无烟煤煤矿剥离并伤痕累累了地球,留下了一堆瓦砾。
几乎任何公制,美国栗子是一棵完美的树。巨大,快速增长,耐腐蚀,易于磨入舱室日志,家具,围栏柱和铁路领带。收获后,它会重新涂抹; 20年来,它已经准备好了锯片。宽肢跨越树冠,过滤阳光,并在下面创造多元化的分层森林。甜,橡子尺寸螺母喂火松鼠,鹿,浣熊和熊。 Cooper'鹰窝嵌入高分支,野生火鸡在下叉子里。昆虫在崎岖的树皮中茁壮成长,这是自然的单制坦克和保存隐藏的良好选择。切诺基人从破碎的坚果中制成面团,用叶子治疗心脏烦恼,并穿着伤口,涩味从豆芽酿造。在秋天,当栗子堆积在地毯上半脚厚,白色定居者家庭收集并被蒲式耳卖掉了。西弗吉尼亚州的一个火车站将155,000磅的栗子沿着北部路线运送到目的地。
在从缅因南部延伸到佛罗里达州帕金尔和西部到密西西比河的范围内,栗子占据了景观,占东部硬木森林的四分之一的树木。在Appalachia,树的心脏'本土范围,几代人在栗子摇篮里摇晃,埋在栗子棺材。
但是,占优势的主导地位。 1904年,林斯特注意到纽约布朗克斯动物园的栗子发生了奇怪的事情。树木正在开发溃疡,被奇怪的斑点,橙黄色斑块包围。他叫在菌民医学家威廉A.Murrill检查真菌。当时默里尔在一年多的时间后发表了他的发现,该疾病蔓延到新泽西州,马里兰州,哥伦比亚特区和弗吉尼亚。
"我本赛季在布朗克斯的观察导致我在这里的栗子的直接未来黯淡," Murrill写道,警告他的同事,枯萎会杀死每棵栗树。
来自美国农业部的科学家稍后将确定真菌早在1876年进口的观赏日本栗子。当枯萎在布朗克斯动物园发现时,已经太晚了,无法阻止它。
Sara Fern Fitzsimmons是一部小军的生物学家,生态学家,森林,以及激情地致力于带回标志性树的活动家的一部分。在Firedhouse Fan,Fitzsimmons的嗡嗡声上喊道,恢复的恢复总监美国栗子基金会(TACF),在我解释说,栗子属,卡斯坦亚,卡斯塔尼亚,起源于中国。低氏菌寄生虫真菌在死树组织上存活,并在中国的三种栗子中,它大多逍遥法外,在树皮下喂养损坏的卡片,其中一棵树' s被天气,动物或昆虫受伤。这些树木与枯萎作演变,在伤口周围生长伯格状愈伤组织,产生使真菌蔓延的障碍。
"人们认为中栗子对枯萎的免疫;在那里没有免疫力," Fitzsimmons说。 "但他们可以迅速脱落感染,用那个愈伤组织包围它,并停止它进展。"她说,日本栗子大致相同(虽然略低于略低),但她说,和#34;欧洲人比美国的抵抗力更多。"一旦低温光谱寄生虫在美国栗子上撒上伤口,它' s不可阻挡。它抛光了已经死亡的组织,然后分泌草酸,一种毒素,毒素越来越多的栗子' s细胞,喂养真菌但杀死树。
在风中携带,枯萎地蔓延了一年估计50英里,树是树。首先会出现一个溃疡,导致树皮凸出或沉没。很快伤口会爆裂开放,从赭色的斑点,树'露出的内层向外驶向孢子。强大的上肢首先死了,然后是树干。到1910年,已形成联盟并绘制了检疫线。男童侦察员被入伍,以防止森林,并砍伐枯萎的树木。 "樵夫,烧成那棵树;备用单个树枝,"敦促宾夕法尼亚州报纸。没用。当枯萎运行课程时,近40亿美国栗子在约300,000平方英里走了。
"我出生于1930年,我只记得死树," Blair Carbaugh是来自宾夕法尼亚州的退休生物学教授,洛克避风港大学和一个长期的栗子恢复活动家。 "在树林里有死茎在那里。我的父亲和祖父告诉我他们' d曾经是栗子,这些都是他们的骨骼。"
美国栗子确实有一个防御机制反对枯萎:在地上的树上模具,往往是什么'在土壤下方仍然是可行的。阿巴拉契亚森林的栗子根源不断射击新的豆芽。它们比树木围绕干燥的死者聚集在干燥的死亡的茎上的灌木,与锯齿状的椭圆形叶子,金黄黄色,对着灌木丛。估计有430万百万野生美国栗子仍然在他们的本地范围内生长,而其中大部分则不到直径小于一英寸,他们'如果你知道你是什么'重新寻找什么。但即使这些持久的树苗也注定要注定。大多数生存只有五到十年,遭到困境。
与此同时,煤炭行业在阿巴拉契亚森林中留下了自己的破坏之一。在单一的勺子中,平均大小的Bucyrus-erie Dragline可以移动超过100吨地球。这台机器推动了最大的技术转变矿业,擦除了生态系统以及许多栗子死后地区的地下挖掘工作,救援了该地区。
它需要一个骨架船员来运行一个剥离矿,使用炸药分开几百英尺的地面,并揭示下面的无烟煤层。拖拉机抬起山上土摇动,将其存放在附近的山谷,重塑整个拓扑,留下贫瘠,污染的土地宽阔。虽然一股联邦和州法规的木筏需要先矿场的清理,但即使是最好的修复技术往往缺乏将剥离的土地返回到类似自然状态的任何东西。
"在初期,它是'重新安排,'基本上只是填补了洞,"卡巴说。如果在开采之前的土地被森林,需要重新造林。 "树' t做得好,"卡巴仍在继续。 "表土消失,生育率低。他们把地球颠倒了,当他们做了回收时,它只是重新安排在地下50英尺50英尺的时候,试图在它上生长。"
重型设备用于将地面夯实到干侵蚀,而树木在压实的地球中没有扎根,快速生长,非原生草。 "矿工希望从此法律义务下出来,"卡巴说。 "他们可以说,'看,它' s草原!'如果它是绿色的话,被遗弃的矿山填海局会让他们离开钩子。"
这种扭曲版本的恢复创造了森林的草地,解释了迈克尔法国人,恢复生态学家和肯塔基州的非营利组织绿色森林工作的业务总监。 "当你去植物树木时,它就像种植在砾石停车场,"他说。通过一些估计,煤炭公司剥夺了一百万英亩的阿巴拉契亚森林,然后以填海商的名义转换成具有低或不存在的生物多样性的牧场地区。
在2000年代初,环境团体,矿业公司和政府机构的联盟推出了阿巴拉契亚区域重新造林倡议,其中与绿色森林工作和其他当地恢复组织合作。 "我们与一个大的推土机一起进来,撕掉压实的地面,允许雨水渗透土壤,"法国人说。 "我们所做的就像耕种你的花园,但在森林规模上。"志愿者和付费承包商的组合植物原生树木,橡木,郁金香杨树,蝗虫和栗子。
以这种方式重新接收了超过一百万英亩。但虽然杨树将花朵,橡木会伸展为阳光,从他们'重新种植,栗子'天数。
我通过Bramble挑选了我的方式,试图跟上Fitzsimmons,因为她导航一座幼树,识别剪裁,低矮的人物。多刺的灌木丛似乎愿意为她四十多岁的女人陷入困境的黑暗卷发和笑声。
山坡我们'重新站在煤炭乡,宾夕法尼亚州哈里斯堡北部的一小时。虽然Fitzsimmons向我保证,但在一个点的剧情上的树木'重新测量的粗糙的行,在那里没有什么可以整洁的。唯一的证据表明这不是狂野的地方是围绕树木底部的高栅栏和白色塑料管。 Fitzsimmons在管道上蹲下来拖着拖着污垢和闪亮的黑色煤炭的方式。 2014年,Fitzsimmons和一支带Tacf的志愿者团队在这里植入了数百个栗子,在地面上行驶,以保护树木萌芽。其中一位种植者是初级志愿者Liz Schwartz,他每次把螺母都塞进硬粘贴时都记得一点祷告。
六年后,不可能,栗子似乎蓬勃发展,最大可能25英尺高。在他们之间,有黄杨,黑色蝗虫,白杨,萨米克和火樱桃树,志愿者,种子吹入或被鸟类或小哺乳动物丢弃。
"迷人,看看这些网站开发," Fitzsimmons说。 "这是'狗头发阶段,'在狗和你的头发和你'重新战斗荆棘的厚度。在10年内,我们' ll有树冠扣。"饿死了阳光,低,刺的灌木丛会死。树木将成熟,灌木丛会展开。最终,"它成为森林。"
这是宾夕法尼亚州以前的矿地占地面积的40名种植之一。再生矿山已成为TACF'繁殖计划的不寻常的苗圃,这些计划已经花费了三十多年,试图造成抗抗烈的树木。在撕裂,薄的和酸性的土壤中没有多少茁壮成长,但栗子似乎喜欢它。历史栗色范围和煤田的叠加地图,两者几乎完全重叠。
"我发现栗子特别在岩石中漂亮," Fitzsimmons说。 "它'排水的东西 - 他们真的不喜欢湿脚。"打开的景观意味着树苗不得不竞争阳光。酸性地面提供栗子,他们更喜欢的低pH。而且由于表土用煤进行,而且没有植物,一种无植物,一种污垢腐蚀,导致的叶片试验种植。
这些树的大多数最终将屈服于帕克斯基氏菌。然而,与此同时,种植有机会观察繁殖计划如何产生的树木的成长,如果有的话,他们可能有任何枯萎病。
"矿山土地'现在做任何事情,#34; Fitzsimmons说。 "它的实验机会很好,使他们能够以某种方式生产。你'肯定不会让它变得更糟。"
Fitzsimmons在宾夕法尼亚州立大学的塑料遮阳屋中,在塑料盆中检查了栗子豆芽。有些看起来很健康,具有大,锯齿状的叶子。其他人正在挣扎,橙色孢子开始爬上他们的小树干。它们是今年的杂交作物,树木从美国,日本和中国栗子的最初交叉中取消了。几个月前,Fitzsimmons和她的同事刺破了他们的树皮,介绍了Cryphonectria Parasitica孢子,让真菌去上班了。 "我们每周都进来,剔除,"她说,"以及我们如何测量可变阻力的&#39。通过这一特定年度,我们的生存率约为40%至50%。"
育种计划于1989年在弗吉尼亚州Meadowview的一个研究场所开始。 TACF的科学家假设它可以多一时地培育具有其原生犬的所有特征的栗子,但含有足够的中国基因来抵抗枯萎病。
他们的方法称为rescross繁殖,开始创造半美洲半栗子树。这一代称为F1,与美国创造生成B1 F1回复。回复两次,导致B2 F1,然后B3 F1。然后,第四代树用其他横频培育了两次,导致B3 F2,最后,B3 F3-A树基本上15/16的美国栗子。
对于Fitzsimmmons' S Penn State Lab的树木,六代下线,抵抗仍然是' t保证。有些似乎根本没有阻力。其他人举行了一场战斗,试图击中枯萎病。但是,长期来看,即使是B3 F3s的生存率也仅为约20%。
当Rescross程序开始时,Fitzsimmons说,"思维是阻力是一个非常简单的继承的性状,由两种或三个基因控制。如果是这种情况,这将有效。但是,我们现在知道栗子枯燥的阻力比这更复杂。"
在20世纪90年代,威廉·鲍威尔是纽约州锡拉丘兹州环境科学与林业学院的教授,纽约州' D由国家签约签约,TACF章节有助于解决栗子难题,有什么叫Eureka时刻。多年来,鲍威尔一直在检查将枯萎的抗性直接插入美国栗子'基因组。如果抵抗在遗传上复杂,他会被定位,更简单的解决方案是从其他地方添加防御机制。小麦和其他谷物产生酶,通常缩短到氧代,这保护它们"通过产生草酸氧化酶的草酸引起的疾病,"鲍威尔解释道。栗子枯萎"全部旋转在该酸周围。如果你可以摆脱那个,突然间它可以'"
鲍威尔从纽约Binghamton附近的美国栗子的胚胎开始,那个愤怒地屈服于枯萎病。他插入了一种生成氧代酶的基因,种植幼苗,这些幼苗在紫杉岛的紫杉岛上看起来像微小的棕榈树。通过向基因组的不同部分引入氧代基因,他能够测试转基因树是否会产生枯萎的酶。基因展示会符合不同程度的成功。 "我们做了很多杂草,"鲍威尔说。
第一个培养皿栗子在1995年生长,进展稳定,如果慢。一个特殊的迭代,称为达令线(在Herb Darling之后,一位支持鲍威尔的保护家)特别有前途。 2012年7月12日,鲍威尔州的同事' S,Linda McGuigan将Oxo基因插入Darling 58 - 所得到的树可能是可以拯救物种的树。
遗传说话,亲爱的58是一个完全是美国栗子,一种额外的基因,给予它奖励特征:抵抗恐惧率寄生虫。
这是事情变得凌乱的地方。 1996年,鲍威尔正在破解栗子剥掉胚胎,美国农业化学公司蒙松罗队介绍了一种转基因的大豆,一种转基因植物,其用细菌菌株改性,使其使其免于草甘膦 - 孟加冬菌的活性成分' roundup除草剂 - 由其他几个综述作物中断。多年来,转基因植物在美国和国外面临着公众抵抗力,一些环境团体 - 包括塞拉克拉俱乐部 - 反对培养了转基因作物。
但那些转基因都有商业企业。 Darling 58' S Genome以恢复的名义改变。没有计划建立木材种植园或转向利润,这应该使其对一些人不那么令人反感。当然,不是每个人都在船上:当TACF宣布支持Darling 58的支持时,马萨诸塞州和罗德岛章的两个董事会成员辞职。栗子恢复的栗子仍然有硬衬垫,依据转基因是危险的,转基因支持者的危险和转基因支持者是无用的。但是一旦回车养殖计划的缺点变得明显,这两项努力开始在音乐会上工作。
"美国栗子基础的官方地位是,我们需要所有方法来做这件事," Fitzsimmons说。 "你'重新解决一个解决方案。"
自从第一个亲爱的58s成熟以来,她的团队一直与先进的回车树交叉授粉它们。 "此时,转基因是紧张的指导方针,"她说。 "我们把袋子放在授粉的人身上,然后我们必须把钢网袋放在那里,以确保松鼠或其他小动物不采取坚果。美国农业部允许指导方针无机会留下零风险,进入野生的基因并摆脱控制权。遵循这些指导方针,它不可能逃脱。"
但释放到野外,鲍威尔和菲茨米尔斯同意,是恢复道路的下一步。 2020年初,鲍威尔和他的团队向美国农业部提交了近300页的请愿书,要求该机构能干解达令58,使任何人都在植入任何地方。此举将是第一次批准转基因生物体以释放到野外。
审查申请后,美国农业局去年开设了公众意见。虽然超过60%的人支持放松管制,但也有很多批评者。
停止Ge树的活动警告说明"将GE [美国栗子]引入森林的风险是无数的 ......