恢复栗子:达格利什认为“爱”和生物学
{{youtube:medium|_29IOklUOUI,达格利什的学生探讨了一个与栗树修复有关的问题。哈莫尼·达格利什在威廉玛丽公司工作不久,就对威廉斯堡的每棵栗树都熟稔于心了。
她提到了几个名字:卡里街(Cary Street)的三个欧洲栗子(“他们的栗子很好吃!”),马托阿卡广场(Matoaka Court)的一个中国栗子,以及学院森林(College Woods)外的一个美国栗子小摊。这些栗子都是不同种类的树。达格利什是威廉与玛丽学院的生物学助理教授,她的研究重点是美洲本土的栗子。
达格利什语有许多术语来描述美洲栗子,“标志性的”就是其中之一。可悲的是,“功能性灭绝”是另一个,但是,由于东部仍有本地栗子生长,这个物种距离完全灭绝还有很长的路要走。
事实上,如果你想在威廉玛丽学院的校园里看到美洲栗子,只要在Phi Beta Kappa纪念堂前的绿地上漫步就行了。在旗杆的南面,你会发现一些年轻的美国栗子。这些都是纪念树,有标记,由手工种植。达格利什说,虽然全国各地都有许多这样的树木,但成熟的美国栗树在野外很少见,尽管一个世纪前它是阿巴拉契亚森林中最常见的树木之一。
达格利什说,坊间报道说,有一段时间,阿巴拉契亚森林里每四棵树中就有一棵是美洲栗树。然后,她说,疫病来了——一种被亚洲观赏植物带到美国的真菌,被证明对美国栗子特别致命。栗寄生菌在东部的森林中传播,消灭了数十亿棵成熟的树木,只留下足够的栗子作为希望和科学。
她说:“美国栗子是一种你可以称之为有魅力的巨型植物群(charismatic megafauna)。”这是对“有魅力的巨型动物群(charismatic megafauna)”的诠释,科学家和环保主义者用这个词来形容人们不辞劳苦去看的动物。
“它们是我们植物学家最接近北极熊和狼的物种,”她说。“人们喜欢这棵树;他们在会议上向我走来,给我看他们的栗子纹身。”
达格利什对齿状Castanea的崇拜毫不屈服,但她是一名科学家。她没有沉迷于此,而是研究了幸存的美洲栗子,主要是在缅因州。她收集坚果和坚果周围的毛刺,研究历史上的昆虫收藏,寻找与栗子有关的虫子,并追查谣言和目击标本。她的栗子研究得到了美国农业部国家食品和农业研究所的支持。她相信科学可以帮助美国人重新种植栗树,但她不确定带回本土栗树是否是个好主意。
令人惊讶的是,有很多人热衷于恢复这种迷人的巨型植物群,它们在植物学上相当于秃鹰。自疫病爆发以来,这棵树一直受到民众的支持。例如,美国栗树基金会在其网站上提供免费下载多莉·帕顿(Dolly Parton)对栗树的颂歌。多莉的下载可以与该组织的恢复和繁殖努力的新闻一起找到,也可以为那些相信他们已经找到了一种在枯萎病中幸存下来的本地栗子的人提供鉴定和报告信息。达格利什解释说,人们对本土树木的兴趣很大程度上源于对一种几乎已经消失的生活方式的渴望——就像美洲栗树本身一样。
“首先,他们是农村经济的主要组成部分,”她说。“但我也认为,看到这些树这么快就死了,看到这么多的树消失,这是一个令人震惊的时刻。我听说有人记得这件事,或者听他们的祖父母谈论过这件事。”
她指出,除了美国人对美洲板栗的浓厚兴趣之外,林地生物学家也有很多喜欢美洲板栗的地方,尤其是与在东部森林中已被橡树大量取代的美洲板栗相比。达格利什列出了这个物种的优点:首先,它们比橡树生长得更快,而且可以在更早的年龄繁殖。这些树可以长到巨大的尺寸——超过100英尺的美国栗子并不罕见。栗子不仅能生产出大量抗腐、抗虫的木材,而且在固碳方面也比橡树更有效。当你在明火上烤坚果,杰克·弗罗斯特(Jack Frost)在你的鼻子上咬着它们时,坚果很美味,形成了林地食物网的基础,有证据表明,这将有助于减少莱姆病和其他媒介传播的人类疾病的爆发。
达格利什解释说,栗树每年都能稳定地产出坚果,而橡树则是盛衰交替,橡子在高产的“丰年”如雨般落下。在丰年,橡树很少结出橡子。多年来,食物网超速运转,导致哺乳动物数量激增,而哺乳动物是潜在携带疾病的蜱虫的宿主。
她的研究包括进行模拟,预测美洲栗子的稳定坚果产量将导致哺乳动物数量的减少,目前的研究表明,哺乳动物数量的增加与蜱虫数量的增加以及它们携带的疾病的增加相对应。
美国栗树基金会拥有数千名成员,致力于寻找和保护幸存的树木,并将美国的栗树恢复到森林中。该组织的敌人当然是枯萎病。
达格利什解释说,一旦栗子枯萎病发作,就很容易被发现,因为真菌会在树皮上形成独特的橙色溃疡。枯萎病将树木包围,切断韧皮部和木质部的毛细作用,而韧皮部和木质部是促进营养和水分转移的组织。最终,这棵树从头到尾都死掉了。
1904年,纽约首次注意到这种枯萎病,当时它是从亚洲带到观赏植物上的。达格利什说,东部森林中受害者的密集生长帮助了枯萎病的快速扩散。
她说:“据估计,枯萎病每年的传播速度约为20到50英里,因为美洲板栗在森林中很常见,而且非常容易受到枯萎病的影响。”“基本上,当一棵树得到它时,它就死了。”
虽然到第二次世界大战时,枯萎病已经消灭了大部分的美国栗树,但达格利什指出,几十年后,这种树仍然保持着它的神秘感,尽管每天都有更少的人记得枯萎病前的美国栗树。
她说,我们的森林有很多重新栗子化的可能性。首先,那里有很多美洲栗子——它们大多在地下。
“栗子实际上是一种非常多产的呼吸机,”她解释说。“即使真菌攻击地上的茎,它也不会渗透到根系,所以根系保持健康。所以整棵树不会死,只是地上的大茎,这是今天栗子没有灭绝的主要原因。你可以到树林里去看栗子芽。大多数茎都和我的小指一样大。”
在美国,数以百万计的重新繁殖但从未成熟的栗子是植物学家使用“功能性灭绝”一词的主要原因。重新发芽的根系可以在十年内长成成熟的树木,如果周围的树冠有一个间隙,重新发芽的栗子就可以成长为一个新的森林巨人。这是一个现实的场景——如果疫病能够得到控制的话。
“这是一个很大的‘如果’,可能是一个无法逾越的‘如果’,”她说。她补充说,栗子枯萎病并没有随着美洲栗子的消失而消失。相反,这种真菌在森林中生存,主要是在那些能够更成功地抵御其溃疡病影响的树上。
“因为我们不能摆脱真菌,所以有这些不同的方法来生产抗枯萎病的栗树:这并不意味着‘抗枯萎病’,”她说。“树能够应对感染,产生愈合的溃疡病,而不是杀死树的溃疡病。”
她说,早期的想法是用中国和欧洲的栗子来替代已经消失的美洲栗子,但几乎没有成功。这些树具有内在的抗枯萎性,但长得不够高,无法与我们森林里的橡树竞争。达格利什补充说,欧洲和中国的栗子确实是很好的果园树木,而且几乎是所有出售的食用栗子的来源。
美国栗子基金会(American Chestnut Foundation, TACF)正在利用遗传学来混淆疫病。达格利什说,自1983年以来,TACF一直在通过一种被称为回交的古老果园技术,利用板栗的抗枯萎病能力。
“你把一颗纯美国栗子和一颗中国栗子杂交,就得到了所谓的F1代。一半是美国人,一半是中国人,”她说。“然后你把你的F1培育成纯种的美国人:这就是你的回交。”
栗子育种者又进行了三次回交,每一代都是纯美洲栗子,结果一棵树有94%的美国基因。
“它看起来像美洲栗子,”她说。“但它有抗枯萎病所需的中国基因。”
TACF将其背交栗子分发给其成员种植。另一个组织,美国栗子合作基金会,也在培育抗枯萎病的美国栗子。达格利什说,这个群体从已经表现出抗枯萎病能力的本地栗树“母树”中培育出来,努力培育出100%抗枯萎病的本地树木。
达格利什不是TACF、ACCF或任何其他倡导组织的成员。她与栗子研究小组保持着一种共生关系。作为一名科学家,达格利什努力保持科学的超然态度,对栗子爱好者希望让美洲栗子重返美国森林的目标持不可知论态度。
“我对这个问题很纠结。我有点犹豫,”她说。“真的。这是一棵非常重要的树,除了橡树之外,森林里再多一棵能结出种子的树,对野生动物来说是件好事。但这会对橡树和食物网造成什么影响呢?这就是我在研究中努力解决的问题。”