Sebelum penyakit memusnahkan sekitar 3 miliar atau lebih populasi, pohon ini membantu membangun Amerika yang terindustrialisasi. Untuk mengembalikan kejayaan mereka yang hilang, kita mungkin perlu merangkul dan memperbaiki alam.
Suatu saat di tahun 1989, Herbert Darling menerima telepon: Seorang pemburu memberitahunya bahwa ia telah menemukan pohon kastanye Amerika yang tinggi di properti Darling di Lembah Zor di New York bagian barat. Darling tahu bahwa pohon kastanye dulunya merupakan salah satu pohon terpenting di daerah tersebut. Ia juga tahu bahwa jamur mematikan hampir memusnahkan spesies tersebut selama lebih dari satu setengah abad. Ketika ia mendengar laporan pemburu tentang melihat pohon kastanye hidup, dengan batang pohon kastanye sepanjang dua kaki dan mencapai bangunan lima lantai, ia meragukannya. "Saya tidak yakin apakah saya percaya dia tahu apa itu," kata Darling.
Ketika Darling menemukan pohon itu, rasanya seperti melihat sosok mitos. Dia berkata: “Sangat mudah dan sempurna untuk dijadikan spesimen—sungguh luar biasa.” Tetapi Darling juga melihat bahwa pohon itu sedang sekarat. Sejak awal tahun 1900-an, pohon itu telah dilanda epidemi yang sama, yang diperkirakan telah menyebabkan 3 miliar atau lebih kematian akibat penyakit semacam itu. Ini adalah penyakit yang ditularkan manusia pertama yang terutama menghancurkan pohon dalam sejarah modern. Darling berpikir, jika dia tidak bisa menyelamatkan pohon itu, setidaknya dia akan menyelamatkan bijinya. Hanya ada satu masalah: pohon itu tidak menghasilkan apa pun karena tidak ada pohon kastanye lain di dekatnya yang dapat menyerbukinya.
Darling adalah seorang insinyur yang menggunakan metode teknik untuk memecahkan masalah. Pada bulan Juni berikutnya, ketika bunga-bunga kuning pucat bertebaran di kanopi hijau pohon itu, Darling mengisi amunisi dengan bubuk mesiu, yang diambil dari bunga jantan pohon kastanye lain yang telah ia pelajari, dan berkendara ke utara. Butuh waktu satu setengah jam. Dia menembak pohon itu dari helikopter sewaan. (Dia menjalankan perusahaan konstruksi yang sukses sehingga mampu berfoya-foya.) Upaya ini gagal. Tahun berikutnya, Darling mencoba lagi. Kali ini, dia dan putranya menyeret perancah ke pohon kastanye di puncak bukit dan membangun platform setinggi 80 kaki dalam waktu lebih dari dua minggu. Kekasihku memanjat kanopi dan membersihkan bunga-bunga dengan bunga-bunga seperti cacing dari pohon kastanye lain.
Pada musim gugur itu, cabang-cabang pohon Darling menghasilkan buah berduri hijau. Duri-duri ini begitu tebal dan tajam sehingga bisa disalahartikan sebagai kaktus. Panennya tidak banyak, hanya sekitar 100 buah, tetapi Darling telah menanam beberapa dan menaruh harapan. Dia dan seorang temannya juga menghubungi Charles Maynard dan William Powell, dua ahli genetika pohon di Sekolah Ilmu Lingkungan dan Kehutanan Universitas Negeri New York di Syracuse (Chuck dan Bill telah meninggal). Mereka baru-baru ini memulai proyek penelitian kastanye dengan anggaran rendah di sana. Darling memberi mereka beberapa buah kastanye dan bertanya kepada para ilmuwan apakah mereka dapat menggunakannya untuk mengembalikannya. Darling berkata: “Ini tampaknya merupakan hal yang hebat.” “Seluruh wilayah timur Amerika Serikat.” Namun, beberapa tahun kemudian, pohonnya sendiri mati.
Sejak orang Eropa mulai menetap di Amerika Utara, kisah tentang hutan di benua itu sebagian besar merupakan kisah kehilangan. Namun, proposal Darling kini dianggap oleh banyak orang sebagai salah satu peluang paling menjanjikan untuk mulai merevisi kisah tersebut – awal tahun ini, Yayasan Amal Dunia Templeton memberikan hibah kepada proyek Maynard dan Powell yang sebagian besar sejarahnya telah terealisasi, dan upaya ini mampu membongkar operasi skala kecil yang menelan biaya lebih dari 3 juta dolar. Itu adalah sumbangan tunggal terbesar yang pernah diberikan kepada universitas. Penelitian para ahli genetika memaksa para pemerhati lingkungan untuk menghadapi prospek dengan cara baru dan terkadang tidak nyaman, bahwa memperbaiki dunia alami tidak selalu berarti kembali ke Taman Eden yang utuh. Sebaliknya, itu mungkin berarti merangkul peran yang telah kita ambil: insinyur dari segala sesuatu termasuk alam.
Daun pohon kastanye panjang dan bergerigi, dan tampak seperti dua mata gergaji kecil berwarna hijau yang terhubung saling membelakangi pada urat tengah daun. Di satu ujung, dua daun terhubung ke batang. Di ujung lainnya, daun-daun tersebut membentuk ujung yang tajam, yang seringkali bengkok ke samping. Bentuk yang tak terduga ini menembus hamparan hijau dan bukit pasir yang sunyi di hutan, dan lamunan luar biasa para pejalan kaki membangkitkan perhatian orang-orang, mengingatkan mereka akan perjalanan mereka melalui hutan yang dulunya memiliki banyak pohon yang perkasa.
Hanya melalui sastra dan ingatan kita dapat sepenuhnya memahami pohon-pohon ini. Lucille Griffin, direktur eksekutif American Chestnut Collaborator Foundation, pernah menulis bahwa di sana Anda akan melihat buah kastanye yang begitu melimpah sehingga di musim semi, bunga-bunga krem ​​berbentuk garis di pohon itu "seperti gelombang berbusa yang bergulir menuruni lereng bukit", membangkitkan kenangan kakek. Di musim gugur, pohon itu akan kembali mekar, kali ini dengan duri-duri tajam yang menutupi rasa manisnya. "Ketika buah kastanye sudah matang, saya menumpuk setengah gantang di musim dingin," tulis Thoreau yang bersemangat dalam "Walden." "Pada musim itu, sangat menyenangkan untuk menjelajahi hutan kastanye yang tak berujung di Lincoln pada waktu itu."
Kacang kastanye sangat dapat diandalkan. Tidak seperti pohon ek yang hanya menjatuhkan biji ek dalam beberapa tahun, pohon kastanye menghasilkan sejumlah besar buah kacang setiap musim gugur. Kacang kastanye juga mudah dicerna: Anda dapat mengupasnya dan memakannya mentah. (Cobalah menggunakan biji ek yang kaya tanin—atau jangan.) Semua orang memakan kacang kastanye: rusa, tupai, beruang, burung, manusia. Para petani melepaskan babi mereka dan menggemukkan diri di hutan. Selama Natal, kereta api yang penuh dengan kacang kastanye melaju dari pegunungan ke kota. Ya, memang dibakar di api unggun. “Dikatakan bahwa di beberapa daerah, petani mendapatkan lebih banyak pendapatan dari penjualan kacang kastanye daripada semua produk pertanian lainnya,” kata William L. Bray, dekan pertama sekolah tempat Maynard dan Powell kemudian bekerja. Ditulis pada tahun 1915. Ini adalah pohon rakyat, yang sebagian besar tumbuh di hutan.
Pohon kastanye juga memberikan lebih dari sekadar makanan. Pohon kastanye dapat tumbuh hingga 120 kaki, dan 50 kaki pertama tidak terganggu oleh cabang atau simpul. Ini adalah impian para penebang kayu. Meskipun bukan kayu yang paling indah atau terkuat, kayu ini tumbuh sangat cepat, terutama ketika berkecambah kembali setelah ditebang dan tidak membusuk. Seiring dengan meningkatnya daya tahan bantalan rel kereta api dan tiang telepon yang melampaui nilai estetika, kayu kastanye membantu membangun Amerika yang terindustrialisasi. Ribuan lumbung, pondok, dan gereja yang terbuat dari kayu kastanye masih berdiri; seorang penulis pada tahun 1915 memperkirakan bahwa ini adalah spesies pohon yang paling banyak ditebang di Amerika Serikat.
Di sebagian besar wilayah timur—pohon-pohon ini tersebar dari Mississippi hingga Maine, dan dari pantai Atlantik hingga Sungai Mississippi—pohon kastanye juga merupakan salah satunya. Tetapi di Pegunungan Appalachian, pohon ini sangat besar. Miliaran pohon kastanye hidup di pegunungan ini.
Wajar jika penyakit layu Fusarium pertama kali muncul di New York, yang merupakan pintu gerbang bagi banyak warga Amerika. Pada tahun 1904, infeksi aneh ditemukan pada kulit pohon kastanye yang terancam punah di Kebun Binatang Bronx. Para peneliti dengan cepat menentukan bahwa jamur penyebab hawar bakteri (kemudian disebut Cryphonectria parasitica) tiba melalui pohon-pohon Jepang yang diimpor sejak tahun 1876. (Biasanya ada jeda waktu antara masuknya suatu spesies dan penemuan masalah yang jelas.)
Tak lama kemudian, orang-orang di beberapa negara bagian melaporkan pohon-pohon yang mati. Pada tahun 1906, William A. Murrill, seorang ahli mikologi di Kebun Raya New York, menerbitkan artikel ilmiah pertama tentang penyakit tersebut. Murrill menunjukkan bahwa jamur ini menyebabkan infeksi lepuh berwarna kuning kecoklatan pada kulit pohon kastanye, yang akhirnya membuat kulit di sekitar batang menjadi bersih. Ketika nutrisi dan air tidak lagi dapat mengalir naik dan turun di pembuluh kulit di bawah kulit, semua yang berada di atas lingkaran kematian akan mati.
Sebagian orang tidak dapat membayangkan—atau tidak ingin orang lain membayangkan—pohon yang menghilang dari hutan. Pada tahun 1911, Sober Paragon Chestnut Farm, sebuah perusahaan pembibitan di Pennsylvania, percaya bahwa penyakit itu "lebih dari sekadar ketakutan." Keberadaan jurnalis yang tidak bertanggung jawab dalam jangka panjang. Peternakan itu ditutup pada tahun 1913. Dua tahun sebelumnya, Pennsylvania membentuk komite penyakit pohon kastanye, diberi wewenang untuk menghabiskan US$275.000 (jumlah uang yang sangat besar pada saat itu), dan mengumumkan paket wewenang untuk mengambil tindakan untuk memerangi penyakit ini, termasuk hak untuk menebang pohon di lahan pribadi. Para ahli patologi merekomendasikan untuk menebang semua pohon kastanye dalam radius beberapa mil dari garis depan infeksi utama untuk menghasilkan efek pencegahan kebakaran. Tetapi ternyata jamur ini dapat menyebar ke pohon yang tidak terinfeksi, dan sporanya menular melalui angin, burung, serangga, dan manusia. Rencana tersebut akhirnya dibatalkan.
Pada tahun 1940, hampir tidak ada pohon kastanye besar yang terinfeksi. Saat ini, nilai kerugian mencapai miliaran dolar. Karena penyakit layu fusarium tidak dapat bertahan hidup di tanah, akar kastanye terus tumbuh, dan lebih dari 400 juta pohon masih tersisa di hutan. Namun, penyakit layu fusarium menemukan reservoir di pohon ek tempat ia hidup tanpa menyebabkan kerusakan signifikan pada inangnya. Dari sana, penyakit ini dengan cepat menyebar ke tunas kastanye baru dan menjatuhkannya ke tanah, biasanya jauh sebelum mencapai tahap berbunga.
Industri kayu telah menemukan alternatif: pohon ek, pinus, kenari, dan abu. Industri penyamakan kulit, industri besar lainnya yang bergantung pada pohon kastanye, telah beralih ke bahan penyamak sintetis. Bagi banyak petani miskin, tidak ada yang bisa diganti: tidak ada pohon asli lain yang menyediakan kalori dan protein gratis, andal, dan berlimpah bagi petani dan hewan ternak mereka. Penyakit hawar kastanye dapat dikatakan mengakhiri praktik umum pertanian swasembada di Appalachia, memaksa penduduk di daerah tersebut untuk memilih dengan jelas: bekerja di tambang batu bara atau pindah. Sejarawan Donald Davis menulis pada tahun 2005: “Karena kematian pohon kastanye, seluruh dunia mati, menghilangkan kebiasaan bertahan hidup yang telah ada di Pegunungan Appalachia selama lebih dari empat abad.”
Powell dibesarkan jauh dari Pegunungan Appalachian dan pohon kastanye. Ayahnya bertugas di Angkatan Udara dan pindah ke berbagai tempat tinggal bersama keluarganya: Indiana, Florida, Jerman, dan pantai timur Maryland. Meskipun ia menghabiskan kariernya di New York, pidatonya tetap mempertahankan kejujuran khas Midwest dan bias halus namun jelas dari Selatan. Tata krama dan gaya berpakaiannya yang sederhana saling melengkapi, menampilkan celana jins dengan kemeja kotak-kotak yang seolah tak ada habisnya. Seruan favoritnya adalah "wow".
Powell berencana menjadi dokter hewan sampai seorang profesor genetika menjanjikannya harapan akan pertanian baru yang lebih ramah lingkungan berdasarkan tanaman hasil rekayasa genetika yang dapat menghasilkan kemampuan pencegahan serangga dan penyakit sendiri. “Saya berpikir, wah, bukankah bagus membuat tanaman yang dapat melindungi diri dari hama, dan Anda tidak perlu menyemprotkan pestisida apa pun pada tanaman tersebut?” kata Powell. “Tentu saja, negara-negara lain di dunia tidak mengikuti gagasan yang sama.”
Ketika Powell tiba di sekolah pascasarjana Universitas Negeri Utah pada tahun 1983, dia tidak keberatan. Namun, dia kebetulan bergabung dengan laboratorium seorang ahli biologi, dan dia sedang mengerjakan virus yang dapat melemahkan jamur penyebab penyakit layu. Upaya mereka untuk menggunakan virus ini tidak berjalan dengan baik: virus tersebut tidak menyebar dari pohon ke pohon dengan sendirinya, sehingga harus disesuaikan untuk puluhan jenis jamur tertentu. Terlepas dari itu, Powell terpesona oleh kisah pohon besar yang tumbang dan memberikan solusi ilmiah untuk terjadinya kesalahan tragis buatan manusia. Dia berkata: “Karena pengelolaan barang-barang kita yang buruk yang beredar di seluruh dunia, kita secara tidak sengaja mengimpor patogen.” “Saya berpikir: Wah, ini menarik. Ada kesempatan untuk mengembalikannya.”
Upaya Powell bukanlah yang pertama untuk menghilangkan kerugian. Setelah jelas bahwa pohon kastanye Amerika ditakdirkan untuk gagal, USDA mencoba menanam pohon kastanye Cina, kerabat yang lebih tahan terhadap layu, untuk memahami apakah spesies ini dapat menggantikan pohon kastanye Amerika. Namun, pohon kastanye tumbuh paling ke samping, dan lebih mirip pohon buah daripada pohon buah. Mereka kerdil di hutan dibandingkan dengan pohon ek dan raksasa Amerika lainnya. Pertumbuhan mereka terhambat, atau mereka mati begitu saja. Para ilmuwan juga mencoba untuk mengawinkan pohon kastanye dari Amerika Serikat dan Cina, dengan harapan menghasilkan pohon dengan karakteristik positif dari keduanya. Upaya pemerintah gagal dan ditinggalkan.
Powell akhirnya bekerja di Sekolah Ilmu Lingkungan dan Kehutanan Universitas Negeri New York, tempat ia bertemu Chuck Maynard, seorang ahli genetika yang menanam pohon di laboratorium. Beberapa tahun yang lalu, para ilmuwan menciptakan jaringan tanaman hasil rekayasa genetika pertama—menambahkan gen yang memberikan resistensi antibiotik pada tembakau untuk demonstrasi teknis, bukan untuk penggunaan komersial. Maynard mulai mencoba-coba teknologi baru, sambil mencari teknologi bermanfaat yang terkait dengannya. Pada saat itu, Darling memiliki beberapa benih dan sebuah tantangan: memperbaiki pohon kastanye Amerika.
Dalam ribuan tahun praktik pemuliaan tanaman tradisional, petani (dan ilmuwan modern) telah menyilangkan varietas dengan sifat-sifat yang diinginkan. Kemudian, gen-gen tersebut secara alami bercampur, dan orang-orang memilih campuran yang menjanjikan untuk kualitas yang lebih tinggi—buah yang lebih besar dan lebih lezat atau ketahanan terhadap penyakit. Biasanya, dibutuhkan beberapa generasi untuk menghasilkan suatu produk. Proses ini lambat dan agak membingungkan. Darling bertanya-tanya apakah metode ini akan menghasilkan pohon sebaik pohon liar yang dimilikinya. Dia berkata kepada saya: “Saya pikir kita bisa melakukan yang lebih baik.”
Rekayasa genetika berarti kontrol yang lebih besar: bahkan jika gen tertentu berasal dari spesies yang tidak terkait, gen tersebut dapat dipilih untuk tujuan tertentu dan dimasukkan ke dalam genom organisme lain. (Organisme dengan gen dari spesies yang berbeda disebut "dimodifikasi secara genetik." Baru-baru ini, para ilmuwan telah mengembangkan teknik untuk mengedit langsung genom organisme target.) Teknologi ini menjanjikan presisi dan kecepatan yang belum pernah terjadi sebelumnya. Powell percaya bahwa ini tampaknya sangat cocok untuk pohon kastanye Amerika, yang ia sebut "pohon yang hampir sempurna"—kuat, tinggi, dan kaya akan sumber makanan, hanya membutuhkan koreksi yang sangat spesifik: ketahanan terhadap penyakit hawar bakteri.
Setuju sekali. Dia berkata: “Kita harus memiliki insinyur dalam bisnis kita.” “Dari satu konstruksi ke konstruksi lainnya, ini hanyalah semacam otomatisasi.”
Powell dan Maynard memperkirakan bahwa mungkin dibutuhkan waktu sepuluh tahun untuk menemukan gen yang memberikan ketahanan, mengembangkan teknologi untuk menambahkannya ke genom pohon kastanye, dan kemudian menumbuhkannya. “Kami hanya menebak-nebak,” kata Powell. “Tidak ada yang memiliki gen yang memberikan ketahanan terhadap jamur. Kami benar-benar memulai dari nol.”
Darling mencari dukungan dari American Chestnut Foundation, sebuah organisasi nirlaba yang didirikan pada awal tahun 1980-an. Pemimpinnya mengatakan kepadanya bahwa ia pada dasarnya tersesat. Mereka berkomitmen pada hibridisasi dan tetap waspada terhadap rekayasa genetika, yang telah menimbulkan penentangan dari para pemerhati lingkungan. Oleh karena itu, Darling menciptakan organisasi nirlaba sendiri untuk mendanai pekerjaan rekayasa genetika. Powell mengatakan bahwa organisasi tersebut menulis cek pertama kepada Maynard dan Powell sebesar $30.000. (Pada tahun 1990, organisasi nasional tersebut direformasi dan menerima kelompok separatis Darling sebagai cabang negara bagian pertamanya, tetapi beberapa anggota masih skeptis atau sepenuhnya menentang rekayasa genetika.)
Maynard dan Powell sedang bekerja. Hampir seketika, perkiraan jadwal mereka terbukti tidak realistis. Hambatan pertama adalah mencari cara menumbuhkan kastanye di laboratorium. Maynard mencoba mencampur daun kastanye dan hormon pertumbuhan dalam cawan petri plastik dangkal bundar, metode yang digunakan untuk menumbuhkan pohon poplar. Ternyata ini tidak realistis. Pohon baru tidak akan mengembangkan akar dan tunas dari sel-sel khusus. Maynard berkata: “Saya adalah pemimpin dunia dalam membunuh pohon kastanye.” Seorang peneliti di Universitas Georgia, Scott Merkle, akhirnya mengajari Maynard bagaimana beralih dari penyerbukan ke tahap selanjutnya, yaitu menanam kastanye dalam embrio pada tahap perkembangan.
Menemukan gen yang tepat—pekerjaan Powell—juga terbukti menantang. Ia menghabiskan beberapa tahun meneliti senyawa antibakteri berdasarkan gen katak, tetapi menyerah karena kekhawatiran bahwa masyarakat mungkin tidak menerima pohon yang memiliki katak. Ia juga mencari gen untuk melawan penyakit hawar bakteri pada pohon kastanye, tetapi menemukan bahwa melindungi pohon tersebut melibatkan banyak gen (mereka mengidentifikasi setidaknya enam gen). Kemudian, pada tahun 1997, seorang kolega kembali dari pertemuan ilmiah dan mencantumkan abstrak dan presentasi. Powell mencatat judul yang berjudul “Ekspresi oksalat oksidase pada tanaman transgenik memberikan resistensi terhadap oksalat dan jamur penghasil oksalat”. Dari penelitian virusnya, Powell tahu bahwa jamur layu mengeluarkan asam oksalat untuk membunuh kulit pohon kastanye dan membuatnya mudah dicerna. Powell menyadari bahwa jika pohon kastanye dapat menghasilkan oksalat oksidase sendiri (protein khusus yang dapat memecah oksalat), maka ia mungkin dapat mempertahankan diri. Ia berkata: “Itu adalah momen Eureka saya.”
Ternyata banyak tanaman memiliki gen yang memungkinkan mereka untuk memproduksi oksalat oksidase. Dari peneliti yang memberikan pidato tersebut, Powell mendapatkan varian gandum. Mahasiswa pascasarjana Linda Polin McGuigan menyempurnakan teknologi "senjata gen" untuk meluncurkan gen ke dalam embrio kastanye, dengan harapan gen tersebut dapat dimasukkan ke dalam DNA embrio. Gen tersebut untuk sementara tetap berada di dalam embrio, tetapi kemudian menghilang. Tim peneliti meninggalkan metode ini dan beralih ke bakteri yang telah lama mengembangkan metode untuk memotong DNA organisme lain dan memasukkan gen mereka. Di alam, mikroorganisme menambahkan gen yang memaksa inang untuk membuat makanan bakteri. Para ahli genetika menginvasi bakteri ini sehingga dapat memasukkan gen apa pun yang diinginkan ilmuwan. McGuigan memperoleh kemampuan untuk menambahkan gen gandum dan protein penanda ke embrio kastanye secara andal. Ketika protein disinari di bawah mikroskop, protein tersebut akan memancarkan cahaya hijau, yang menunjukkan keberhasilan penyisipan. (Tim dengan cepat berhenti menggunakan protein penanda—tidak ada yang menginginkan pohon yang dapat bersinar.) Maynard menyebut metode ini "hal paling elegan di dunia."
Seiring waktu, Maynard dan Powell membangun jalur perakitan pohon kastanye, yang kini meluas ke beberapa lantai gedung penelitian kehutanan megah bergaya tahun 1960-an, serta fasilitas "Biotech Accelerator" baru yang berkilauan di luar kampus. Prosesnya pertama-tama melibatkan pemilihan embrio yang berkecambah dari sel-sel yang identik secara genetik (sebagian besar embrio buatan laboratorium tidak melakukan ini, sehingga tidak ada gunanya membuat klon) dan memasukkan gen gandum. Sel embrionik, seperti agar, adalah zat seperti puding yang diekstrak dari alga. Untuk mengubah embrio menjadi pohon, para peneliti menambahkan hormon pertumbuhan. Ratusan wadah plastik berbentuk kubus berisi pohon kastanye kecil tanpa akar dapat ditempatkan di rak di bawah lampu neon yang kuat. Akhirnya, para ilmuwan mengaplikasikan hormon perakaran, menanam pohon asli mereka di pot berisi tanah, dan menempatkannya di ruang pertumbuhan yang dikontrol suhunya. Tidak mengherankan, pohon-pohon di laboratorium berada dalam kondisi buruk di luar ruangan. Oleh karena itu, para peneliti memasangkannya dengan pohon liar untuk menghasilkan spesimen yang lebih keras tetapi tetap tahan untuk pengujian lapangan.
Dua musim panas lalu, Hannah Pilkey, seorang mahasiswa pascasarjana di laboratorium Powell, menunjukkan kepada saya cara melakukannya. Dia membudidayakan jamur penyebab penyakit hawar bakteri dalam cawan petri plastik kecil. Dalam bentuk tertutup ini, patogen berwarna jingga pucat itu tampak jinak dan hampir indah. Sulit membayangkan bahwa itu adalah penyebab kematian dan kehancuran massal.
Jerapah itu berlutut di tanah, menandai bagian lima milimeter dari sebuah bibit kecil, membuat tiga sayatan tepat dengan pisau bedah, dan mengoleskan penyakit hawar pada luka tersebut. Ia menutupnya dengan selembar plastik. Ia berkata: “Ini seperti plester luka.” Karena ini adalah pohon “kontrol” yang tidak resisten, ia memperkirakan infeksi oranye akan menyebar dengan cepat dari lokasi inokulasi dan akhirnya mengelilingi batang-batang kecil tersebut. Ia menunjukkan kepada saya beberapa pohon yang mengandung gen gandum yang sebelumnya telah ia obati. Infeksi terbatas pada sayatan, seperti bibir oranye tipis di dekat mulut kecil.
Pada tahun 2013, Maynard dan Powell mengumumkan keberhasilan mereka dalam Penelitian Transgenik: 109 tahun setelah penyakit kastanye Amerika ditemukan, mereka menciptakan pohon yang tampaknya memiliki kemampuan pertahanan diri, bahkan jika diserang oleh jamur penyebab layu dalam jumlah besar. Sebagai penghormatan kepada donor pertama dan paling dermawan mereka, ia menginvestasikan sekitar $250.000, dan para peneliti telah menamai pohon-pohon tersebut dengan namanya. Salah satunya disebut Darling 58.
Pertemuan tahunan Cabang New York dari American Chestnut Foundation diadakan di sebuah hotel sederhana di luar New Paltz pada hari Sabtu yang hujan di bulan Oktober 2018. Sekitar 50 orang berkumpul. Pertemuan ini sebagian merupakan pertemuan ilmiah dan sebagian lagi pertemuan pertukaran kastanye. Di bagian belakang ruang pertemuan kecil, para anggota bertukar kantong Ziploc berisi kacang kastanye. Pertemuan ini adalah pertama kalinya dalam 28 tahun Darling atau Maynard tidak hadir. Masalah kesehatan membuat keduanya absen. “Kami telah melakukan ini begitu lama, dan hampir setiap tahun kami berdiam diri untuk mengenang mereka yang telah meninggal,” kata Allen Nichols, presiden klub, kepada saya. Meskipun demikian, suasana tetap optimis: pohon hasil rekayasa genetika ini telah melewati bertahun-tahun uji keamanan dan efektivitas yang berat.
Para anggota cabang memberikan pengantar terperinci tentang kondisi setiap pohon kastanye besar yang hidup di Negara Bagian New York. Pilkey dan mahasiswa pascasarjana lainnya memperkenalkan cara mengumpulkan dan menyimpan serbuk sari, cara menanam kastanye di bawah lampu dalam ruangan, dan cara mengisi tanah dengan infeksi penyakit hawar untuk memperpanjang umur pohon. Para petani kastanye, yang banyak di antaranya melakukan penyerbukan dan menanam pohon mereka sendiri, mengajukan pertanyaan kepada para ilmuwan muda.
Bowell duduk di lantai, mengenakan apa yang tampak seperti seragam tidak resmi untuk bab ini: kemeja berkerah yang dimasukkan ke dalam celana jins. Ketekunannya yang teguh—karier selama tiga puluh tahun yang berpusat pada tujuan Herb Darling untuk memulihkan pohon kastanye—jarang ditemukan di kalangan ilmuwan akademis, yang lebih sering melakukan penelitian dalam siklus pendanaan lima tahun, dan kemudian hasil yang menjanjikan diserahkan kepada orang lain untuk dikomersialkan. Don Leopold, seorang kolega di Departemen Ilmu Lingkungan dan Kehutanan Powell, mengatakan kepada saya: “Dia sangat teliti dan disiplin.” “Dia fokus pada pekerjaannya. Dia tidak terganggu oleh banyak hal lain. Ketika penelitian akhirnya membuahkan kemajuan, administrator Universitas Negeri New York (SUNY) menghubunginya dan meminta paten untuk pohonnya agar universitas dapat memperoleh manfaat darinya, tetapi Powell menolak. Dia mengatakan bahwa pohon hasil rekayasa genetika seperti pohon kastanye primitif dan bermanfaat bagi masyarakat. Orang-orang Powell ada di ruangan ini.”
Namun ia memperingatkan mereka: Setelah mengatasi sebagian besar kendala teknis, pohon hasil rekayasa genetika kini mungkin menghadapi tantangan terbesar: pemerintah AS. Beberapa minggu yang lalu, Powell menyerahkan berkas setebal hampir 3.000 halaman kepada Layanan Inspeksi Kesehatan Hewan dan Tanaman Departemen Pertanian AS, yang bertanggung jawab untuk menyetujui tanaman hasil rekayasa genetika. Ini memulai proses persetujuan lembaga tersebut: meninjau permohonan, meminta komentar publik, membuat pernyataan dampak lingkungan, meminta komentar publik lagi, dan membuat keputusan. Pekerjaan ini mungkin memakan waktu beberapa tahun. Jika tidak ada keputusan, proyek tersebut mungkin akan terhenti. (Periode komentar publik pertama belum dibuka.)
Para peneliti berencana untuk mengajukan petisi lain kepada Badan Pengawas Obat dan Makanan (FDA) agar badan tersebut dapat memeriksa keamanan pangan kacang-kacangan hasil rekayasa genetika, dan Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) akan meninjau dampak lingkungan dari pohon ini berdasarkan Undang-Undang Pestisida Federal, yang diwajibkan untuk semua tanaman hasil rekayasa genetika. “Ini lebih rumit daripada sains!” kata seseorang di antara hadirin.
“Ya,” Powell setuju. “Sains itu menarik. Tapi juga membuat frustrasi.” (Ia kemudian mengatakan kepada saya: “Pengawasan oleh tiga lembaga berbeda itu berlebihan. Itu benar-benar membunuh inovasi dalam perlindungan lingkungan.”)
Untuk membuktikan bahwa pohon mereka aman, tim Powell melakukan berbagai tes. Mereka memberi makan oksalat oksidase pada serbuk sari lebah. Mereka mengukur pertumbuhan jamur bermanfaat di tanah. Mereka membiarkan daun-daun tersebut di dalam air dan menyelidiki pengaruhnya terhadap tanaman. Tidak ada efek samping yang terlihat dalam penelitian mana pun—bahkan, kinerja diet hasil rekayasa genetika sebenarnya lebih baik daripada daun dari beberapa pohon yang tidak dimodifikasi. Para ilmuwan mengirimkan kacang-kacangan tersebut ke Laboratorium Nasional Oak Ridge dan laboratorium lain di Tennessee untuk dianalisis, dan tidak menemukan perbedaan dengan kacang-kacangan yang dihasilkan oleh pohon yang tidak dimodifikasi.
Hasil seperti itu mungkin meyakinkan para regulator. Namun, hampir pasti tidak akan menenangkan para aktivis yang menentang GMO. John Dougherty, seorang ilmuwan pensiunan dari Monsanto, memberikan jasa konsultasi kepada Powell secara gratis. Ia menyebut para penentang ini sebagai "oposisi." Selama beberapa dekade, organisasi lingkungan telah memperingatkan bahwa memindahkan gen antar spesies yang berkerabat jauh akan memiliki konsekuensi yang tidak diinginkan, seperti menciptakan "gulma super" yang melampaui tanaman alami, atau memperkenalkan gen asing yang dapat menyebabkan kemungkinan mutasi berbahaya pada DNA spesies tersebut. Mereka juga khawatir bahwa perusahaan menggunakan rekayasa genetika untuk mendapatkan paten dan mengendalikan organisme.
Saat ini, Powell mengatakan bahwa dia tidak menerima uang langsung dari sumber industri, dan dia bersikeras bahwa sumbangan dana ke laboratorium tersebut "tidak terkait." Namun, Brenda Jo McManama, penyelenggara sebuah organisasi bernama "Indigenous Environmental Network," menunjuk pada sebuah perjanjian pada tahun 2010 di mana Monsanto memberikan dua paten modifikasi genetik kepada Chestnut Foundation dan lembaga mitranya, New York Chapter. (Powell mengatakan bahwa kontribusi industri, termasuk Monsanto, kurang dari 4% dari total modal kerjanya.) McManama menduga bahwa Monsanto (yang diakuisisi oleh Bayer pada tahun 2018) diam-diam berupaya mendapatkan paten dengan mendukung apa yang tampaknya merupakan iterasi masa depan dari proyek pohon yang tidak mementingkan diri sendiri. "Monsanto itu jahat," katanya terus terang.
Powell mengatakan bahwa paten dalam perjanjian tahun 2010 telah kedaluwarsa, dan dengan mengungkapkan detail pohonnya dalam literatur ilmiah, ia telah memastikan bahwa pohon tersebut tidak dapat dipatenkan. Namun, ia menyadari bahwa hal ini tidak akan menghilangkan semua kekhawatiran. Ia berkata, “Saya tahu seseorang akan mengatakan bahwa Anda hanyalah umpan bagi Monsanto.” “Apa yang bisa Anda lakukan? Tidak ada yang bisa Anda lakukan.”
Sekitar lima tahun lalu, para pemimpin American Chestnut Foundation menyimpulkan bahwa mereka tidak dapat mencapai tujuan mereka hanya dengan hibridisasi, sehingga mereka menerima program rekayasa genetika Powell. Keputusan ini menimbulkan beberapa perselisihan. Pada Maret 2019, presiden Cabang Massachusetts-Rhode Island dari Yayasan tersebut, Lois Breault-Melican, mengundurkan diri, dengan alasan argumen Global Justice Ecology Project (Global Justice Ecology Project), sebuah organisasi anti-rekayasa genetika yang berbasis di Buffalo; suaminya, Denis Melican, juga meninggalkan dewan. Dennis mengatakan kepada saya bahwa pasangan tersebut sangat khawatir bahwa pohon kastanye Powell mungkin terbukti sebagai "kuda Troya", yang membuka jalan bagi pohon komersial lainnya untuk ditingkatkan kemampuannya melalui rekayasa genetika.
Susan Offutt, seorang ekonom pertanian, menjabat sebagai ketua Komite Akademi Sains, Teknik, dan Kedokteran Nasional, yang melakukan penelitian tentang bioteknologi hutan pada tahun 2018. Ia menunjukkan bahwa proses regulasi pemerintah berfokus pada isu sempit risiko biologis, dan hampir tidak pernah mempertimbangkan masalah sosial yang lebih luas, seperti yang diangkat oleh aktivis anti-GMO. “Apa nilai intrinsik hutan?” tanyanya, sebagai contoh masalah yang tidak terselesaikan oleh proses tersebut. “Apakah hutan memiliki nilai tersendiri? Apakah kita memiliki kewajiban moral untuk mempertimbangkan hal ini ketika mengambil keputusan intervensi?”
Sebagian besar ilmuwan yang saya ajak bicara tidak memiliki alasan untuk khawatir tentang pohon-pohon Powell, karena hutan tersebut telah mengalami kerusakan yang meluas: penebangan, penambangan, pembangunan, dan banyaknya serangga dan penyakit yang menghancurkan pohon. Di antaranya, penyakit layu kastanye terbukti menjadi salah satu penyebab utama. “Kita selalu memperkenalkan organisme baru yang lengkap,” kata Gary Lovett, seorang ahli ekologi hutan di Cary Ecosystem Institute di Millbrook, New York. “Dampak dari kastanye hasil rekayasa genetika jauh lebih kecil.”
Donald Waller, seorang ahli ekologi hutan yang baru saja pensiun dari Universitas Wisconsin-Madison, melangkah lebih jauh. Ia berkata kepada saya: “Di satu sisi, saya membuat sedikit keseimbangan antara risiko dan imbalan. Di sisi lain, saya terus menggaruk kepala memikirkan risiko-risikonya.” Pohon hasil rekayasa genetika ini mungkin menimbulkan ancaman bagi hutan. Sebaliknya, “halaman di bawah imbalan itu penuh dengan tinta.” Ia mengatakan bahwa pohon kastanye yang tahan layu pada akhirnya akan memenangkan hutan yang terancam ini. Orang-orang membutuhkan harapan. Orang-orang membutuhkan simbol.”
Powell cenderung tetap tenang, tetapi para skeptis rekayasa genetika mungkin akan menggoyahkannya. Dia berkata: “Itu tidak masuk akal bagi saya.” “Itu tidak berdasarkan sains.” Ketika para insinyur menghasilkan mobil atau ponsel pintar yang lebih baik, tidak ada yang mengeluh, jadi dia ingin tahu apa yang salah dengan pohon yang dirancang lebih baik. “Ini adalah alat yang dapat membantu,” kata Powell. “Mengapa Anda mengatakan bahwa kita tidak dapat menggunakan alat ini? Kita dapat menggunakan obeng Phillips, tetapi tidak obeng biasa, dan sebaliknya?”
Pada awal Oktober 2018, saya menemani Powell ke sebuah stasiun penelitian lapangan yang beriklim sedang di selatan Syracuse. Ia berharap masa depan spesies pohon kastanye Amerika akan berkembang. Lokasi tersebut hampir sepi, dan merupakan salah satu dari sedikit tempat di mana pohon-pohon dibiarkan tumbuh. Perkebunan pinus dan larch yang tinggi, hasil dari proyek penelitian yang telah lama ditinggalkan, condong ke timur, menjauhi angin yang dominan, memberikan area tersebut nuansa yang agak menyeramkan.
Peneliti Andrew Newhouse di laboratorium Powell sudah mengerjakan salah satu pohon terbaik untuk para ilmuwan, yaitu pohon kastanye liar dari Virginia selatan. Pohon itu tingginya sekitar 25 kaki dan tumbuh di kebun kastanye yang ditata secara acak dan dikelilingi pagar rusa setinggi 10 kaki. Kantong sekolah diikatkan ke ujung beberapa cabang pohon. Newhouse menjelaskan bahwa kantong plastik bagian dalam terperangkap dalam serbuk sari Darling 58 yang diajukan para ilmuwan pada bulan Juni, sementara kantong jaring logam bagian luar mencegah tupai mendekati duri yang tumbuh. Seluruh pengaturan berada di bawah pengawasan ketat Departemen Pertanian Amerika Serikat; sebelum deregulasi, serbuk sari atau kacang dari pohon dengan gen yang ditambahkan secara genetik di pagar atau di laboratorium peneliti harus diisolasi.
Newhouse memanipulasi gunting pangkas yang dapat ditarik pada cabang-cabang pohon. Dengan menariknya menggunakan tali, mata pisau patah dan kantong itu jatuh. Newhouse dengan cepat berpindah ke cabang berikutnya yang sudah dikantongi dan mengulangi proses tersebut. Powell mengumpulkan kantong-kantong yang jatuh dan menempatkannya dalam kantong sampah plastik besar, seperti halnya menangani bahan-bahan berbahaya biologis.
Setelah kembali ke laboratorium, Newhouse dan Hannah Pilkey mengosongkan kantong dan dengan cepat mengekstrak kacang berwarna cokelat dari kulitnya yang hijau. Mereka berhati-hati agar duri tidak menembus kulit, yang merupakan risiko pekerjaan dalam penelitian kastanye. Di masa lalu, mereka menyukai semua kacang hasil rekayasa genetika yang berharga itu. Kali ini, mereka akhirnya memiliki banyak sekali: lebih dari 1.000. "Kami semua menari-nari kegirangan," kata Pirkey.
Sore harinya, Powell membawa kacang kastanye ke kantor Neil Patterson di lobi. Saat itu adalah Hari Masyarakat Adat (Hari Columbus), dan Patterson, Asisten Direktur Pusat Masyarakat Adat dan Lingkungan ESF, baru saja kembali dari seperempat kampus, tempat ia memimpin demonstrasi makanan adat. Kedua anaknya dan keponakannya sedang bermain komputer di kantor. Semua orang mengupas dan memakan kacang-kacangan itu. "Kacang-kacangan ini masih agak hijau," kata Powell dengan menyesal.
Sumbangan Powell memiliki banyak tujuan. Ia mendistribusikan benih, berharap dapat menggunakan jaringan Patterson untuk menanam pohon kastanye di daerah baru, di mana pohon-pohon tersebut dapat menerima serbuk sari hasil rekayasa genetika dalam beberapa tahun. Ia juga terlibat dalam diplomasi kastanye yang cerdik.
Ketika Patterson dipekerjakan oleh ESF pada tahun 2014, ia mengetahui bahwa Powell sedang bereksperimen dengan pohon hasil rekayasa genetika, yang hanya berjarak beberapa mil dari Wilayah Kediaman Suku Onondaga. Wilayah tersebut terletak di hutan beberapa mil di selatan Syracuse. Patterson menyadari bahwa jika proyek tersebut berhasil, gen ketahanan terhadap penyakit pada akhirnya akan masuk ke lahan tersebut dan bercampur dengan pohon kastanye yang tersisa di sana, sehingga mengubah hutan yang sangat penting bagi identitas Onodaga. Ia juga mendengar tentang kekhawatiran yang mendorong para aktivis, termasuk beberapa dari komunitas adat, untuk menentang organisme hasil modifikasi genetika di tempat lain. Misalnya, pada tahun 2015, suku Yurok melarang reservasi GMO di California Utara karena kekhawatiran tentang kemungkinan kontaminasi tanaman dan perikanan salmon mereka.
“Saya menyadari bahwa ini terjadi pada kita di sini; setidaknya kita harus berdiskusi,” kata Patterson kepada saya. Pada pertemuan Badan Perlindungan Lingkungan (EPA) tahun 2015 yang diadakan oleh ESF, Powell menyampaikan pidato yang telah dipersiapkan dengan baik kepada anggota masyarakat adat New York. Setelah pidato tersebut, Patterson mengingat bahwa beberapa pemimpin berkata: “Kita harus menanam pohon!” Antusiasme mereka mengejutkan Patterson. Dia berkata: “Saya tidak menyangka.”
Namun, percakapan selanjutnya menunjukkan bahwa hanya sedikit dari mereka yang benar-benar mengingat peran pohon kastanye dalam budaya tradisional mereka. Penelitian lanjutan Patterson memberitahunya bahwa pada saat kerusuhan sosial dan kerusakan ekologis terjadi bersamaan, pemerintah AS sedang menerapkan rencana demobilisasi dan asimilasi paksa yang ekstensif, dan epidemi telah tiba. Seperti banyak hal lainnya, budaya kastanye lokal di daerah tersebut telah lenyap. Patterson juga menemukan bahwa pandangan tentang rekayasa genetika sangat beragam. Produsen tongkat lacrosse Onoda, Alfie Jacques, sangat ingin membuat tongkat dari kayu kastanye dan mendukung proyek tersebut. Yang lain berpikir bahwa risikonya terlalu besar dan karena itu menentang penanaman pohon.
Patterson memahami kedua posisi ini. Baru-baru ini dia berkata kepada saya: “Ini seperti telepon seluler dan anak saya.” Dia menunjukkan bahwa anaknya pulang sekolah karena pandemi virus corona. “Suatu hari saya melakukan segala upaya; untuk menjaga mereka tetap terhubung, mereka belajar. Keesokan harinya, seperti, mari kita singkirkan hal-hal itu.” Tetapi dialog bertahun-tahun dengan Powell melemahkan skeptisisme-nya. Belum lama ini, dia mengetahui bahwa rata-rata keturunan dari 58 pohon Darling tidak akan memiliki gen yang diperkenalkan, yang berarti bahwa pohon kastanye liar asli akan terus tumbuh di hutan. Patterson mengatakan ini menghilangkan masalah besar.
Selama kunjungan kami pada bulan Oktober, dia mengatakan kepada saya bahwa alasan mengapa dia tidak dapat sepenuhnya mendukung proyek GM adalah karena dia tidak tahu apakah Powell peduli pada orang-orang yang berinteraksi dengan pohon itu atau pada pohon itu sendiri. “Saya tidak tahu apa yang ada untuknya,” kata Patterson sambil mengetuk dadanya. Dia mengatakan bahwa hanya jika hubungan antara manusia dan pohon kastanye dapat dipulihkan, barulah perlu untuk menyelamatkan pohon ini.
Untuk tujuan ini, katanya, ia berencana menggunakan kacang kastanye yang diberikan Powell kepadanya untuk membuat puding dan minyak kastanye. Ia akan membawa hidangan ini ke wilayah Onondaga dan mengajak orang-orang untuk menemukan kembali cita rasa kuno mereka. Ia berkata: “Saya harap begitu, ini seperti menyapa teman lama. Anda hanya perlu naik bus dari tempat Anda berhenti terakhir kali.”
Powell menerima sumbangan sebesar $3,2 juta dari Templeton World Charity Foundation pada bulan Januari, yang akan memungkinkan Powell untuk melanjutkan pekerjaannya sambil menghadapi berbagai badan pengatur dan memperluas fokus penelitiannya dari genetika ke realitas sebenarnya dari perbaikan lanskap secara keseluruhan. Jika pemerintah memberikan restu, Powell dan para ilmuwan dari American Chestnut Foundation akan mulai membiarkannya berkembang. Serbuk sari dan gen tambahannya akan tertiup atau disapu ke wadah pohon lain yang menunggu, dan nasib pohon kastanye hasil rekayasa genetika akan terungkap secara independen dari lingkungan eksperimental yang terkontrol. Dengan asumsi bahwa gen tersebut dapat dipertahankan baik di lapangan maupun di laboratorium, hal ini masih belum pasti, dan gen tersebut akan menyebar di hutan—ini adalah poin ekologis yang diinginkan para ilmuwan tetapi ditakuti oleh kaum radikal.
Setelah pohon kastanye rileks, bisakah Anda membelinya? Ya, kata Newhouse, itulah rencananya. Para peneliti telah ditanya setiap minggu kapan pohon-pohon itu tersedia.
Di dunia tempat Powell, Newhouse, dan rekan-rekannya tinggal, mudah untuk merasakan bahwa seluruh negeri sedang menunggu pohon mereka. Namun, berkendara sedikit ke utara dari lahan penelitian melalui pusat kota Syracuse mengingatkan kita betapa mendalamnya perubahan yang telah terjadi di lingkungan dan masyarakat sejak hilangnya pohon kastanye Amerika. Chestnut Heights Drive terletak di sebuah kota kecil di utara Syracuse. Ini adalah jalan perumahan biasa dengan jalan masuk yang lebar, halaman rumput yang rapi, dan sesekali pohon hias kecil yang menghiasi halaman depan. Perusahaan kayu tidak membutuhkan kebangkitan kembali pohon kastanye. Ekonomi pertanian swasembada yang berbasis pada kastanye telah sepenuhnya lenyap. Hampir tidak ada yang mengekstrak kacang yang lembut dan manis dari buah yang terlalu keras. Kebanyakan orang bahkan mungkin tidak tahu bahwa tidak ada yang hilang di hutan.
Saya berhenti dan menikmati makan malam piknik di tepi Danau Onondaga di bawah naungan pohon abu putih besar. Pohon itu terserang hama penggerek berwarna hijau keabu-abuan terang. Saya bisa melihat lubang-lubang yang dibuat serangga di kulit kayunya. Pohon itu mulai menggugurkan daunnya dan mungkin akan mati dan roboh beberapa tahun kemudian. Hanya untuk datang ke sini dari rumah saya di Maryland, saya melewati ribuan pohon abu yang mati, dengan cabang-cabang gundul yang menjulang di pinggir jalan.
Di Appalachia, perusahaan telah menebang pohon-pohon dari area Bitlahua yang lebih luas untuk mendapatkan batu bara di bawahnya. Jantung wilayah pertambangan batu bara bertepatan dengan jantung bekas wilayah pohon kastanye. American Chestnut Foundation bekerja sama dengan organisasi-organisasi yang menanam pohon di tambang batu bara yang terbengkalai, dan pohon kastanye kini tumbuh di ribuan hektar lahan yang terkena dampak bencana. Pohon-pohon ini hanyalah sebagian dari hibrida yang tahan terhadap penyakit hawar bakteri, tetapi mereka mungkin akan menjadi identik dengan generasi baru pohon yang suatu hari nanti dapat bersaing dengan raksasa hutan purba.
Bulan Mei lalu, konsentrasi karbon dioksida di atmosfer mencapai 414,8 bagian per juta untuk pertama kalinya. Seperti pohon lainnya, berat non-air dari pohon kastanye Amerika sekitar setengah dari karbonnya. Hanya sedikit hal yang dapat Anda tanam di sebidang tanah yang dapat menyerap karbon dari udara lebih cepat daripada pohon kastanye yang sedang tumbuh. Dengan mempertimbangkan hal ini, sebuah artikel yang diterbitkan di Wall Street Journal tahun lalu menyarankan, "Mari kita buat perkebunan kastanye lagi."