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科学・技術

古代のリンゴの木の謎を解き明かした「アップル探偵」、果物の歴史を書き換える

Apple detectives solved mystery of ancient tree and rewrote the history of fruit (scientificamerican.com)

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要約

科学者たちは、メイン州で発見された数世紀前のリンゴの木が、多くのアメリカのリンゴ品種の失われた祖先であることを遺伝子解析で特定しました。この発見は、リンゴの歴史を理解し、病気や気候変動に強い品種を育種する上で重要です。現在の商業リンゴの遺伝子プールは狭まっており、この古代の木が持つ失われた遺伝資源の回復が、リンゴの未来を守る鍵となります。

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9月15日、2026年16分読みGoogleでフォロー追加SciAm古代のリンゴの木の謎を解き明かした「アップル探偵」、果物の歴史を書き換えるそして、アメリカのリンゴの未来を救う手助けをしたかもしれない方法メアリン・マッケンナ編セス・フレッチャー数世紀前のリンゴの木がメイン州ベローナ島で、長年にわたる探偵物語の主題となった。グラント・デリンワシントン州立大学プルマン校のキャンパスにあるキャメロン・ピースの研究室では、日常的な一日だった。ピースは樹木果実の遺伝学者であり、この暖かい9月午後も、ほとんどの日と同じように、リンゴのDNAプロファイルを解析するプログラムを実行していた。リンゴはピースの情熱であり、彼の専門知識の焦点である。彼は珍しい品種の裏庭コレクションを維持し、一般の人々が未同定のリンゴの木の葉を送って、その木の遺伝子指紋を既知の品種のデータベースのエントリと照合できるMyFruitTreeプロジェクトを実行している。ワシントン州立大学は、農業の研究と支援のために設立されたランドグラント大学であり、ピースはその使命を遂行していた。彼が分析していたサンプルは、長年続く農業非営利団体であるメイン州有機農家・園芸家協会(MOFGA)の反対側のチームから来ていた。そのグループは、古い放棄された農場で発見した木々を特定し、強風や厳しい冬がそれらを枯死させる前に価値ある希少種を救出したいと考えていた。ピースがこの仕事をするのは、彼が実行するすべての分析が、彼の中心的なプロジェクト、すなわち特徴(風味、色、耐寒性、病気抵抗性)を兄弟、親、祖先を通して追跡する、文字通りの北米リンゴの家系図に利益をもたらすからだ。彼はメイン州のサンプルコードAMHO-504のデータを、彼のコレクションと比較するスプレッドシートツールに読み込んだ。そして、彼は驚愕して座り直した。大陸の家系図の高い位置で、DNA指紋全体が予測される空のスペースと一致した。メイン州のチームは、何百もの品種の生きた失われた祖先を発見したのだ――何百年もの間、アメリカのリンゴにその特性を提供してきた木だ。科学ジャーナリズムの支援についてもしこの記事を楽しんでいただけたなら、受賞歴のあるジャーナリズムを購読して支援することを検討してください。購読することで、今日の私たちの世界を形作る発見とアイデアに関する影響力のあるストーリーの未来を確保するのに役立ちます。リンゴの歴史の失われた一部が、突然北米で発見されたのだ。3年前のその午後は、大陸を横断し、数世紀を跨ぎ、最もありえない協力者たちを結びつけた探偵物語の集大成だった。彼らの努力を駆り立てたのは2つの探求だった。彼らはアメリカ独立戦争時代に遡る土地にある謎の木を特定したかった。しかし、彼らはまた、アメリカで最も古い可能性のあるリンゴの木が、何世代にもわたるリンゴ品種に貢献してきたもの、そして同様に、将来の新たな脅威からリンゴを守るために今日再び品種改良に利用できる可能性のある特性を、何を持っているのかを明らかにしたいとも思っていた。「過去には人々が価値を置かなかった側面があり、200年、300年前にそれらを選択しなかったのかもしれません」とピースは言う。「しかし、今日では、実際にはそれらが必要です。」ピースのような科学者と、謎のリンゴを彼に持ち込んだチームのような探偵たちは、それらの遺伝資源を回収することが不可欠な作業であることに同意している。まず、リンゴは価値がある。アメリカ人が最も多く食べる果物であり、アメリカ合衆国の主要な商業作物の一つであり、中国に次いでリンゴを多く生産している国だ。リンゴの収穫量は常に増加しているが、遺伝子の観点からは、そのそびえ立つカリカリした山の基盤は狭まっている。アメリカには約2,500品種が存在し、約100品種が商業的に栽培されているが、市場の大部分はわずか15品種に依存している。そしてリンゴは脅威にさらされている。少数の品種が広く植えられていると、その作物は火傷病、うどんこ病、黒星病などの病気に対してより脆弱になる。畑にほぼ単一栽培があると、病原体は多くのリンゴ品種が集合的に持つ多様な遺伝的保護を克服するための新しいメカニズムを進化させる必要がなくなる。一度遺伝的に戦略を定めてしまえば、それらを攻撃できる。そして、それは非常に成功している。20年以上前のアメリカ全土の推定では、細菌病である火傷病による年間のコストは1億ドルを超えていた。それ以来、国内各地での流行により、生産者は一度に1,600万ドルから4,200万ドルの損失を被っている。メイン州有機農家・園芸家協会コモン・グラウンド・カントリー・フェアで展示されているリンゴ品種。グラント・デリン気象パターンの変化は、細菌や真菌の成長を促進する条件を作り出したり、季節をリンゴの成長パターンからずらしたりして、木々が早く芽を出すように forcing、花や果実を気温の変化に対してより脆弱にすることで、これらの影響を増幅させている。国内最大のリンゴ生産地であるワシントン州は、2021年に熱波で収穫量の2%以上を失った。これらの現実を踏まえると、時間と市場の縮小によって失われた遺伝子を回収することは、リンゴの生存にとって極めて重要である。世界中の科学者たちは、将来の条件下でリンゴが必要とするであろう品質と特定のDNAセグメントを関連付け、それらの形質を果物に再び品種改良できるようにするために取り組んでいる。そして、その遺伝子マーカーを使用して、品種改良が成功したことを確認できる。彼らはまた、長生きした品種の遺伝子変異が今日の木々に保持されている場所を探している。その持続性は、それらの品質が遺伝的にどれほど有用であったかを示している。科学者たちは、商業育種家によって栽培され、農業学校のコレクションに保管されているリンゴでその作業を行っている――しかし、彼らはまた、名前や由来が不明な果物を持ってくるリンゴ愛好家にも頼っている。もちろん、それらのアマチュア探偵は、科学に貢献するために主に珍しい品種を探しているわけではない。彼らは、その名前の魅力、その歴史の複雑さ、そしてリンゴそのものへの愛のために、失われた木々を探している。これらの動機はすべて、メイン州の木をピースの注意を引き、失われたリンゴの名前を回収するために大陸を横断し、数世紀を遡って探した、自己組織化されたチーム――歴史家、数人のリンゴハンター、熱心な homeowner 数人、そして遺伝学者と育種家のチーム――に存在した。ジョン・バンカーは20代前半で、リンゴが自分の人生の仕事になるかもしれないと気づいた。10代前半の夏の訪問中、彼はアヒルが飼育員に懐くようにメイン州にインプリントされ、自分で道を切り開けるようになったら州に戻ることを誓った。彼は環境プログラムの伝統を持つ小さな学校、コルビー大学に通うことでそれを成し遂げた。それは1970年代初頭で、バック・トゥ・ザ・ランド運動のピークだった。バンカーと彼の友人たちは州の中央部を車で走り回り、安い土地を探し始めた。彼らは小さな町パレルモで100エーカー以上の土地を見つけた。「安かったし、私は若くて森に住みたかったし、それが正しいことだと思った」とバンカーは言う。近くには古いリンゴの木があった。バンカーは最初の反応を覚えている。「無料の食べ物!」(そしておそらくお酒も、彼はコルビーでサイダーを作ろうとしたことがある)。しかし、数年間の自給自足生活の後、彼はもっと知りたくなった。彼はドアをノックし始め、過去の所有者や彼らが何を育てていたかについて尋ねた――そして、ますますリンゴについて尋ねた。リンゴは、彼が学ぶにつれて、彼にとってますます魅力的になった。リンゴ探偵ジョン・バンカーの果樹園。グラント・デリン生物学のための簡単な休憩。リンゴは、トマトやピーマンのように、外部の助けなしに受精・発芽する自己受粉植物ではない。代わりに、それらは交配受粉する。つまり、ある木の花粉が、それを運ぶ助けとなるミツバチのおかげで、2番目の木の花に運ばれる。これは、各果実が人間と同じように2つの親を持っていることを意味する――そして、人間の場合と同様に、