アナウンサー：
ソーク研究所へようこそ 治療が始まる場所 ポッドキャストでは、科学者がホストのアリー アクマルとブリタニー フェアとともに画期的な発見について話します。

ブルターニュフェア:
今日はジョセフ・ノエル博士と一緒に来ました。 彼の研究は、化学、生化学、構造生物学、植物の代謝の進化に焦点を当てています。 ノエル博士の最近の研究は、食用作物から淡水や海洋湿地に至るまで、植物の炭素貯蔵量を増やす方法に焦点を当てています。 ノエル博士、ようこそ 治療が始まる場所.

ジョセフ・ノエル：
ここに来られてうれしいです。 ありがとう、ブリタニー。

ブルターニュフェア:
来てくれてありがとう。 まず始めに、あなたは自分を植物生物学者だと思いますか、それとも化学者だと思いますか?

ジョセフ・ノエル：
それは実際には本当に難しい質問です。 私は自分自身を科学者だと思っています。 私は自然を愛するだけで育ち、正式な学校教育を受けると、生物学と化学に非常に興味を持つようになりました。 大学生の頃、生化学にとても興味を持ちました。 大学院に進学した際、構造生物学の分野に興味を持ちました。 したがって、物事を分子原子レベルで見ると、私は自分自身を科学者であると考えると思います。 そして、私がここソークに来られたのは幸運でした。なぜなら、ソークは、私がこれまでトレーニングで訪れたどの場所よりも、特定の分野に自分を固定するのではなく、自分の興味に従うことを本当に奨励しているからです。

ブルターニュフェア:
子供の頃の興味について言えば、そもそもどのようにして植物の研究に興味を持ったのですか?

ジョセフ・ノエル：
つまり、植物への興味は非常に幼い頃から始まりました。 私の祖母、曾祖母、そして大叔母たちは大恐慌の時代に育ったので、自分たちでたくさんの食べ物を育てました。 第二次世界大戦中、人々は兵士たちに食料を供給するのに十分な量の農場を確保できるよう、できるだけ多くの食料を自分たちで栽培するよう努めるよう奨励されました。 それで、私が若かった頃、これは 60 年代後半から 70 年代前半でしたが、彼らはまだ勝利の庭園を植えていて、私はガーデニングが大好きになりました。 だから、私はちょっと変わった子供として育ちました。 私は幼い頃から熱心な堆肥化者でもありました。 それで私はペンシルベニア州西部の小さな町、人口約 1,500 人ほどの炭鉱の町で育ちました。 今では 1,000 人ほどしかいませんが、私は毎年夏に草刈りをしていた近所の人たち全員から草の刈り取りを集めていました。草を処分しなければならなかったので、とても感謝されていました。

秋には落ち葉を集めました。 祖父、私は地元の農場に行って肥料を集めていました。 そして、ある夏でさえ、これは実際には私がもう少し大きくなって、16歳のときでした。夏の間、地元の町の公園で働いていました。私の仕事は、物を修理したり、修理したり、草を刈ったりすることだけでしたセテラ。 ある週末、サーカスがゾウとラクダを連れてやって来て、キリンも何頭か飼っていました。 それで、サーカスが去った後の月曜日、私は周りを回って、象やラクダなどからすべての肥料をすくい、それも堆肥にしました。 そして、おそらく30、40種類の植物から始めました。 最終的には、一年を通して庭でXNUMX〜XNUMX種類の異なるものを育てるようになりました。

そして近所でも有名になりました。 両親の友人たちは今でもそこに行くと、私のトマトに象の糞が付着した年のこと、そして最高のトマトができたことについて話してくれます。 ゾウの糞だったかどうかは分かりませんが、ちなみにスベリンやコルクを初めて発見した場所でもあります。

ブルターニュフェア:
ああ、面白い。

ジョセフ・ノエル：
そうだ、ワインボトルのコルクを堆肥にしてみました。 それが植物から得られる天然物質であることはわかっていましたが、私が気づいたのは、堆肥箱に入れておくと、翌年、あるいはさらに一年後に戻って堆肥をふるいにかけると、見た目は全く同じになるということでした。 。 つまり、このコルク、つまりスベリンが分解に抵抗しているということを初めて知ったのです。

ブルターニュフェア:
そして、あなたは現在ここソークで何を勉強していますか?

ジョセフ・ノエル：
長年にわたり、私たちは植物生物学、植物生化学、遺伝学が、気候や栽培地帯などの変化に直面しても生き残り、十分な量の食料を生産できるように作物を再形成するのにどのように役立つかを考えてきました。 植物は、太陽のエネルギーと大気中の二酸化炭素を利用するという奇跡的なことを行い、本質的に化石燃料の形でエネルギーを蓄える分子を集めて構築します。 それらを燃やすと、バックアップされた炭素はすべて、主に二酸化炭素として大気中に放出されます。

植物は本質的に地球のほぼ全域と地球上に生育しており、それが植物を利用する背後にある考え方です。 植物を説得して、空気中からさらに多くの二酸化炭素を取り出し、その一部を土壌に残る形に変換する。 そして理論的には、これを実行でき、これを非常に効果的に実行できる適切な種類の植物、特に食用作物を見つけることができれば、大気中の二酸化炭素を削減することができます。 そうすれば、おそらく私たち全員が直面するであろうこの差し迫った危機、つまり気候変動に少しでも歯止めをかけることができるかもしれません。

ブルターニュフェア:
これは潜在的に非常に効果的な計画のように思えますが、なぜもっと植物を植えることはできないのでしょうか?

ジョセフ・ノエル：
だから私たちはできる。 一般的に植物は助けてくれますが、私たちは今、あまり時間がない転換点に達しています。 したがって、100 年、200 年、300 年かかるよりも早く何かを行う必要があります。 私たちは転換点に達するまでの数十年について話しています。 したがって、この背後にある本当の鍵は、植物について XNUMX つの方法で考えることだと思います。 XNUMX つは、大気中から炭素を取り出して変化させることができる場合、どこに炭素を入れるのかということです。 そして、彼らがそれを行う方法の XNUMX つは、ルート システムです。 そして私たちは今、世界最高の科学者の一人を擁しているので、この研究所にいるのはとても幸運です。 ウルフギャングブッシュ彼は根の生物学者であり、根の発達の遺伝学に取り組んでいます。

したがって、私たちがやりたいことのXNUMXつは、人工植物を見つけ、より広範囲で深い根系を持つ天然品種を見つけることです。 そして根は主に炭素で構成されています。 そして、私たちがやりたいのは、根にある炭素の一部であり、それを土の中に残しておきたいのです。そして、植物がそれらの物質をもう少し多く作るように誘導して、あなたが育てるそれぞれの植物が元気になるようにしたいのです。特に作物の場合、分解時に再放出される炭素よりも多くの炭素が実際に毎年土壌に残ります。

ブルターニュフェア:
それらの物質は何ですか?

ジョセフ・ノエル：
したがって、いくつかの派手な名前が付いていますが、実際にはほとんどの人にとって非常に簡単に理解できます。 スベリンという派手な名前ですが、コルクです。 そして明らかに、植物が分解されて食物として使用され、それが食べられると二酸化炭素が大気中に戻されます。 したがって、これらの物質は植物が干ばつや洪水、土壌の病気に抵抗できるようにもします。 しかし、私たちにはあまり時間がありません。だからこそ、私たちは生物学と遺伝学のこれらの最新の方法を使用してそのプロセスをスピードアップし、作物が実際に私たちが食べる食べ物になるだけでなく、それに関連する問題を軽減する手段になることができるようにしています。大気中の二酸化炭素が多すぎる。

ブルターニュフェア:
そして、このプロジェクトは成功すると思いますか?

ジョセフ・ノエル：
成功することを願っています。 私はとても楽観的です。 10年前、XNUMX年前でさえ、私は気候変動に歯止めをかけることができるかどうかについて非常に悲観的だったと思います。 それから私は少し旅行に行って、右派から左派まで政治的スペクトルにまたがるさまざまなグループと会うことになりましたが、誰もがこれが起こっていることを知っていました、私たちは大気中にあまりにも多くの二酸化炭素を排出していますが、すべてがそれに近づいています、おそらくさまざまな理由がありますが、それが問題であり、解決する必要があることを認識しています。 そして、科学の進化と技術の進歩のスピードに伴い、適切な人材がいれば目標に到達できると私は非常に楽観的に思っています。

大成功だと思います 植物のイニシアチブを活用する 世界中のより多くの科学者、植物科学者が、植物が人間の食糧だけでなく、気候変動の問題にも影響を与える可能性があることを認識することでしょう。 したがって、単に情報を発信して人々を興奮させ、仮説を検証したとしても、私たちは間違っている可能性があると思います。 そして科学の世界ではほとんどの場合、あなたが間違っているか、少なくともあなたの仮説が間違っていることが証明されていますが、物事をテストする人が多ければ多いほど、より早く解決策に到達することができます。 そして、私たちがソークでこの取り組みに取り組んでいるここ数年、この取り組みはソークの壁を越えて、一般の人々だけでなく他の科学者の間でも本当に注目を集めています。 だから私は実はとても楽観的です。

ブルターニュフェア:
HPI の第 XNUMX 部門もありますよね? それには沿岸植物が関係します。 それについて教えてもらえますか？

ジョセフ・ノエル：
はい、これは私の得意プロジェクトです。したがって、この取り組みは、植物のどの物質が分解に抵抗するかを考えることから始まりました。そして、スベリンやコルクなどの分子がどのように作られるのかを学び始めると、研究すればするほど、植物は足が濡れている環境で生育することがわかりました。定期的に洪水などが起こる場所でも、ストレスの多い状況に適応する方法の 1 つです。つまり、植物に水を氾濫させると、根が呼吸するために必要な酸素が制限されることがわかりました。しかし、植物がそれに適応する方法の 1 つは、多くの場合、根でより多くのスベリンとコルクを生成することです。それで、勉強すればするほど、「湿地植物も研究しないといけないのではないか？」と思うようになりました。しかし、学べば学ぶほど、世界中の湿地は、それが淡水であれ、海であれ、あるいは汽水域の間であれ、単位面積当たりに地球の最大100倍もの炭素を閉じ込めることができることが分かりました。

つまり、それらは驚くべき炭素隔離生態系であることがわかりました。 残念ながら、彼らは人類の発展のために高い経済的圧力にさらされている地球上の地域にもいます。 そして私たちはこれらの多くを破壊してきました。 つまり、これらは何百年にもわたって炭素を蓄えてきた生態系なのです。 そこで私たちは現在、ミシシッピ川デルタで働く協力者と協力して、これらの湿地系の炭素堆積物を調査しました。XNUMX、XNUMX、XNUMXフィート掘削すると、これらの堆積物は本当に黒く、炭素が非常に多く含まれています。豊富な堆積物があり、そこにある炭素の年代を実際に測定することができます。 そして私たちは何世紀も前の炭素について話しています。

ブルターニュフェア:
わあ

ジョセフ・ノエル：
そして、彼らはたくさんのものを蓄えます。 しかし残念なことに、生態系が破壊され、そこで生育する植物が消滅すると、100年、200年、300年にわたって貯蔵されてきた炭素はすべて急速に代謝されてしまいます。 したがって、実際に酸素が流入できるようになり、バクテリアはすぐに酸素を利用し始めます。 そして、これらの湿地システムでは、植物を除去すると、いわゆる炭素爆弾が発生するという事例がすでに記録されています。 そして、数世紀まで貯蔵されてきたこの炭素はすべて急速に代謝され、メタンと二酸化炭素として大気中に放出されます。

つまり、これらの植物がなければ、生態系が失われ、炭素を捕捉する能力が失われます。なぜなら、そこに生えている植物の根は、すべての炭素を捕捉する上で非常に重要な要素だからです。 しかし XNUMX つ目は、一度取り外すと、そこにあったカーボンが放出されます。 そのため、気候モデルではまだ完全には考慮されていない形で、問題がさらに深刻になる可能性があります。

ブルターニュフェア:
地元の湿地の生態系をサポートするために非科学者は何ができるでしょうか?

ジョセフ・ノエル：
そうです、これは私がここサンディエゴ地域でも初めて知ったことなのですが、私たちは現在、湿地の修復に携わる多くのグループと交流しています。 そして実際、カリフォルニアは一般的にこの点で非常に素晴らしい仕事をしています。 私が 1994 年に初めてここに引っ越してきたとき、海岸沿いのラグーンの一部は外来種で満たされているか、人間による開発が盛んに行われていました。私たちは今、戻ってそれらを埋め立て、再植林しています。 実際、私たちソークでは現在、これらの湿地植物種のゲノムの配列を解読しています。 つまり、これらは誰もそのような観点から見たことがない植物なのです。 ですから、私たちはこれらの異なる種それぞれの生命の本を読んでいます、そして私たちが理解したいのは、人々が修復を行うときに、どの品種を元に戻すのが最適であるかをよりよく知らせることができるということです。これらの失われた生態系を回復して、その回復の成功の可能性をはるかに高めるにはどうすればよいでしょうか?

その過程で、私たちが発見したのは、私がいわゆる市民科学者と多くの研究を行っているということです。 したがって、このエコシステムに興味のある一般の人々だけが、ボランティアとして参加してください。 したがって、人々はさまざまな方法で参加できると思いますが、これらの生態系を維持するために声を上げるだけでも非常に重要です。

ブルターニュフェア:
それで、お聞きしたいのですが、あなたは今、ここサンディエゴに住んでいますが、そこは米国でも有数の動物園のすぐ近くにあります。 彼らに電話したことはありますか？

ジョセフ・ノエル：
彼らは実際、ベックマンセンターと呼ばれる野生動物公園のすぐ隣に素晴らしい科学者グループを抱えており、私たちが興味を持っていることと非常によく似た活動を行っています。

ブルターニュフェア:
面白い。

ジョセフ・ノエル：
そうですね、彼らはたとえば絶滅危惧種のシロサイだけでなく、絶滅危惧種の植物種にも取り組んでいます。 最初に行いたいことの XNUMX つは、ゲノムを読み取ることです。ゲノムは、これらのさまざまな生命体をどのようにまとめるかについてのコードブックであるためです。 そこで来週の水曜日、私たちはここサンディエゴ郡のいくつかの湿地に興味を持っているサンディエゴ動物園の科学者グループと一緒に現地調査に行き、これらの湿地がどのようなものなのか、どのようなものなのかを見てみましょう。これらの環境では絶滅危惧種の湿地植物が生息しているのでしょうか？ 私たちが米国中のさまざまな場所から収集した植物のコレクションに現在含まれている種はそこにあるのでしょうか? 今後数か月間で、サンディエゴ動物園の人々と非常に強固で協力的な関係が形成されていくと思います。

ブルターニュフェア:
そして、もうゾウを集めていないんですよね？

ジョセフ・ノエル：
私はそうではありません。 私はコンプを持っていないので、今は街の中心部にある都会的な環境の小さな家に住んでいますが、その前は、ここサンディエゴに所有していた最初のXNUMX軒の家には、食べられる風景がありました。そして私は熱心な堆肥化者でした。 ですから、私はもうゾウの糞を集めることはしませんが、それは将来もやらないという意味ではありません。 将来的にはとてもうまくいきます -

ブルターニュフェア:
[クロストーク] を設定しますか?

ジョセフ・ノエル：
その通り。 象の糞だけでなく、さまざまな野生動物の多様な糞も無限に供給されています。

ブルターニュフェア:
どれが最も美しい庭園を提供するだろうか。

ジョセフ・ノエル：
まあ、それが興味でした。実際、私が初めて堆肥化を始めたとき、それがさまざまなものを集めた理由の 1 つでした。当時、私は今ほど幅広い科学知識を持っていなかったものの、物事の多様性を持つことが最善であることをその時点で認識していたと思います。それで、私が育った地域にはたくさんの馬や牛がいた馬や牛の糞ではなく、今ではこれらの珍しい動物を集める機会があったとき、とても興奮しました。だから、あなたには決して分からないのです。素晴らしいトマトができました。そして、私が一緒に育った私の隣人は今でもそこに住んでいて、彼は私の両親の年齢の年配の紳士です。私がそこの家族、姉や弟を訪ねるたびに、彼は今でもこう言います。「私は今でもあなたのトマトとピーマンと、あなたが庭中に撒いた象の糞を覚えています。」

ブルターニュフェア:
サンディエゴの庭園について言えば、育てやすく、枯らしにくく、ここでよく育つ植物の種類で、人々に勧めたいものはありますか?

ジョセフ・ノエル：
サンディエゴの環境について言えることは、何でも栽培できるということです。 それで、私が最初に持っていた家には、トロピカルフルーツ、グアバ、バナナがたくさんありました。 ある時点では、たしか14種類のバナナを持っていたと思います。 何でも成長できます。 そしてここでは物事が繁栄します。 もちろん問題は水ですが、少しの水があれば、ほとんど何でも育てることができます。 私のセカンドハウスは水の使用量が少ない場所でしたが、同時に食べられる景観にもしたいと考えていました。 それでサボテンをたくさん育てました。 実は私も若い頃、多肉植物やサボテンを集めていました。 彼らは水をほとんど摂取しません。 彼らはここの環境を気に入っています。

したがって、ウチワサボテン科の植物はどれもここではうまくいきます。 サンディエゴ中に生えているサボテンからパッドを見つけて地面に刺すだけで、非常に効果的に成長します。 そしてちなみに食べられます。 ウチワサボテンはたくさんあり、とても美味しくて栄養価の高い果物を実らせ、その肉球も食用になります。 サボテンは、ここでよく育つ非常に興味深い植物のグループです。 水もあまり取らず、肥料もあまり取らず、殺すのは難しいですが、多くの場合、食べられるものを生産します。 私はいつも食べられるものを育てるのが好きです。

ブルターニュフェア:
難しい質問をします。

ジョセフ・ノエル：
うん。

ブルターニュフェア:
何らかの理由で科学者になることができなくなったら、どんな仕事に就きますか? あなたならどうしますか？

ジョセフ・ノエル：
私が成長してから本当に楽しんだ趣味がもう一つありました。 今の年齢ではやっていないでしょうが、それはアメリカンフットボールをすることでした。 だからこそ、私はここでピッツバーグ・スティーラーズのシャツを着ているのです。 私は非常に熱狂的なアメリカン フットボールのファンで、特にピッツバーグ スティーラーズが大好きです。 それで私は幼い頃からサッカーをしていて、それが一つの夢でした。 もし私が科学者でなかったら、フットボール選手になっていたでしょう。 明らかに、私は今頃引退していて、おそらく西部や私が育った場所のいくつかの本当に素晴らしい川でフライフィッシングのガイドになっているでしょう。

それで、一つ、私が育った場所には、非常に有名なトラウトストリームがいくつかありました。 フライフィッシングには生物学的な要素もあるので、私はフライフィッシングを楽しんでいます。 私は本当に楽しかったのですが、魚を捕まえることよりも、川の中の昆虫をすべて観察し、その生物学的システムを模倣する適切なハエやニンフを選んで魚を捕まえることでした。 そう、もし私が今科学者でなかったら、35歳まではプロのフットボール選手で、その後は引退して、トラウトの渓流でフライフィッシングのガイドをしていたでしょう。

ブルターニュフェア:
そうですね、とてもリラックスできそうですね。

ジョセフ・ノエル：
そうですよ。 そして、これもまた一つの方法です…私は田舎の自然の中で育ってきたので、これも自然と再びつながる方法です。

ブルターニュフェア:
理にかなっています。 最後に大きな質問ですが、地球上の植物の将来はどうなると思いますか?

ジョセフ・ノエル：
植物の未来は素晴らしいと思います。 私たちが気候危機を解決しなければ、人間や他の温血動物にとってはあまり良くありません。 私たちが去った後も、植物たちはずっとここに存在するでしょう。 彼らはここにいて、光合成が初めて地球上に現れたのは約3億年前です。 彼らはおそらく地球上で最も順応性の高い生き物のひとつです。 しかし一般に、植物はおそらく人間や他の動物が絶滅した後もずっと存在するでしょう。

ブルターニュフェア:
さて、ノエル博士、今日はご参加いただきまして誠にありがとうございます。

ジョセフ・ノエル：
ありがとう、ブリタニー。

アナウンサー：
次回は、さらに最先端のソーク科学についてご参加ください。 ソークでは、世界的に有名な科学者が協力して、がんからアルツハイマー病、老化から気候変動に至るまで、大きく大胆なアイデアを研究しています。 『Where Cures Begin』は、ソーク研究所のコミュニケーション局の制作です。 今日議論された研究について詳しく知りたい場合は、salk.edu/podcast にアクセスしてください。