如今，你可以寄一管唾液样本到实验室，了解你的祖先以及你易患的健康风险。很快，科学家们希望为巨杉和海岸红杉开发类似的工具——就像树木的“23andMe”。
“这是我的梦想，”加州大学戴维斯分校的植物科学家大卫·尼尔（David Neale）说。现在，他和来自加州大学戴维斯分校、约翰霍普金斯大学以及红木联盟（Save the Redwoods League）的科学家团队已经完成了实现这一梦想的第一步：对这两种树的完整基因组进行了测序。“首次获得一个生物体的参考基因组序列，是实现发现的必要步骤，”尼尔说。
这两个物种都栖息在美国西海岸。海岸红杉分布于俄勒冈州南部至加利福尼亚州中部，沿着海岸线生长，享受温和的气温和湿润多雾的空气。它们是地球上最高的生物；在50年内，它们可以长到150英尺高，许多之后会超过300英尺。最高的海岸红杉，名叫“海波利安”（Hyperion），高379英尺多，位于北加州红木国家公园深处，其具体位置被保密。
巨杉虽然没有海岸红杉那么高，但却是体积上最大的活体生物。这些庞大的树木点缀着内华达山脉的西坡。最大的巨杉名叫“谢尔曼将军”（General Sherman Tree），其树基直径为36.5英尺，体积为52,508立方英尺。
尽管它们令人印象深刻，但这些树木却容易受到我们森林管理的影响，以及在未来更加温暖、干燥、火灾频发的情况下受损。巨杉通常欢迎定期的、小规模的火灾来清除灌木并为土壤增加养分。但随着火灾变得越来越大、越来越热，它们甚至威胁到这些巨大的树木。随着气温升高，海岸红杉也可能失去它们宝贵的雾气，这种雾气可以帮助它们在地区性干旱的夏季获取水分。
除了这些个体威胁，这些树木的一些自然韧性可能已经被砍伐掉了。95%的老龄海岸红杉被砍伐，巨杉也损失了三分之一。科学家们担心，这种基因多样性的丧失也意味着可能编码了使树木更能抵抗干旱或高温性状的基因的丢失。“我们真的不了解，从基因组学的角度来看，这些树木在历经几十年的森林管理后受到了多大的影响，”红木联盟科学总监艾米丽·伯恩斯（Emily Burns）说。
这些担忧正在推动2017年启动的红木基因组项目。为了确定基因组，科学家们首先从每个物种的单棵树上采集样本，并分离出它们的 DNA。然后，他们使用计算机算法将杂乱的 DNA 排列成清晰、有序的碱基对序列。尼尔说，第二步具有挑战性，因为树木的遗传信息庞大且复杂。“这个基因组比以往任何一个测序过的基因组都要困难得多。”
今天向公众开放的两个基因组非常庞大。海岸红杉的基因组包含的碱基对数量是我们的九倍，而巨杉的基因组是我们的三倍。这使得海岸红杉的基因组成为记录中最大的基因组之一，仅次于六角恐龙蝾螈。更复杂的是，海岸红杉的父母双方各将其三套染色体遗传给幼苗，使它们成为六倍体，拥有六套染色体。巨杉，和人类一样，是二倍体，从父母双方各继承一套染色体。
科学家们并不清楚这些树木的基因组为何如此庞大。尼尔说，它们编码蛋白质的基因数量与我们大致相同。“这很可能与它们的长寿命周期有关，”他补充说。“被测序的两棵树都超过了2000岁。”
在为期五年的项目结束时，科学家们希望能够让森林管理者将叶子样本送到实验室，并收到一份关于树木健康状况及其对干旱和高温等威胁的脆弱性报告。这些信息可以用来保护基因多样化和具有韧性的树木群落。它还可以通过告诉科学家哪些树木在特定区域的存活几率最高来改善恢复工作。
基因检测还可以帮助指导火灾管理工作。经过几十年的积极扑灭森林火灾，加州的森林比历史上更加茂密。现在，正在进行砍伐部分多余树木的工作，以释放水和阳光，让其他树木生长得更健康。测试树木基因组可以帮助管理者决定在这些稀疏工作中保留哪些树木。“我们不希望同时降低基因组多样性，”伯恩斯说。
现在他们已经确定了基础基因组，科学家们今年正在测序每个物种另外100棵树的基因组，以期将哪些基因与哪些性状相关联。伯恩斯说，明年，该团队将与加州州立公园和国家公园管理局的官员合作，开始收集和分析叶子样本。
除了提高森林的韧性，伯恩斯认为这些信息还将揭示各种各样的树木奥秘。“我有一种感觉，在未来的许多年里，我们将了解到关于红木基因组的各种有趣的事情，”伯恩斯说。“我希望我们能揭示这些树木如此高大、如此巨大的秘密——它们确实是能激发我们所有人想象力的树木。”
