Как собирают дикие семена на случай апокалипсиса
Сегодня ботаники всего мира пытаются найти редкие семена диких культур, прежде чем они вымрут. Это необходимо, чтобы пережить возможные тяготы изменения климата. Но началось все это не так давно. Оказавшись в ловушке гитлеровских солдат во время жестокой зимы 1941-42 года, группа русских ботаников столкнулась с ужасным выбором. Более десяти лет работники Института растениеводства им. Н. И. Вавилова собирали семена со всего мира и тщательно сохраняли их в закрытом хранилище. Они считали, что хранение сырья позволит ученым выводить удивительные растения будущего, урожаи которых смогут пережить любые испытания природы.
Основатель института Николай Вавилов провел годы, собирая редкие и дикие сорта пшеницы, ржи и других культур, чтобы ботаники могли изучать их гены выносливости. И вот, нацисты осадили Ленинград, не давая сотрудникам института покинуть город. Поэтому ботаники забаррикадировались в тайнике, приготовившись защищать его от крыс, морозной погоды и отчаянно голодных граждан.
Другие уже съели бы драгоценные запасы риса, пшеницы, гороха, овса и картофеля за 28 месяцев осады. Но Дмитрий Иванов, главный по рисовой коллекции, мужчина в очках и с аккуратным пробором на голове, кропотливо консервировал несколько тысяч пачек риса, недоедая все больше и больше.
Н. И. Вавилов
Восемь его коллег также погибли от холода и голода, защищая свои образцы; некоторые удалось переправить в безопасное место в горах. Многие драгоценные сорта растений выжили, чтобы лечь в основу разведения зерновых культур, которые впоследствии будут кормить миллионы людей.
Сегодня подвиг ленинградских ботаников живет в обширной международной сети генетических домов сохранения. Коллекционеры семян оплетают земной шар сетью фургонов и самолетов, стараясь собрать как можно больше древних культур и сохранить их, прежде чем они вымрут. Только в этот раз они ищут растения, которые могли бы пережить изменения климата. И даже сегодня эти безопасные дома не так безопасны, как могли бы быть.
Недавно два охотника за семенами в Новой Зеландии направили свои белые фургоны в отдаленные уголки гор Алтая в России, недалеко от границы с Монголией. Работая с сотрудниками Вавиловского института, новозеландцы искали и срывали древние сорта трав — давно потерянные родственники сельскохозяйственных культуры, которые сегодня используют фермеры, чтобы кормить миллионы людей и животных. Прокладывая свой путь по карте известных горячих точек биоразнообразия, они сначала находят перспективный образец, затем определяют его, тщательно собирают горсть семян и кладут в конверт.
После обмена разновидностями со своими друзьями из Санкт-Петербурга новозеландцы увозят свой драгоценный груз обратно в центр гермплазмы Margot Fonde в Палмерстон-Норте, городе в двух часах езды от Веллингтона. Там они размножают свой улов в безопасном саду, пока не получат по крайней мере 100 семян каждого вида, достаточных для поддержания здорового генетического разнообразия.
Вся эта операция одновременно и проста, и требует экспертного подхода. Когда урожай нужно опылить насекомыми, назначается техник для поимки дикого шмеля. Техник кропотливо промывает пчелу (которая, предположительно, в шоке) влажной ватной палочкой, чтобы удалить все остальные следы пыльцы, а затем отпускает пчелу в покрытый сеткой сад.
Затем коллекционеры пожинают, высушивают и сохраняют свои семена в безопасном холодильнике низкой влажности. Затем отправляют образец любому ученому, который хочет его изучить, или же в генный банк. Если сорт погибнет на родине, охотники за семенами могут вернуть его в виде отобранных семян.
Охотники за семенами особенно заинтересованы в поиске культур, которые живут в засушливых, суровых или пыльных местах, поскольку готовятся оснащать культуры генами для выживания в климате будущего. Ученые посещают Китай, Марокко, Тунис, Казахстан — все страны, которые дают разрешение и имеют определенное биоразнообразие.
Многое из того, что находят, принесло бы разочарование голодающему ботанику, который решился бы отведать что-нибудь из этих семян. Некоторые из наиболее желанных сортов совершенно несъедобны, в основном это горькие дикие родственники важнейших основных продуктов, таких как пшеница и кукуруза. Эти дикие кузены остаются достаточно тесно связаны, чтобы скрещиваться и производить более вкусные и питательные варианты.
Многие из наших одомашненных культур оказались испорчены по истечении лет, говорит Кьеумарс Гамкар, генетик иранского происхождения, возглавляющий банк генов Margot Fonde. На протяжении веков фермеры выбирали зерновые, которые хорошо плодились, были вкусными, сладкими или простыми для очищения, отбрасывая другие, менее важные черты.
Пища, которую мы едим, это избалованное потомство множества успешных поколений растений, каждое из которых обильно поливалось водой, удобрялось и защищалось от вредителей, говорит он. «Это как жить в пятизвездочном отеле», считает Гамкар. Охотники за семенами восстанавливают историю, чтобы вернуть «жесткие» гены.
«Мы идем по стопам эволюции. В горах Азербайджана нет пятизвездочного отеля, там растения живут во враждебной среде. Если их скрестить, вы сможете вернуть гены сопротивления и упорства, а ведь именно это вам понадобится, когда климат начнет меняться».
Рационы питания людей по всему миру становятся все более похожими, люди получают большинство калорий из одних и тех же культур: кукуруза, пшеница, рис, картофель и все чаще соевые бобы. В то же время изменение климата грозит усложнить выращивание культур во многих местах. Вавилов первым осознал, что слишком хрупкие культуры или генетически похожие культуры уязвимы и могут погибнуть после одного бедствия вроде засухи, которая вызвала голод в России в 1920-х годах, или картофельной чумы, которая привела к ирландскому голоду в 1840-х.
В настоящее время ученые и правительства по всему миру сходятся в том, что люди нуждаются в обширном и глубоком спектре генов растений, чтобы защитить себя от голода. Недавно выяснилось, что израильская дикая пшеница обладает крайне высоким содержанием белка, а картофель в Южной Америке обзавелся геном, который помогает ему противостоять чуме. Другие дикие культуры обзаводятся длиннющими корнями либо требуют гораздо меньше воды.
В дикой природе существует множество способов уничтожить съедобное растение, и лишь несколько — чтобы сохранить его. Лучше всего оставить его в диких условиях, чтобы о нем позаботилась природа, говорит Чикелу Мба, лидер команды генетиков в области семян и растений в Организации пищевого и сельского хозяйства. Там растение продолжит настраивать свой геном, чтобы противостоять меняющимся условиям окружающей среды. Проблема в том, что изменения климата и развитие городов уничтожают природную среду обитания некоторых диких культур еще до того, как прибывает первая помощь.
Людям не всегда удается спасти сорта любимых растений, даже если они заботятся о них несколько столетий. В высокогорных районах Папуа — Новой Гвинеи каждая долина имеет свои уникальные виды ямса, говорит Майк Бурке, специалист по тихоокеанским зерновым культурам в Австралийском национальном университете. Домашние садоводы выращивают редкие сорта в знак уважения к предкам, даже если эти сорта трудно жевать или очищать, говорит он.
Но каждый раз, когда наступает засуха или другое стихийное бедствие, коммерческие культуры, которые быстрее вырастить и проще съесть, начинают вытеснять широкое разнообразие старых видов.
Фермеры также приходят к тому, что гомогенные урожаи проще выращивать. Когда они высаживают разнообразные или редкие сорта, все усложняется. Растения начинают поспевать в разное время, механизация становится сложнее, нужны разные удобрения, урожай тоже бывает разным. Наступит время, когда отдельные редкие сорта сохранятся лишь в генных банках. Но и там им не будет гарантирована полная безопасность.
У ботаников времен Второй мировой войны условия хранения были совершенно другими. Сегодня лучшие финансируемые 1700 коллекций по всему миру криоконсервируют важные сорта в жидком азоте; в худшем случае зерну не обеспечивается даже кондиционер.
Генные банки сотрудничают, обменивая сорта через международные границы, и небольшие центры часто посылают дубликаты для хранения в финансируемые учреждения. Самая богатая резервная коллекция находится на Шпицбергене, за Полярным кругом, в крепости, построенной в вечной мерзлоте на отдаленному острове у побережья Норвегии. Зернохранилище футуристического вида построили с видом на все возможные апокалипсисы, включая ядерную зиму. Оно позволит восстановить сельское хозяйства после любой катастрофы.
И хотя на Шпицбергене весьма много дубликатов, очевидно, там не хранят все. И ни один из международных генных банков, финансируемых консорциумом правительств, богатых компаний и благотворительных организаций не хранит.
В отличие от Шпицбергена, который функционирует как запертый сейф, 11 этих центров активно вынимают и изучают образцы из своих хранилищ. Каждый из них имеет свою особенную специализацию, например, фасоль и маниока, рис или сладкий картофель. Центры изучают тот вид урожая, ради которого финансируются, а значит спасением множества уникальных видов занимаются сотни национальных центров поменьше, говорит Мба.
«Думаю, на моей собственной родине в Нигерии едят некоторые вещи, вроде африканского ямса, для которых не создано международных центров. Поэтому если его не сохранить в Нигерии, он исчезнет».
Множество небольших центров плохо финансируются и нуждаются в сотрудниках. «Некоторые образцы, оттуда извлеченных, будут ужасными и несъедобными», говорит Мба.
Война по-прежнему ставит под угрозу библиотеки генов и их опекунов. Война, например, уничтожила две незаменимые коллекции в Демократической Республике Конго и Сомали, говорит Мба. «Они потеряли все, что у них было. Некоторые виды больше нигде не сохранились».
Еще один важный международный центр в Сирии пришлось бросить из-за внезапно разразившейся войны в Алеппо. Хранители коллекции также держали дубликаты на Шпицбергене, и им позволили сделать первое извлечение из хранилища судного дня.
Как и его коллеги, Вавилов умер от голода, хоть и не во время блокады Ленинграда. Он умер в ГУЛАГе в 1943 году после того, как его обвинили в том, что его взгляды нанесли вред советскому сельскому хозяйству. Сегодня Вавилов в глазах мира выглядит кем-то вроде провидца. Никто не знает, какой сорт пшеницы или картофеля может иметь важнейший ген, который поможет фермерам пережить все невзгоды изменения климата. Охотники за семенами пытаются сделать все возможное, чтобы этот ген не был потерян, прежде чем мы сможем его распознать.
