Питер Прингл - Николай Вавилов. Ученый, который хотел накормить весь мир и умер от голода

Большинству людей сельское хозяйство в России представляется битвой с холодами. Однако наиболее плодородные земли вдоль Волги, которая берет исток к северу от Москвы и течет 3530 километров до впадения в Каспийское море, часто страдают под палящим солнцем от обжигающей жары. Она убивает посевы, скот и людей. Летом 1891 года затяжная засуха в бассейне Волги уничтожила урожай; несколько сотен тысяч человек умерли от голода. Власти больше не могли игнорировать потребность в модернизации сельского хозяйства, однако изменения провели в основном поверхностные. В «Петровку» вновь объявили набор, но прием был ограничен: был введен запрет на учебу для евреев, а плату за обучение требовалось вносить вперед, с тем чтобы отсечь радикально настроенных студентов. Академия также получила новое название – Московский сельскохозяйственный институт, но студенты и сотрудники продолжали называть ее «Петровкой» (так она и будет называться на протяжении всей этой книги). Был назначен новый высокообразованный министр земледелия, выделены средства на селекционные станции, по американскому образцу. Но этого окажется недостаточно. В ходе Русской революции 1905 года крестьяне захватывали помещичьи имения. Революция была подавлена, приняты новые реформы, положение дел в сельском хозяйстве стало улучшаться. И все же сельское хозяйство России ковыляло в XX век далеко в хвосте у Европы и Америки. В духе вольнодумства «Петровки» Вавилов писал в дневнике о вопросах, которые следовало «пересмотреть, переобдумать». «Вопросы, подлежащие пересмотру: религия, семейная жизнь, брак, отношение к женщине, женский вопрос, половой вопрос, вопросы воспитания, школы» [37] Вавилов Н. И. Студенческий дневник. Запись от 22 октября 1907 года. .

В биологии и особенно в растениеводстве начало ХХ века было эпохой мощного интеллектуального подъема. Дарвин оставил биологам в наследство нерешенную задачу – он не объяснил загадку наследственности. Каким образом адаптации, которые, по его словам, были причиной эволюции, передаются от родителей к потомкам? Дарвин допускал существование двух типов наследования: «мягкого» и «жесткого». «Мягкое» наследование предполагало, что организмы в течение жизни приспосабливаются к внешней среде путем накопления адаптивных изменений, которые каким-то образом изменят строение организма и будут унаследованы потомством. Теория «жесткого» наследования предполагала фиксированный набор признаков в организме, которые передавались потомству, как правило вне зависимости от воздействия окружающей среды.

Идею наследования характеристик, приобретенных организмом в течение жизни, впервые предложил французский естествоиспытатель Жан Батист Ламарк. В 1865 году Грегор Мендель выдвинул идею фиксированного набора факторов, но его работа оставалась неизвестной, пока трое европейских ученых не подтвердили ее в 1900 году. Скрещивая горох, Мендель продемонстрировал, что контрастные признаки, такие как окраска цветков или форма семян, проявляются в последующих поколениях по определенной схеме. При скрещивании гороха с фиолетовыми и белыми цветками все потомство первого поколения оказалось с фиолетовыми цветками. Но когда растения с фиолетовыми цветками путем самоопыления произвели семена второго поколения, на три четверти семян с фиолетовыми цветками приходилась одна четверть белых. Мендель сделал вывод, что смешивания цветов не происходило и один цвет, фиолетовый, был «доминантным», а другой, белый, – «рецессивным». В последующих поколениях доминирующий фиолетовый цвет и рецессивный белый появлялись, не смешивая своих характеристик. Эти факторы, которые позже назовут генами, по-видимому, оставались неизменными. Идея неизменных генов означала, что растениеводы могут искать скрытые гены (например, гены устойчивости к заболеваниям) и «закладывать» их проявление в последующих поколениях.

Переоткрытие трудов Менделя вызвало революцию в биологии, в особенности среди селекционеров. Растениеводам требовалось знать, насколько они могут положиться на законы Менделя – являются ли они универсальными для всех растений? Есть ли этим законам практическое применение: можно ли увеличить урожайность и качество основных сельскохозяйственных культур – кукурузы, хлопка и табака, – обнаружив ген или гены, ответственные за требуемые черты, и привнеся их в растение? Какую роль играет окружающая среда и играет ли? Могут ли влиять на поведение генов такие физические факторы, как температура, влага и свет? Даже менделисты признавали, что индивидуальное развитие организма отчасти объясняется наследственностью, а отчасти – влиянием окружающей среды.

Когда в 1906 году Вавилов поступил в «Петровку», русские биологи, как и их коллеги в других промышленно развитых странах, разделились на два лагеря – последователей Ламарка и Менделя. Некоторые из профессоров «Петровки» старшего поколения презрительно отзывались о новых генетических теориях. Генетика как дисциплина в России не существовала; не было специализированных институтов генетики, не выходили периодические издания [38] Nikolai Krementsov, op. cit. , pp. 20, 55. До революции 1917 года Н. К. Кольцов создал частный Институт экспериментальной биологии, значительно расширенный за счет государственных средств после 1917 года. Юрий Александрович Филипченко и Николай Константинович Кольцов включили материалы по генетике в свои курсы по экспериментальной зоологии в Петроградском и Московском университетах. . Мэтры науки полагали растениеводство старинным искусством, прирожденным талантом, плодом наблюдения природы в ее первозданном виде, а не научной дисциплиной, основанной на сложной математической теории или на соотношении доминантных и рецессивных факторов. На их взгляд, земледельцы занимались отбором растений на протяжении тысячелетий и прекрасно справлялись со своей задачей. Отбор лучших растений всегда был уделом необразованных крестьян, а не именитых ученых, и некоторые из заслуженных профессоров считали, что так оно и должно быть и дальше [39].

В России диспут между сторонниками идей Менделя и Ламарка породил языковые различия. В прошлом растениеводство традиционно называлось русским словом «сортоводство», буквально: выведение сортов. Теперь возник новый термин «селекция» (от латинского selectio , буквально «отбор»), который был взят на вооружение новым поколением растениеводов, получивших академическое образование. Николай Иванович определенно был селекционером. Про важную роль генетики в растениеводстве ему рассказал один из его прогрессивных наставников – Дионисий Леопольдович Рудзинский, основавший в 1903 году первую в России Харьковскую селекционную опытную станцию.