Тор Хэнсон - Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию

Художникам-постановщикам в Голливуде кокосовые орехи неизменно обеспечивают реквизит для любой сцены в тропиках. Во множестве фильмов они использовались и как чашки для питья (от «Семейки Брейди» до «Повелителя мух»), и как чашки бюстгальтеров (в фильмах «Кинг-Конг», «Юг Тихого Океана» и в блокбастере с Элвисом Пресли «Голубые Гавайи»). Профессор, персонаж ситкома 1960-х гг. «Остров Гиллигана», использовал кокосовые орехи, чтобы конструировать полезные вещи, такие как зарядное устройство для батареек или детектор лжи. Его изобретения вряд ли следует считать преувеличением в свете того, сколько продуктов на самом деле производится из кокосовых орехов, включая пуговицы, мыло, уголь, почву для домашних растений, веревки, ткани, рыболовную леску, ковры, музыкальные инструменты и средства от насекомых. Подобная универсальность дала основание жителям Малайзии назвать кокосовую пальму «деревом с тысячью применений», а в некоторых областях Филиппин его именуют просто «деревом жизни». Но по части изобретательности ничто не сравниться с причудливой экологией самого кокосового ореха.

Когда созревший кокосовый орех падает с пальмы, он обычно попадает на песок. Устойчивость к соли, жаре и подвижному грунту помогает кокосовым пальмам в естественных условиях произрастать на тропических пляжах, откуда высокие приливы и штормы постоянно уносят их семена в открытое море. Плавающий в море кокосовый орех может оставаться жизнеспособным по меньшей мере три месяца, перемещаясь с помощью ветров и течений на сотни, а может быть тысячи, миль. В течение этого времени эндосперм продолжает затвердевать, но остается еще достаточно кокосовой воды, чтобы обеспечить прорастание семени, когда наконец волны выкинут его на сухой песчаный берег. С жидким, внеклеточным, эндоспермом, содержащим достаточно влаги, и богатой маслами копрой, обеспечивающей запас энергии, кокосовый орех может расти неделями без какой-либо поддержки извне. Проросшие кокосовые орехи с уже достигшими нескольких футов в длину яркими зелеными листьями, выставленные на рынке в тропиках в качестве рассады, вполне обычное зрелище.

Приспособленность кокосового ореха к мореплаванию — качество редкое, однако не объясняет, почему его «завтрак» отличается таким высоким содержанием масла. В конце концов, крахмал или масло какао тоже будут держаться на поверхности воды, если их упаковать в такую крупную волокнистую оболочку. Мое исследование миндаля привело к тому же основополагающему вопросу. Введенное в культуру в Центральной Азии миндальное дерево, состоящее в близком родстве с персиками, абрикосами и сливами, сначала распространилось в Средиземноморье, а затем и во всем мире. Люди оценили как его своеобразный вкус, так и пищевую ценность, потому что, в дополнение к маслу, семена миндаля запасают более 20 % энергии в виде чистого белка. Но почему это происходит? Что заставило эволюцию пойти по пути таких разных стратегий обеспечения питания зародыша в семени? Понятно, что остатки Almond Joy не могли дать ответ на этот вопрос. И хотя я не нуждался ни в чьем содействии, чтобы поглощать шоколадные батончики, мне, очевидно, нужна была помощь, чтобы разобраться в биологических особенностях их ингредиентов. Я решил, что пришло время обратиться к человеку, чье имя неоднократно возникало в ходе моих исследований и кто, по мнению многих специалистов, был «богом» в мире семян.

«А… тот самый вопрос? — переспросил он, смеясь. — Я постоянно задаю его нашим аспирантам на квалификационных экзаменах. До сих пор еще ни один из них не нашел ответа!» Будучи профессором ботаники Университета Калгари, а затем и Университета Гуэлфа в Канаде, Дерек Бьюли вот уже более 40 лет ставит в тупик студентов своими вопросами о семенах. К счастью для участников научных споров, ответы на многие из этих вопросов были получены в результате его собственных исследований. Лаборатория Бьюли занималась практически всеми аспектами биологии семян — от их образования и периода покоя до прорастания. Однако, несмотря на все свои научные достижения, профессор утверждает, что его карьера ученого сложилась лишь по воле случая.

«Место, где мы жили, не могло похвастаться зелеными насаждениями», — объяснил Бьюли, вспоминая свое детство, проведенное в «закопченном, грязном старом городке» Престоне в Ланкашире. «Мы жили в так называемом доме рядовой застройки. Перед ним не было палисадника, а все, что имелось за домом, — это полоска бетона, отделявшая его от переулка». Жизнь Бьюли могла сложиться совершенно иначе, если бы его дед, выйдя на пенсию, не уехал в деревню, где начал выращивать помидоры и разводить хризантемы и георгины, получавшие призы на выставках. Посещения деда и уход за теплицами стали для него «самым большим развлечением в детстве». Это зажгло страсть ко всей растительности мира и к семенам, из которых она произрастает. В результате этого увлечения появились сотни научных статей и четыре монографии, включая «Энциклопедию семян» (Encyclopedia of Seeds), весящую семь фунтов и насчитывающую 800 страниц, — мою постоянную спутницу в исследованиях. Я знал, что позвонил нужному человеку, но уже через несколько минут убедился, что простых ответов на свои вопросы я не получу.

«Такая эволюция кажется нелогичной», — начал Бьюли. Создается впечатление, продолжил он, что крахмал, масла, жиры, белки и все прочие способы запасания энергии представлены в растительном царстве случайным образом. Ни один способ нельзя назвать более перспективным по отношению к другим, потому что многие сравнительно недавно возникшие виды запасают энергию так же, как это делали древние растения. В довершение всего семена обычно содержат несколько типов запасных питательных веществ, соотношение которых растение, образующее семена, может менять в зависимости от количества осадков, плодородия почвы и других условий произрастания. Растения, обитающие в сходных условиях или имеющие общее происхождение, не обязательно запасают одинаковые вещества. Известно, что в семенах злаков — высокое содержание крахмала, но одно из самых распространенных растений, чередуемых в севообороте с зерновыми культурами, — рапс, чьи мелкие семена чрезвычайно богаты маслом канола. (Как и кокосовая вода, название «канола» — удачное изобретение. Легко догадаться, что любой чувствовал бы себя не в своей тарелке, рекламируя товар под названием «рапсовое [10] «Рапс» по-английски «rape», что также означает «изнасилование» или «похищение». — Прим. пер. масло».)

«Существует одно общее правило, — заметил Бьюли под конец. — Семена, запасающие масла, обладают большей энергией на единицу массы, чем крахмалистые семена. Масла энергетически более выгодны, чем целая куча крахмала». Он также уточнил, что семена обычно не прибегают к этому богатому энергетическому запасу вплоть до самого конца прорастания. Большинство видов растений располагает достаточным количеством сахаров в семени, чтобы зародыш пробудился к жизни и лишь потом начал более сложный процесс освоения имеющихся резервов. Крахмал относительно просто разлагается на сахара, но требуется целая последовательность химических реакций, чтобы превратить белок, жир или масло в вещество, пригодное для извлечения из него энергии, идущей на образование и жизнедеятельность клеток. Наш собственный организм работает точно так же, вот почему вы видите участников триатлона Ironman, поглощающих бананы, злаковые батончики или даже сэндвичи с джемом, а не ломти бекона или чашки оливкового масла. С точки зрения эволюции самое важное — это молодое растение, содержащееся в семени, и создание условий для его развития. Но если можно объяснить, почему семена растущих в лесу деревьев, таких как какао или миндаль, используют в качестве запасных веществ в семени масла и жиры, обеспечивающие юному растению постоянный медленный рост в тени, остается непонятным, почему семена горчицы, растущей на открытых полях, применяют тот же самый способ для быстрого роста. «Существуют и исключения», — подвел итог Бьюли. Мы говорили по телефону, но я живо представил себе, как он качает головой: «В природе всегда бывают исключения».