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

Водохранилище Хорстус заполняет собой каньон длиной шесть с половиной миль к западу от города Форт-Коллинса в штате Колорадо. Четыре плотины удерживают воду, их высокие земляные стены хорошо видны из разных частей города. Если одна из них (или больше) не выдержит, то наводнение дойдет до центра меньше чем за полчаса — слишком быстро для хоть сколько-нибудь организованной эвакуации. На основе результатов правительственного исследования было сделано заключение, что город весь или частично «будет серьезно поврежден или разрушен». На восстановление потребуется более 6 млн долларов.

Однако есть одно здание, которое, как ожидается, с легкостью перенесет наводнение. Оно находится на окраине кампуса Колорадского университета, зажатое между Центром подготовки офицеров запаса и легкоатлетическим спорткомплексом. Название на двери гласит: «Национальный центр сохранения генетических ресурсов», но большинству он знаком под старым названием: «Национальный банк семян». Случайный прохожий ни за что не догадается, что за ничем не примечательными бетонными стенами этого здания скрываются лаборатории и криогенные камеры, построенные так, чтобы выдержать землетрясения, метели, долгосрочные отключения электричества и катастрофические пожары. А в маловероятном случае прорыва плотины здание должно всплыть.

«Здесь двойной фундамент, — объяснила Кристина Уолтерс, пока мы входили в широкую внутреннюю дверь. — Как будто это здание внутри здания». Коллекция семян хранится в центральной зоне, защищенной от наводнения высотой в 10 футов. «О торнадо тоже подумали, — добавила она. — Стены из усиленного бетона. Их не удастся повредить, даже если врезаться на кадиллаке на скорости 75 миль в час».

Не очень понятно, зачем кому-то может понадобиться атаковать Национальный банк семян на кадиллаке, но этот образ меня рассмешил. Впрочем, с Крис Уолтерс я очень часто смеялся. Эта энергичная женщина средних лет говорила о семенах с очаровательной смесью понимания и юмора, и после каждой шутки ее глаза улыбались еще долго, хотя беседа могла уже уйти далеко. «Давайте войдем», — сказала она, и еще одна дверь перед нами с шипением отъехала в сторону. Внутри свет автоматически становился ярче там, где мы шли вдоль стеллажей из длинных съемных полок — такие обычно ставят в библиотеках, чтобы занимали меньше места. А притом, что в коллекции более 2 млрд экземпляров, места в Национальном банке семян всегда не хватает.

«Мы относимся к министерству сельского хозяйства, поэтому сельскохозяйственные культуры у нас, несомненно, на первом месте», — объяснила Крис. В коллекции имеется множество разновидностей всех культурных пищевых растений, какие только можно вообразить, а также экземпляры их ближайших диких родственников. Идея заключается не только в том, чтобы создать резервный фонд популярных пищевых культур, но и в том, чтобы сохранить разнообразие генов, которые делают их такими полезными, — от нюансов аромата и питательности до засухоустойчивости и устойчивости к болезням. Семенные фонды хранят тысячи разновидностей растений с расчетом на более важную цель: сохранение биологического разнообразия и лучшее его понимание. «Что это? — спросила Крис, схватив мешочек из серебряной фольги с ближайшей полки. — А, это сорго. Я люблю сорго».

Можно смело сказать, что Крис Уолтерс любит в своей работе не только сорго. Она начала работать в банке семян как постдокторант в 1986 г. и дошла в своей карьере до руководителя всей исследовательской программы, охватывающей множество направлений — от проращивания семян до изучения их генетики. Как и Дерек Бьюли, она говорит, что обязана любовью к растениям дедушке, у которого была ферма. Ее семья много раз переезжала с места на место и никогда даже сада не посадила, но она помнит, как упрашивала маму купить ей маленькие декоративные растения в бакалейных лавках. «Это были обычные колеусы, — сказала она смеясь. — Ну знаете, такие, с фиолетовыми листьями!» В колледже ботанические интересы Крис начали смещаться в сторону семян, но ее путь в науке не всегда был гладок. Один из профессоров даже посоветовал ей изучать «настоящие растения». Но Крис упорствовала, занимаясь высыханием, продолжительностью жизни и физиологией семян. Сейчас, 30 лет спустя, в мире найдется немного людей, лучше понимающих то, что происходит (и что не происходит) внутри семени, пребывающего в состоянии покоя.

«Хватит уже здесь бродить», — внезапно сказала Крис, кладя сорго на место и направляясь к двери. Я с радостью последовал за ней. В холоде семена хранятся значительно дольше, и большие холодильники поддерживают в помещениях с коллекцией постоянную температуру 0 °F (–18 °C). Мы вышли дрожа, с облаками пара вокруг ног, и я теперь понял, почему вешалка снаружи вся занята парками и зимними куртками. Экскурсия продолжилась в другом хранилище, внизу, где семена лежали в еще большем холоде в стальных ванночках с жидким азотом. «У семян разные свойства», — пояснила Крис и рассказала о том, как манипулирование двумя важнейшими факторами, температурой и влажностью, помогло найти наилучшие условия хранения. Когда удалось определить правильное сочетание параметров, результаты оказались просто поразительными. Семя риса в природе сохраняет всхожесть в течение трех — пяти лет, но в семенном фонде может прожить два века. Образцы пшеницы показали даже лучшие результаты и должны были сохраниться вдвое дольше. «Бессмертия не существует, — уточнила Крис. — Ничто не живет вечно». Но семена в таком месте, как Национальный банк семян, подошли к бессмертию на удивление близко.

Когда мы добрались до кабинета Крис, я попросил ее объяснить, как семена делают это: как безжизненная с виду штуковина может так долго оставаться живой. Подобно абсолютно всем специалистам, с которыми я беседовал до этого, она прежде всего подчеркнула, что на самом деле мы очень мало знаем о семенах. Но потом Крис перешла к тому, что ученым все же известно о предмете моего интереса. «Когда семя высыхает, деятельность ферментов замедляется и молекулы перестают двигаться, — объяснила она, снимая стопки книг и бумаг с двух стульев, чтобы нам было куда присесть. — Метаболическая активность практически прекращается». Потом она достала иллюстрации, диаграммы и даже электронную микрофотографию высохших клеток семени. Без воды они выглядели подобно смятым полиэтиленовым мешкам, как попало набитым бесформенными комками. Если вы когда-нибудь доверяли своему трехлетнему ребенку сложить овощи в пакет, то наверняка видели нечто подобное. «Там изрядная мешанина, — сказала Крис, — и ее очень трудно изучать, потому что ничего толком не видно». Но ее собственная научная работа четко показывает, что реакции, необходимые для функционирования растительной клетки, то есть самые основы метаболизма, связаны с водой. Уберите воду, и все процессы остановятся. Верните ее обратно, и семя оживет.