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

Я спросил ее, будет ли удачной аналогией пакет сухого супа — это ведь тоже просто смесь всяких сушеных продуктов, но, когда добавляешь в нее воду, получаешь вкусную еду. «Да, в некотором смысле, — ответила Крис, но потом нахмурилась. — Разница в том, что происходит, когда добавляешь воду. Из суповой смеси получается суп: куча ингредиентов, плавающих в воде безо всякого порядка. А в случае семени мы получаем упорядоченные функционирующие клетки. Каким-то образом высохшее семя обладает способностью запоминать и восстанавливать свою структуру. Это крайне необычное явление. Большинство клеток не умеют этого делать». Потом она взглянула на меня, и в ее глазах опять вспыхнула смешинка: «Если бы мы высушили твои клетки, а потом добавили воду, то получили бы суп».

К счастью для меня и для большинства представителей царства животных, жизнь и размножение не требуют от нас переносить высушивание. Но есть несколько живых существ, которые научились этому трюку: некоторые нематоды, коловратки, тихоходки и группа крошечных ракообразных, знакомых не одному поколению читателей комиксов. Хотя на самом деле они не носят короны и не красят губы помадой, как на популярных рекламных картинках, тем не менее рачки артемии, выступающие под торговым названием «Морские обезьянки» (Sea-Monkeys), все же замечательные существа. Подобно семенам, их высохшие яйца могут ждать годами — в дикой природе или в почтовом пакете, — и клетки артемий прекрасно вспоминают, как восстанавливаться, когда оказываются в аквариуме. В настоящее время специалисты считают, что у высохших семян и «Морских обезьянок» много общего: их клетки, пребывая в стеклоподобном состоянии, сохраняют жизненные функции. Исследователи-медики недавно смогли сымитировать эту систему, чтобы создать первые стабильные сухие вакцины для использования в местах, где нет холодильников. «Высыхание, несомненно, нас вдохновляло», — рассказал мне один специалист по кори, пояснив, что начали они с артемий, но лучший свой результат получили, когда поместили живую вакцину в мио-инозитол — сахар, получаемый из риса и орехов.

Биология покоя семян находит применение везде, от фармацевтики до космических исследований. Ученые из NASA изучают семена, чтобы создать новые стратегии хранения и выживания для продолжительных космических полетов. Когда астронавты прикрепили капсулу с семенами базилика снаружи Международной космической станции, маленькие зернышки, пребывавшие в состоянии покоя, прекрасно пережили это и нормально проросли после года в открытом космосе. Однако в семенном банке большинство исследований преследуют более приземленные цели: накормить людей в быстро меняющемся мире. Семенные фонды служат гигантскими библиотеками генетического разнообразия, к которым фермеры и растениеводы-селекционеры могут обратиться, когда требуются сельскохозяйственные культуры с определенными качествами. После того как цунами 2004 г. затопило прибрежные рисовые поля от Индонезии до Шри-Ланки, семенные банки быстро предоставили устойчивые к соли сорта, чтобы заново засеять поля. А когда злаковая тля из России угрожала урожаю зерновых в Америке 1980-х гг., исследователи перебрали в семенных фондах более 30 000 разновидностей и сортов, чтобы найти те, что естественно устойчивы к этому вредителю. В условиях, когда коммерческое земледелие все больше сосредотачивается на нескольких наиболее продуктивных массовых пищевых культурах, семенные банки представляют собой важнейший механизм защиты культурных растений от вспышек болезней, стихийных бедствий и постоянной тенденции к снижению разнообразия пищевых растений по всему миру. Ожидается, что в ближайшем будущем они также сыграют ключевую роль в нашей адаптации к другому мировому тренду.

Я посетил Форт-Коллинс в середине мая, но с тем же успехом это мог быть и август. Термометр завис в районе 90 °F (32 °C), день за днем ставя новые рекорды: на 20 градусов выше обычного. Двумя неделями раньше был установлен еще один погодный рекорд — по количеству выпавшего снега. В связи с этим моя беседа с Крис Уолтерс свернула на климатические изменения. «Они уже влияют на то, как мы собираем семена и какие именно», — сказала она. Я попросил привести пример, и она тут же ответила: «Сорго. Оно должно вырасти гигантским». Потом объяснила, что этот высокий африканский злак естественно адаптирован к теплому климату: «Это зерновая культура для жарких и засушливых условий, и мы вскоре будем выращивать его все больше и больше». Учитывая такие планы на будущее, коллекция банка семян уже сейчас насчитывает 40 000 образцов разных видов и сортов сорго.

Если Крис права, то семенные банки будут играть важнейшую роль в эпоху климатических изменений, облегчая наш переход к альтернативным, более теплолюбивым культурам. Но они также защищают сельское хозяйство и от катастрофических событий: войн, стихийных бедствий или политических потрясений, которые могут нарушить работу сельскохозяйственных предприятий. В 2008 г. ученые представили новое международное хранилище семян в норвежском Заполярье. В этом хранилище, врезанном глубоко в склон горы на архипелаге Шпицберген, в темноте, в холодных и сухих условиях хранятся семена, практически не нуждаясь в дополнительном охлаждении или других внешних средствах для поддержания этих условий. «Если снаружи начнутся какие-либо большие проблемы, — заметил его директор-учредитель, — хранилище их переживет». Этот туннель прозвали «Хранилищем Судного дня», и его открытие попало в заголовки новостей по всему миру.

«Страх хорошо продается», — съязвила Крис, когда я упомянул о международном семенохранилище. Но тут же добавила, что все, кто занимается семенами, были благодарны за такую популяризацию их деятельности. Известность повысила значимость их работы и укрепила позиции в вечной борьбе за финансирование. А содержание семенного фонда никак нельзя назвать дешевым делом. Несмотря на то что такие слова, как «сейф» и «банк», предполагают, что достаточно лишь повернуть ключ в замке и уйти, содержание и хранение коллекции семян требует постоянных усилий и заботы. Даже в холодном хранилище образцы постепенно портятся, и их все время надо проверять на всхожесть. «Изначально планировалось делать это раз в семь лет, но на это у нас нет средств», — пожаловалась мне Крис, когда мы осматривали лабораторию проращивания. Мы остановились возле стола, где лаборант показал нам подносы с проросшими бобами — каждый проросток был аккуратно завернут во влажную бумажную салфетку. «Так что сейчас у нас десятилетний цикл… но и на это у нас не хватает денег!»