Элис Робертс - Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир

В контрольной теплице с современным климатом все растения внешне походили на теосинте: ветвистые стебли с побегами, несущими как метелки (мужские соцветия), так и женские соцветия. Зерна в початках вызревали не все сразу, а поэтапно. А вот в теплице с климатом ледникового периода картина сложилась совершенно иная. Большинство растений все еще напоминали теосинте, но зато некоторые, примерно каждое пятое растение, стали очень похожи на кукурузу. У них сформировался единственный неветвящийся стебель. Прямо к главному стеблю прикреплялись женские соцветия, из которых позже формировались початки с одновременно созревающими зернами.

Ученых всегда удивляло, что такое растение, как теосинте, было выбрано для разведения ранними земледельцами. Но если некоторые экземпляры теосинте в конце ледникового периода были более похожи на современную кукурузу – початки расположены близко к стеблю и легко срываются, а зерна в них вызревают одновременно, – тогда этот выбор не покажется таким уж странным.

Но самое интересное произошло, когда ученые собрали семена растений, так похожих на кукурузу и выращенных в условиях ледникового периода, и посеяли их вновь, создав на этот раз условия, воспроизводящие климат Земли после оледенения, в самом начале голоцена, около 10 000 лет назад. Половина растений по-прежнему больше походила на кукурузу, чем на теосинте. Это означает, что ранние земледельцы довольно быстро получили растения с желаемым «кукурузным» фенотипом. Нам известно, что в процессе окультуривания кукурузы у растения происходили и генетические изменения, но, по всей видимости, значительную роль здесь сыграла и фенотипическая пластичность. Эта впечатляющая пластичность может отражать приспособленность к постоянно меняющимся условиям: вероятно, именно в таких условиях существовали предки этого растения, которые были вынуждены быстро адаптироваться к новым условиям произрастания. Если мы хотим понять, как человек одомашнил животных и растения, мы не должны больше закрывать глаза на феномен фенотипической пластичности, а также на значительную роль, которую сегодня играют окружающая среда и экология.

Таким образом, изменяя свой внешний вид под воздействием меняющихся условий среды и селекции со стороны человека, кукуруза распространилась из родных тропических лесов Мексики в горные районы, а также к северу и к югу, по мере того как росло значение земледелия. Постепенное распространение этого растения по Американским континентам позволило ему приспособиться к различным условиям произрастания: стать не только обитателем низин, но и высокогорной культурой, выживать не только в тропическом, но и в умеренном климате.

Фенотипическая пластичность и новые генные мутации представляют собой два важнейших источника новых признаков организма, объясняющие «сильное и заметное» разнообразие кукурузы. Но еще одна особенность помогла этому растению развить свою уникальную способность моментально приспосабливаться к новой среде обитания, и она досталась кукурузе от дикорастущих родственников. Когда первая культурная кукуруза распространилась из низин на склоны мексиканских гор, она скрещивалась с обитавшим в горах подвидом теосинте Zea mays mexicana. Генетические исследования показали, что около 20 % генома высокогорная кукуруза получила от этой разновидности теосинте. Так же как и культурный ячмень, которому устойчивость к засухе передалась по наследству от дикорастущих родственников в Сирийской пустыне, кукуруза извлекла максимальную пользу, приобретая часть важной генетической информации в результате скрещивания с родственными местными растениями.

По всей вероятности, из Мексики кукуруза попала через нагорья и низменности в Гватемалу и дальше на юг. Около 7500 лет назад эта культура добралась до Южной Америки. Около 4700 лет назад кукурузу уже выращивали в низинах Бразилии, а 4000 лет назад она появилась в Андах. Из северной части Южной Америки эта культура распространилась дальше на север, на территорию Тринидада и Тобаго, и на другие острова Карибского моря. Завоевание Североамериканского континента началось более 2000 лет назад и далось ей не так быстро, но затем буквально за несколько веков кукуруза прошла путь из юго-восточной части материка до северо-востока, на территорию современной Канады. И на каждом этапе этого долгого путешествия кукуруза менялась.

К тому времени как в Америку прибыли европейцы, в Западном полушарии сформировалось уже великое множество сортов кукурузы, которая произрастала от Мексики до северо-востока Америки, от побережья Карибского моря и бразильских речных долин до высоких Анд. Когда Колумб ступил на неизведанный берег, кукуруза – во всех разновидностях – уже была обладающим высокой вариабельностью, высокоадаптированным культурным растением, готовым быстро покорить весь земной шар.

Крошечный обрывок серого, смятого, похожего на тонкую кожу материала – такой крошечный, что почти умещается на кончике пальца. Ничего удивительного. Если вы обнаружите такой в саду за домом, то, вероятно, решите, что это кусочек мусора. Скорее всего, он улетел с компостной кучи. (Настолько же незначительная вещь, как и осколок камня, который выкопал из своей норы омар.) И тем не менее перед вами очень ценный элемент археологического материала.

Этот небольшой черный клочок органического материала был найден во время раскопок археологического памятника Монте-Верде на юге Чили, которые начались в 1980-х годах. Монте-Верде – одно из самых древних точно датированных человеческих поселений в обеих Америках, возрастом около 14 600 лет. Данное поселение – почти современник натуфийских памятников в Леванте, однако значительное отличие между ними состоит в том, что на Ближнем Востоке люди тогда обитали уже несколько десятков тысячелетий. А в Монте-Верде они поселились относительно недавно.

Я побывала в Монте-Верде в 2008 году вместе с геологом Марио Пиньо, участвовавшим в раскопках. Приехав в это важнейшее историческое место, мы увидели поле с овцами, пасущимися на замшелых берегах стремительного ручья Чинчихуапи. От Англии нас отделяло огромное расстояние, но я вполне могла представить, что нахожусь на прогулке в Озерном крае – знакомое ощущение деревенской идиллии. Без помощи Марио я бы, конечно, с трудом нашла местоположение древней стоянки – раскопки были завершены, и участок уже полностью слился с окружающим пейзажем. Боюсь, сама бы я даже не заметила здесь никаких следов.