Элис Робертс - Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир

Тогда мы наконец узнаем, стоил ли «золотой рис» стольких лет ожидания.

Сегодня рис можно встретить повсюду. Если задаться целью восполнить дефицит витаминов, от которого страдает весь мир, то лучшего кандидата для генетической модификации не найти, и именно поэтому рис оказался в центре споров относительно ГМО. Более того, сама история происхождения культурного риса полна противоречий.

Существует два вида культурного риса. Один из них, Oryza glaberrima, или африканский рис, выращивается в небольшом районе Западной Африки и иногда встречается в Южной Америке. Второй вид, Oryza sativa, азиатский рис, распространен на значительно большей территории. Он включает в себя два подвида, Oryza sativa japonica и Oryza sativa indica. Подвид japonica, с клейкими, короткими зернами, произрастает в основном на высокогорьях и культивируется на сухих полях. В отличие от него indica – подвид с неклейкими, длинными зернами – предпочитает низины, залитые водой поля, такие как затопленные террасы Ляо Чжунпу. Если indica встречается почти исключительно в тропиках, то у japonica есть разновидности, произрастающие в тропических и умеренных широтах. Оба подвида риса довольно тесно связаны с дикорастущим рисом, Oryza rufipogon. Можно ли тогда утверждать, что от него и произошли культурные виды? Или же у них совершенно разное происхождение?

Дикий предок риса, Oryza rufipogon, представляет собой болотное растение, распространенное на обширных территориях Азии – от востока Индии, через юго-восток Азии – включая Вьетнам, Таиланд, Малайзию и Индонезию – до юга и востока Китая. Тем не менее археологические и ботанические данные позволяют выделить на этой территории особый район, который и принято считать родиной культурного риса, и расположен он в самом Китае. Здесь также были введены в культуру соя, фасоль лучистая, могар, цитрусовые, дыни, огурцы, миндаль, манго и чай. Самые ранние археологические свидетельства существования культурных растений – а рис как раз одним из первых был введен в культуру – относятся к периоду около 10 000 лет назад.

В 2000 году генетики собрали вместе все данные по происхождению риса; археологические свидетельства и генетические маркеры указывали на единственный источник происхождения Oryza sativa indica, расположенный в Южном Китае, в то время как подвид Oryza sativa japonica, как считалось, появился позднее как адаптация к высокогорной местности. Однако с такой теорией согласились не все. Некоторые ученые настаивали на том, что indica и japonica слишком отличаются друг от друга, чтобы такие отличия могли появиться в результате эволюции за такой короткий промежуток времени, и предполагали, что эти два подвида риса были введены в культуру независимо друг от друга. Более поздние исследования подтвердили правильность этой модели двух источников, но с небольшой натяжкой: в некоторых участках геномы двух подвидов были больше похожи друг на друга, чем должны были быть. И именно эти участки были связаны с основными признаками культурного риса, включающими меньшее осыпание колосьев, склонность к вертикальному росту, сокращение числа боковых побегов, а также изменение цвета оболочки зерна с черного на белый. Если бы indica и japonica произошли бы от совершенно не связанных друг с другом подвидов дикорастущего риса, эти гены не должны быть одинаковыми.

История исследований происхождения риса развивалась по знакомому нам сценарию: первые генетические исследования, сосредоточенные лишь на нескольких генетических маркерах, в результате – предположение о единственном источнике; более обширные генетические исследования, указывающие на наличие нескольких отдельных источников происхождения в разных регионах; и, наконец, открытие различных участков генома, противоречащих имеющейся исторической информации.

В 2012 году китайские генетики снова обратились к данному вопросу и опубликовали результаты своего исследования в журнале Nature. Речь шла о полном исследовании геномов ряда дикорастущих и культурных сортов риса. Ученые установили, что определенные участки генома, особенно связанные с признаками культурного риса, указывали на недавнее расхождение разновидностей и, соответственно, – на единый центр происхождения культурного вида. Однако впоследствии другие участки генома открыли более глубокие слои истории и подтвердили гипотезу о нескольких источниках происхождения. Именно сходство сортов с многими разновидностями дикого риса, встречающимися в различных географических условиях, позволило ученым найти ключ к разгадке. По пятидесяти пяти позициям, связанным с признаками культурного риса, геномы и indica, и japonica оказались ближе всего к геномам определенной группы разновидностей дикорастущего риса из Южного Китая: предки этого дикого риса являлись и предками культурного риса. Но если рассматривать геном в целом, то japonica по-прежнему была наиболее близка к южнокитайскому дикорастущему рису, а вот indica скорее походила на разновидности дикого риса с юго-востока и юга Азии. Такое распределение представляется логичным, если основываться на том, что рис был введен в культуру на юге Китая, поскольку далее подвид japonica распространился далеко на запад, скрещиваясь с местными дикорастущими разновидностями риса. Конечно, рис распространялся не сам по себе – как и на Ближнем Востоке, в ту пору в Китае начался период неолита, вызвавший быстрый рост населения и побудивший земледельцев сняться с места. В Y-хромосоме современных тибетцев до сих пор сохранился след волны переселения, достигшей их краев 10 000-7000 лет назад. В конце концов культурный рис подвида japonica , прибывший с востока, встретился с уже практически введенной в культуру indica. Получается, как и в случае с кукурузой, мы имеем здесь дело с единым центром происхождения с последующим распространением и скрещиванием с другими дикорастущими разновидностями или другими не до конца окультуренными растениями по мере перемещения.

Размышляя о происхождении риса, я невольно представляла себе небольшие группки совершенно непривлекательных проростков – несколько стебельков-травинок с корешками, – которые Ляо Чжунпу давал мне сажать на его узких, петляющих, залитых водой рисовых полях. Как же этот вид злаков смог приобрести такое важное значение в жизни человека? Как и в случае с пшеницей, да и с кукурузой, с трудом можно объяснить, почему зерна дикого риса начали употреблять в пищу. До того как рис был введен в культуру, до того как у него развилась важная черта – неосыпающиеся колосья, до того как увеличился объем рисового зерна и урожайность культуры, это скромное растение с горстью мелких твердых зернышек, по-моему, мало подходило на роль продукта питания.