Плоди и размножай

В гости к белым медведям

Таких пейзажей, как на Шпицбергене, мы не видели никогда. Под ногами лежал серый каменистый грунт без почвы и заметного растительного покрова. Со всех сторон подступали многочисленные горы с языками ледников на фоне низкого, почти нахлобученного на голову неба...

На плече гида Александра, сопровождавшего нашу группу, висела заряженная винтовка. Зачем такая экипировка? Александр пояснил, что на Шпицбергене белых медведей гораздо больше, чем людей, и по местным правилам жители, а также туристы не могут покидать посёлок без оружия либо без вооружённого сопровождающего.

При появлении на горизонте белого медведя гид сначала должен попытаться напугать его шумом, если же зверь не ретируется, подготовиться к стрельбе, а при дальнейшем его приближении — палить без остановки. Я поняла, что идти до хранилища пешком в одиночку и без оружия действительно была плохая идея.

Александр рассказал, что Всемирное хранилище семян предназначено вовсе не для обычного материала, подготовленного для посева, а для семян, относящихся к генетическим ресурсам экономически значимых растений, в основном продовольственных культур. Он напомнил, что современное растениеводство опирается на довольно ограниченный набор видов и сортов, строго соответствующих нынешним условиям и требованиям. Множество модификаций или разновидностей пищевых растений либо уже исчезли с лица Земли в связи с изменившимися условиями жизни, либо ещё не успели пригодиться. Их семена не нужны землянам сейчас, но могут понадобиться в ближайшем или отдалённом будущем. Ведь климат, патогенная микрофлора и множество других обстоятельств могут изменяться самым причудливым и неожиданным образом. Оказавшись в новых условиях, люди смогут спастись от голода, имея те растения, которые мы сейчас не выращиваем. А чтобы они остались на планете и были под рукой в любой момент, их нужно сохранить в виде семян.

ДУБЛЕТНАЯ КОЛЛЕКЦИЯ ДЛЯ БУДУЩЕГО

Шпицбергенская кладовая семян — не единственное хранилище генетических ресурсов растений. Сельское хозяйство ведётся в разных странах, и каждое государство заинтересовано иметь свои коллекции семян, подходящих именно для его природно-климатических условий. Поэтому национальные банки семян пищевых растений открыты в большинстве стран.

Первое учреждение такого рода появилось в 1894 году в Санкт-Петербурге. Там было основано Бюро по прикладной ботанике, научные сотрудники которого стали собирать по всему миру сорта пищевых растений и их дикорастущих родственников. Для хранения ценных семян был создан генный банк.

Сейчас в мире насчитывается более 1700 банков семян, где содержится около 7 миллионов образцов. Благодаря им многие растения всё ещё существуют, хотя в природе их больше нет.

Семена в генных банках не просто лежат под замком. Те, что находятся в активных коллекциях, размножают, рассылают, исследуют и обменивают. Эту мобильную часть фонда содержать не так уж сложно. Но есть ещё неприкосновенный запас — базовые коллекции семян, требующие самых строгих условий хранения.

К началу XXI века биологи пришли к выводу, что держать бесценные генетические ресурсы только в национальных генетических банках рискованно. Если в месте, где находится такая сокровищница, случится землетрясение, наводнение, разразится вооружённый конфликт или наступит экономический коллапс, она исчезнет. Поэтому было решено создать общедоступный для всех стран резервный банк, где можно было бы хранить дубликаты базовых коллекций семян со всего мира.

ПОЧЕМУ ИМЕННО ШПИЦБЕРГЕН?

В обычных условиях семенной материал довольно быстро теряет всхожесть. Чтобы сохранить коллекцию, её приходится периодически пересевать, выращивать свежие семена и заменять ими старые. Если же продлить семенам жизнь, то замена их потребуется реже. Добиться этого позволяет хранение сухих семян (их влажность должна быть минимальной) на холоде.

Когда появилось промышленное холодильное оборудование, учёные приступили к исследованию влияния холодного хранения на поведение семян и доказали, что снижение температуры на каждые 5оС (в диапазоне от 0 до минус 50оС) увеличивает их жизнь вдвое. Канадским учёным, например, удалось получить здоровые растения из семян люпина арктического, пролежавшего в толще промерзшего ила около 10 тысяч  лет.

По современной технологии семена просушивают в зависимости от вида до 3-7% влажности, герметично укупоривают и хранят в холодильных или морозильных камерах. Сохранность образцов зависит от наличия электричества и исправности оборудования. На Шпицбергене, расположенном всего в 1125 км от Северного полюса, такая зависимость минимальна. Температура вечной мерзлоты не поднимается выше 3,5оС, к тому же там нет тектонической активности. Зато есть посёлок, где постоянно живут люди, и дорожная сеть, при этом местная энергетика обеспечена своим сырьём — на острове добывают каменный уголь.

В общем, все аргументы были в пользу Шпицбергена, и в 2004 году с проектом создания Всемирного хранилища семян выступил Международный фонд разнообразия сельскохозяйственных культур. Осуществлялся проект на средства Норвегии под эгидой ООН. Строительство семенохранилища финансировали также фонд Рокфеллера, Билл Гейтс и другие крупные компании и бизнесмены.

ПО ПОСЛЕДНЕМУ СЛОВУ ТЕХНИКИ

Шесть километров пути пройдено, и наша группа останавливается вблизи Всемирного хранилища семян. Подойти близко нельзя: объект огорожен, чтобы обезопасить приезжающих сотрудников от белых медведей.

Местоположение и планировка хранилища уникальны. Сооружение общей площадью 1000 м2 возведено на высоте примерно 130 м над уровнем моря. Помещения для хранения семян находятся в толще скалы на расстоянии 120 м от входа и окружены вечной мерзлотой. В камерах работают морозильные установки. Тем не менее в случае отключения электричества семена могут довольно долго сохраняться за счёт естественной низкой температуры.

Для специально подготовленных образцов семян в толще скалы устроено три одинаковых раздельных хранилища размером 9,5х27 м каждое. Автономное электрическое оборудование, питаемое местной электростанцией, поддерживает в них температуру 18оС ниже нуля.

Все семена запечатаны в специальные конверты по 500 штук в каждом, упакованы в пластиковые четырёхслойные пакеты и помещены в металлические запломбированные контейнеры. Максимальная вместимость семенохранилища — 2,5 миллиарда семян. В настоящий момент там находится более 930 тысяч образцов, практически из всех стран. Число образцов растёт постепенно, так как национальным банкам нужно время для подготовки дубликатов. Собственный отсек в хранилище получила каждая страна, обладающая коллекцией.

Кладовая семян на Шпицбергене создана, чтобы сохранять резервные коллекции в том случае, если в основном месте их хранения возникнут проблемы. И они уже пригодились. На протяжении нескольких лет на Шпицбергене хранилась большая часть ценнейшей ближневосточной коллекции генетического банка семян из охваченной войной Сирии. В 2015 году сирийские учёные для экстренного пополнения ближневосточного семенного фонда попросили вернуть им часть контейнеров с семенами пшеницы, овса и некоторых трав, предназначенных для выращивания в засушливых районах.

ПЫЛЬНОЕ ДЕЛО

Ещё до прибытия в Америку испанцев ацтеки использовали стручки ванили для ароматизации какао, которое тогда было острым, пряным и горьким напитком. Европейцы нашли этой орхидее применение в своих традиционных сладостях, так что к середине XVIII века её стручки, вывозимые из Мексики, ценились на вес серебра. Однако в других жарких краях, куда экспериментаторы переселяли ваниль, плоды не завязывались вообще. Дело в том, что опылять сложно устроенные цветки могут пчёлы только одного южно-американского вида. А поскольку этот вид довольно редок даже в Мексике, плодов ванили на лианах и там немного, чем и объяснялась их дороговизна.

Среди прочих тропических местностей ростки ванили завезли в 1822 году на остров Бурбон, лежащий в Индийском океане к востоку от Мадагаскара (в дальнейшем, когда династия Бурбонов пала, его переименовали в Реюньон). Остров был удобен как стоянка французских судов по пути в Индию и обратно. Название Реюньон (в переводе с французского — встреча, воссоединение) объясняется тем, что здесь в порту встречались моряки с разных судов. Силами чернокожих рабов на Реюньоне возделывались тропические культуры, особенно сахарный тростник и ананасы.

Один из рабов, двенадцатилетний сирота Эдмон Альбиус, принадлежал местному помещику Ферреолю Беллье-Бомону, который любил экспериментировать на своих землях с различными растительными культурами. Мальчик всюду сопровождал хозяина, выполняя мелкие поручения. Беллье-Бомон относился к нему почти как к сыну, обучал основам садоводства и ботаники. Среди множества экзотических диковинок в саду помещика росла и ваниль. Цвела, но плодов не давала. В 1841 году при очередном обходе посадок хозяин заметил, что на одной из лиан образовался плод. Эдмон признался, что сам опылил этот цветок, осторожно раскрыв его и тонкой палочкой прижав тычинки к пестику. Как затем писал Беллье-Бомон в мемуарах, «этот сообразительный мальчишка заметил, что в цветке имеются мужские и женские элементы, и самостоятельно додумался, как объединить их».

Метод опыления, придуманный Эдмоном Альбиусом, быстро распространился, и через семь лет после его открытия остров Реюньон выдал на экспорт первый десяток килограммов ванили. А к концу века маленький остров производил больше ванили, чем вся Мексика.

В 1848 году Эдмона Альбиуса освободили из рабства, он стал полноправным гражданином Франции. Но открытие, озолотившее плантаторов, не принесло ему ни сантима, он умер в бедности. Уже в наше время на Реюньоне поставили памятник изобретателю способа опыления цветков ванили.

по материалам: Е. Поплевой, Ю. Фролова