Тор Хэнсон
Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию
Аннотация
Тор Хэнсон (1)
ТРИУМФ СЕМЯН
Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию
* * *
* * * (1)
Замечание автора
Благодарности
Введение
Предисловие. Неукротимая энергия
Семена питают
Глава 1. Семя на каждый день
Глава 2. Хлеб насущный
Глава 3. «Иногда вы чувствуете себя как орех»
Семена объединяют
Глава 4. Что умеет плаунок
Глава 5. Споры Менделя
Семена выживают
Глава 6. Мафусаил
Глава 7. Надежно как в банке
Семена защищаются
Глава 8. Зубом, клювом и резцом
Глава 9. Богатство вкуса
Глава 10. Главные бобы бодрости
Глава 11. Смерть от зонтика
Семена путешествуют
Глава 12. Соблазнительная мякоть
Глава 13. По воле волн и ветра
Заключение. Будущее семян
Приложение. Общеупотребительные и научные названия растений
Примечания к главам
Введение
Предисловие. Неукротимая энергия
Глава 1. Семя на каждый день
Глава 2. Хлеб насущный
Глава 3. «Иногда вы чувствуете себя как орех»
Глава 4. Что умеет плаунок
Глава 5. Споры Менделя
Глава 6. Мафусаил
Глава 7. Надежно как в банке
Глава 8. Зубом, клювом и резцом
Глава 9. Богатство вкуса
Глава 10. Главные бобы бодрости
Глава 11. Смерть от зонтика
Глава 12. Соблазнительная мякоть
Глава 13. По воле волн и ветра
Заключение. Будущее семян
Словарь биологических терминов
Библиография
Над книгой работали
Text
                    Тор Хэнсон
Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и
повлияли на человеческую цивилизацию

https://www.litres.ru/tor-henson/triumf-semyan-kak-semena-pokorili-rastitelnyy-mir-ipovliyali-n/
«Хэнсон, Тор. Триумф семян: Как семена покорили растительный мир и повлияли на
человеческую цивилизацию / Пер. с англ.»: Альпина нон-фикшн; Москва; 2018
ISBN 978-5-9614-5156-6

Аннотация
Книга ученого-биолога, известного популяризатора науки Тора Хэнсона «Триумф
семян» рассказывает об эволюции семенных и споровых растений и их роли в развитии
человеческих цивилизаций. Автор описывает, как ученые исследуют в угольных шахтах
палеонтологическую летопись растительного мира, приводит разнообразные исторические
факты использования семян людьми. Большой интерес представляют главы о влиянии
пряностей на мировую торговлю, о том, как хлопок послужил двигателем экономики,
промышленной революции и политических событий, а также о роли кофе — «главных зерен
бодрости» — в развитии творческой мысли в эпоху Просвещения. Ненавязчивый юмор и
хороший образный язык помогают автору говорить легко и интересно о самых сложных
научных гипотезах и теориях, что делает книгу увлекательной и полезной для любого
читателя.


Тор Хэнсон ТРИУМФ СЕМЯН Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию
© Thor Hanson, 2015 Публикуется с разрешения издательства BASIC BOOKS, an Imprint of PERSEUS BOOKS, a division of PBG Publishing, LLC, a subsidiary of Hachette Book Group, Inc (США) при содействии Агентства Александра Корженевского (Россия) © Издание на русском языке, перевод, оформление. ООО «Альпина нон-фикшн», 2018 © Электронное издание. ООО «Альпина Диджитал», 2018 *** Издание подготовлено в партнерстве с Фондом некоммерческих «Траектория» (при финансовой поддержке Н. В. Каторжнова). инициатив Фонд поддержки научных, образовательных и культурных инициатив «Траектория» (www.traektoriafdn.ru) создан в 2015 году. Программы фонда направлены на стимулирование интереса к науке и научным исследованиям, реализацию образовательных программ, повышение интеллектуального уровня и творческого потенциала молодежи, повышение конкурентоспособности отечественных науки и образования, популяризацию науки и культуры, продвижение идей сохранения культурного наследия. Фонд организует образовательные и научно-популярные мероприятия по всей России, способствует созданию успешных практик взаимодействия внутри образовательного и научного сообщества. В рамках издательского проекта Фонд «Траектория» поддерживает издание лучших образцов российской и зарубежной научно-популярной литературы. *** Посвящается Элайзе и Ноа Замечание автора В этой книге я предпочел придерживаться функционального определения семян, учитывая, что в некоторых случаях часть растения, выглядящая, как семя, может также включать ткани, относящиеся к плоду (например, скорлупа грецкого ореха). В тексте используются только общеупотребительные названия растений, но полный список латинских биномиальных наименований содержится в приложении. Ботанические термины я старался свести к минимуму или пояснять их в контексте, но, кроме того, составил краткий словарь (также приведенный в конце книги). В заключение я рекомендую читателям не пренебрегать примечаниями к каждой главе. Они содержат множество представляющих интерес сведений, которые не укладывались в повествование, но были слишком хороши, чтобы не упомянуть их вовсе. Благодарности В написании этой книги я полагался на помощь и терпение широкого круга великодушных людей. Здесь, без определенной последовательности, приводится неполный перечень тех, кто оказал мне поддержку в ходе работы, давая интервью, предоставляя книги
и статьи, отвечая на вопросы и даже периодически присматривая за ребенком: Кэрол и Джерри Баскин, Кристина Уолтерс, Роберт Хаггерти, Билл ДиМишель, Фред Джонсон, Джон Дойч, Дерек Бьюли, Патрик Кирби, Ричард Рэнгем, Сэм Уайт, Майкл Блэк, Крис Луни, Оле Бенедиктов, Микаэла Колли, Эми Грондин, Джон Навазио, Мэттью Диллон, Сара Шэллон, Элейн Солоуей, Хью Притчард, Хоуард Фэлкон-Лэнг, Мэтт Стимсон, Скотт Элрик, Станислав Оплуштил, Боб Сиверс, Фил Кокс, Роберт Друзинский, Грег Адлер, Дэвид Стрейт, Джуди Чупаско, Дайан Отт Уили, Софи Руи, Пэм Сталлер, Ноэлль Мачники, Челси УолкерУотсон, Брэндон Пол Уивер, Хироси Асихара, Джери Райт, Рональд Гриффитс, Тифуми Нагаи, Стив Мередит, Дэвид Ньюман, Ричард Каммингс, Джованни Джустина, Джейсон Уерден, Эрин Брейбрук, Международный музей шпионажа в Вашингтоне, Валерия Форни Мартинс, Марк Стаут, Ал и Нелли Хэбеггер, Томас Богардт, Айра Пастан, Кирстен Галлахер, Уно Элиассон, Джонатан Уэндел, Данкан Портер, Чарльз Мозли, Бойд Прэтт, Белла Френч, Пол Хэнсон, Аарон Бурмейстер, Нейсон и Эрика Хэмлин, Джон Дики, Сюзанн Олив, Эми Стюарт, Дерек и Сьюзан Арндт, Кэтлин Бэллард и Крис Уивер. Я благодарен Мемориальному фонду Джона Саймона Гуггенхайма, предоставившему мне стипендию специально для написания этой книги. Фонд Леона Ливи также щедро субсидировал эту работу. Особая признательность за помощь в исследовании — библиотеке Айдахского университета и библиотеке острова Сан-Хуан с отдельной благодарностью за терпение и внимание координатору межбиблиотечного книжного абонемента Хейди Льюис. Я благодарен за талант и энтузиазм моему агенту, Лоре Блейк Петерсон, и всем ее коллегам из литературного агентства Curtis Brown. Вновь было истинным удовольствием работать с Ти Джеем Келлехером и превосходным коллективом Basic Books и Perseus, включавшим Сандру Берис, Кэсси Нельсон, Клэя Фарра, Мишель Джейкоб, Триш Уилкинсон, Николь Джарвис, Николь Капуто и др. Наконец, ничего из этого не осуществилось бы или, во всяком случае, не принесло столько радости без любви и помощи моих друзей и семьи. Введение: «Heed!» Граф, я только Скажу, что я во всем покорна вам. Уильям Шекспир. Все хорошо, что хорошо кончается (1605) Чарльз Дарвин пять лет путешествовал на корабле Его Величества «Бигль», восемь лет посвятил анатомии усоногих раков1 и большую часть своей взрослой жизни провел, обдумывая значение естественного отбора. Знаменитый монах-натуралист Грегор Мендель вручную опылил 10 000 растений гороха в течение восьми весенних сезонов в Моравии, пока наконец не записал свои мысли о закономерностях наследования признаков. Два поколения семьи Лики десятилетиями просеивали песок и перебирали камни в ущелье Олдувай, чтобы обнаружить и сложить в общую картину горстку окаменевших костей, что привело к важному для науки открытию. Чтобы разобраться в тайнах эволюции, как правило, требуется тяжкий труд, который становится делом всей жизни, посвященной кропотливым наблюдениям и осмыслению их результатов. Но в некоторых случаях вывод напрашивается сам собой, вам все понятно с самого начала. Так, каждый, кто общался с детьми, понимает происхождение пунктуации, выражающей оттенки человеческой речи. Она начинается с 1 Изучая переходные формы у современных и ископаемых видов усоногих раков, Дарвин обнаружил факты, подтверждающие его эволюционную концепцию. Четырехтомная монография «Усоногие раки» была удостоена высшей награды — медали Королевского общества — и до сих пор используется специалистами-зоологами. — Прим. ред.
восклицательного знака. Ничто не получается у маленького ребенка более естественно, чем выразительные глаголы в повелительном наклонении. Практически любое слово, произнесенное с правильной интонацией, можно превратить в команду — жизнеутверждающий, настойчивый возглас, усиленный бессчетным количеством восклицательных знаков. Все прочие нюансы речи и письма, которые можно выразить с помощью запятой, точки или точки с запятой, очевидно, осваиваются детьми позже. Восклицательный знак дан им от рождения. Наш сын, Ноа, прекрасно подтверждает эту гипотезу. Он начал свою словесную карьеру с ожидаемых фраз — от «Дай!» и «Еще!» до излюбленного детьми категоричного «Нет!». Однако его ранний запас слов отражал также и совершенно особый, необычный интерес: Ноа был одержим семенами. Ни Элайза, ни я не можем вспомнить в точности, когда возникла эта страсть; казалось, что он любил семена с первых дней жизни. Неважно, покрывали ли эти семена поверхность клубники, вынимались ли из внутренности кабачка или обнаруживались при разжевывании ягоды шиповника, сорванной с придорожного куста, — каждое семечко, которое попадалось Ноа, заслуживало внимания и комментария. Собственно, выяснение, какие предметы имеют семена, а какие — нет, стало одним из первых способов, который наш сын освоил, чтобы упорядочивать окружающий мир. Сосновая шишка? Семена есть. Помидор? Семена есть. Яблоко, авокадо, булочка с кунжутом? Все с семенами. Енот? Без семян. Так как подобные обсуждения регулярно происходили в нашем семейном кругу, неудивительно, что тема семян оказалась одной из первых на очереди, когда пришла пора обдумывать идею новой книги. Возможно, исход дела решила некоторая повелительная интонация, с которой Ноа делился своими ботаническими наблюдениями. Свистящие звуки нелегко давались его детскому языку, но, вместо того чтобы шепелявить, он предпочитал заменять звук «s» твердым «h». В результате получалось сочетание двух команд — каждый раз, когда Ноа разделывал на части какой-нибудь ни в чем не повинный фрукт, он протягивал мне семена и кричал: «Heed!»2 Эта сцена повторялась изо дня в день, пока однажды не достигла своей цели: я таки обратил внимание на семена. В конце концов, маленький Ноа уже завладел значительной частью нашей жизни. Почему бы не позволить ему влиять на принятие родителями профессиональных решений? К счастью, он подсказал мне тему, дорогую моему сердцу, — именно об этом я годами собирался написать книгу. В бытность аспирантом я работал во влажных тропических лесах, исследуя распространение семян огромных деревьев и участие в этом процессе животных. Тогда я узнал, насколько жизненно необходимы эти семена — не только для самих деревьев, но и для поедающих и распространяющих их летучих мышей и обезьян, питающихся ими попугаев, грызунов и пекари, охотящихся на пекари ягуаров и т. п. Изучение семян расширило мое понимание биологии, а также показало, что их влияние распространяется далеко за границы леса или поля: насущная потребность в семенах существует повсеместно. Семена преодолевают невидимые барьеры, которые мы возводим между миром природы и миром человека. Они с таким постоянством и в столь разнообразных формах встречаются в нашей повседневной жизни, что мы едва ли осознаем, насколько сильно зависим от них. Рассказ о семенах призван напомнить нам об основополагающей связи между людьми и природой — растениями, животными, почвой, временами года и самим процессом эволюции. И в эпоху, когда впервые в истории более половины человечества живет в городах, нет ничего важнее восстановления этой связи. Однако, прежде чем перейти к последующему повествованию, мне бы хотелось сделать два отступления. Первое служит необходимым пояснением, призванным сохранить хорошие отношения со многими моими друзьями, занимающимися морской биологией. В фильме 2 «Heed!» (англ.) — «Внимание!», искаженное сыном автора «Seed!» — «Семена!» — Прим. пер.
«Мятеж на „Баунти“», вышедшем в 1962 г., есть запоминающаяся сцена, в которой взбунтовавшиеся матросы сажают капитана Блая в дрейфующий баркас, а затем сразу же выбрасывают за борт ненавистные саженцы хлебного дерева. (Блай регулярно поливал растения пресной водой, даже когда рацион команды пришлось урезать.) Когда юные деревца проплывают мимо корабля, камера обращается вспять, чтобы показать их в бегущей за кормой пенистой струе. Горстка жалких зеленых ростков посреди бескрайнего, невозмутимого моря. У них, скорее всего, нет будущего, и это приводит нас к важному выводу, что семенная стратегия имеет свои ограничения. И хотя на суше действительно господствуют семенные растения, на трех четвертях планеты, покрытых океанами, действуют другие правила. Это царство водорослей и крошечного фитопланктона, а их семенные сородичи ограничены лишь несколькими мелководными видами трав, плодами кокосов, изредка качающихся на волнах, и тем, что выбросили моряки за борт. Семена эволюционно возникли как прекрасное приспособление для размножения и расселения растений на твердой почве, и именно здесь их многочисленные преимущества определили ход естественной и человеческой истории. Но не стоит забывать, что в открытом океане они все еще новички. Второе отступление связано с тем, что в настоящее время существует область разногласий относительно генно-модифицированных семян, обсуждение которой выходит за рамки предмета и целей данной книги. В аспирантуре моя учебная программа включала обязательный семинар, на котором студенты знакомились с оборудованием, применяемым в генетической лаборатории. Мы собирались по вечерам раз в неделю и, облачившись в белые халаты, проводили пару часов, практикуясь в работе с различными пробирками, трубками и жужжащими и пищащими приборами. В качестве простого эксперимента инструктор показал нам, как внедрить нашу собственную ДНК в геном бактериальной клетки. Поскольку колонии бактерий затем предоставлялась возможность расти и размножаться, наша ДНК могла бы копироваться до бесконечности — такова простейшая форма клонирования. И хотя мы, разумеется, использовали всего лишь короткий фрагмент ДНК да и результаты были, прямо скажем, весьма сомнительными, я отчетливо помню, как размышлял: «А смог бы я клонировать себя на зачетном занятии?» Появление относительно простого в использовании оборудования для генетических манипуляций открыло новую эру в жизни растений и их семян. Привычные сельскохозяйственные культуры — от кукурузы и сои до латука и томатов — были изменены в лабораторных условиях с помощью генов, заимствованных у арктических рыб (для устойчивости к морозу), почвенных бактерий (для создания собственных пестицидов) и даже у Homo sapiens (для производства человеческого инсулина). Семена теперь можно запатентовать как интеллектуальную собственность и сконструировать их геном таким образом, чтобы он включал гены-«терминаторы», не позволяющие, как это традиционно принято у фермеров, сохранять купленные семена для будущего посева или пустить часть растений на семенной материал3. Генетическое модифицирование — новейшая технология, имеющая в наше время первостепенное значение, но на этих страницах о ней лишь кратко упоминается. Вместо этого мы рассмотрим, почему же нас так беспокоит эта проблема. В то время как современные генетики не перестают удивлять нас, предлагая цыплят без перьев, светящихся в темноте кошек, а также коз, образующих в молоке паутинный белок4, не странно ли, что при обсуждении ГМО именно семена оказались на острие дискуссии? 3 Из семян с терминаторными генами (от англ. terminate — ограничивать) получают стерильные растения, не способные образовывать жизнеспособные семена. Таким образом фирма, производящая семена, вынуждает фермеров ежегодно покупать у них семенной материал для посева. — Прим. ред. 4 В 2000 г. компанией Nexia Biotechnologies была получена коза, в молоке которой содержался паутинный белок паука. Это «шелковое молоко» предполагалось использовать для производства паутинного материала под названием «биосталь». — Прим. ред.
Почему опросы общественного мнения неизменно свидетельствуют о том, что люди гораздо спокойнее относятся к идее изменения их собственного генома или даже генома их детей (в медицинских целях), чем к мысли об изменении генома семян? Ответы на эти вопросы можно найти в последовательности событий, охватывающих миллионы лет, в которых удивительным образом переплелись история семян и история нашего собственного вида и его культуры. Трудность, с которой я столкнулся в написании этой книги, состояла не в том, чтобы наполнить ее содержанием, а в том, чтобы решить, какой материал использовать, а какой оставить на обочине дороги. (Настоятельно рекомендую прочитать дополнительные, весьма занимательные, истории и информацию в примечаниях к главам. Это единственное место в книге, из которого вы можете почерпнуть сведения, например, о гомфотериях, «быстрой воде» или «личинке волынщика».) В ходе повествования мы познакомимся с удивительными растениями и животными, а также со многими людьми, которые сделали семена частью своей жизни, — от ученых и фермеров до садовников, торговцев, путешественников и шеф-поваров. Если я справился со своей работой, вы в конечном счете придете к тому же заключению, к которому пришел и я, и что Ноа, очевидно, понимал с самого начала: семена — это чудо, заслуживающее изучения, восхищения, изумления и любого количества восклицательных знаков. Предисловие. Неукротимая энергия Задумайтесь о той неукротимой энергии, которая заключена в желуде! Вы зарываете его в землю, и он прорастает могучим дубом. Закопайте овцу, и вы не получите ничего, кроме гниющего трупа. Джордж Бернард Шоу. Вегетарианская диета по Шоу (1918) Я отложил молоток и уставился на семя. На нем не было ни царапины. Его темная поверхность выглядела такой же гладкой и безупречной, как и тогда, когда я нашел его на подстилке влажного тропического леса. Там, пребывавшее в покое на лесной сырой, вязкой почве в окружении звуков падающих капель и постоянного стрекотания насекомых, семя, казалось, готово было раскрыться, предвещая появление набухших почек, корней и зеленых листьев. Однако здесь, в моем кабинете, под гудящими лампами дневного света эта проклятая штука имела совершенно несокрушимый вид. Я поднял семя, и оно удобно разместилось на моей ладони — немного крупнее грецкого ореха, но более плоское и темное, со скорлупой тяжелой и твердой, как закаленная сталь. Толстый шов окаймлял семя по краю, но все усилия расколоть или расщепить его с помощью отвертки не увенчались успехом. Мощное сжатие разводным ключом с длинными ручками также не дало никаких результатов, а теперь и удары молотком оказались бесполезны. Мне явно требовалось что-то более фундаментальное. Мой университетский кабинет занимал угол здания, в котором помещался древний гербарий факультета лесоводства, — забытое всеми место, где вдоль стен тянулись пыльные металлические витрины с коллекциями засушенных растений. Раз в неделю группа ушедших на пенсию сотрудников собиралась здесь за кофе с булочками, вспоминая научные экспедиции, приключения и факультетские интриги прошедших десятилетий. Мой письменный стол также относился к той давней эпохе, когда офисную мебель конструировали из хромированной стали и огнеупорной пластмассы. Он был достаточно большим, чтобы вмещать целый парк копировальных машин и телетайпов, и достаточно тяжелым, чтобы выдержать ударную волну от ядерного взрыва. Положив семя под массивную ножку стола, я приподнял его и отпустил. Стол с грохотом ударился об пол, отбросив семечко в сторону — отскочив от стены, оно скрылось под витриной. Когда я его нашел, на темной поверхности семени не было ни единой царапины. Тогда я попробовал еще раз — бах! — и еще раз — бах! — с каждой неудачной
попыткой испытывая все большее чувство безысходности. В конце концов я присел на пол, прижал семя к стене ножкой стола и начал исступленно колотить по ней молотком. Однако мое раздражение в тот момент не шло ни в какое сравнение с негодованием профессора лесоводства, который неожиданно ворвался в кабинет, красный как рак, и заорал: «Черт побери, да что здесь происходит? Вы мешаете мне вести занятие в соседней аудитории!» Определенно, я нуждался в менее шумном методе расщепления семян. Особенно учитывая то обстоятельство, что это было не единственное семя, которое мне требовалось вскрыть. Сотни семян хранились в двух ящиках в кладовке, не считая более 2000 листьев и кусочков коры. Все это я кропотливо собирал несколько месяцев во время полевой работы в лесах Коста-Рики и Никарагуа. Преобразование этих образцов в научные данные должно было стать основой моей докторской диссертации. Или не стать — судя по тому, как продвигалось дело. В конце концов я обнаружил, что сильный удар киянки по зубилу позволяет отлично справиться с задачей, но безуспешные попытки вскрыть то самое первое семя преподали мне важный эволюционный урок. Почему, спрашивал я себя, оболочку семени так трудно расколоть? Разве весь смысл семени не в том, чтобы переместиться подальше от материнского растения и дать начало новой жизни? Наверняка, эта толстая кожура появилась не только для того, чтобы свести на нет усилия незадачливого аспиранта. Ответ, конечно, заключается в том же законе природы, который заставляет наседку оберегать свое гнездо с яйцами, а львицу — защищать своих детенышей. Для дерева, послужившего мне объектом для изучения, выживание следующего поколения — первостепенная эволюционная задача, которая стоит любых затрат энергии и изобретения самых изощренных приспособлений. А в эволюционной истории растений ни одно событие не смогло обеспечить более надежной защиты потомства, а также возможности его сохранения и распространения, чем появление семян. В предпринимательской деятельности конечный успех продукта оценивается по узнаваемости его торговой марки и повсеместной доступности. Когда я жил в Уганде в глинобитной хижине на краю Непроходимого Леса Бвинди, в четырех часах езды от асфальтированной дороги, я тем не менее имел возможность купить бутылку кока-колы в пяти минутах ходьбы от своего дома. Специалистам в области маркетинга остается только мечтать о такой широкой распространенности своих товаров, в то время как в мире природы семена без труда проникают повсюду. Семенные растения преобладают в большинстве ландшафтов — от влажных тропических лесов и альпийских лугов до арктической тундры — и определяют структуру целых экосистем. Ведь лес все же называют по растущим в нем деревьям, а вовсе не по прыгающим там обезьянам или чирикающим птицам. И все знают, что знаменитый национальный парк Серенгети именуют «страной травянистых равнин», а не «страной зебр и гну». Если мы исследуем основы природных экосистем, то раз за разом обнаруживаем, что жизненно важную роль в них играют семена и растения, которые их образуют. Ледяная газировка особенно хороша в полуденную жару в тропиках, а аналогия с кокаколой помогает нам понять эволюционный успех семян. Она также справедлива в отношении еще одного аспекта: в ходе естественного отбора, как и при конкуренции на рынке, побеждает лучший продукт. Наиболее удачные адаптации распространяются во времени и пространстве, приводя, в свою очередь, к новым усовершенствованиям в процессе, который Ричард Докинз метко назвал «самым грандиозным шоу на Земле». При этом некоторые признаки становятся настолько распространенными, что кажутся самоочевидными. Голова позвоночного животного, например, имеет два глаза, два уха, нос какой-либо формы и рот. Жабры рыб извлекают растворенный кислород из воды. Бактерии размножаются делением, а у большинства насекомых — две пары крыльев. Даже биологи легко могут забыть, что эти основные важнейшие признаки когда-то появились впервые, сформировавшись в результате постоянных проб и ошибок эволюции. В нашем представлении о растительном мире семена
являются чем-то основополагающим, само собой разумеющимся, абсолютно очевидным, так же как, например, и фотосинтез. Даже в детской литературе понятие семени не требует объяснений. В классической книге Рут Краусс «Морковное семечко» (The Carrot Seed) молчаливый малыш терпеливо поливает и окружает заботой посаженное им семечко, пока, вопреки всем скептикам, из него не вырастает огромная морковь, «как и ожидал маленький мальчик». Получившая известность благодаря простым рисункам, которые преобразили жанр детских иллюстрированных книг, история, придуманная Краусс, рассказывает также нечто важное о наших взаимоотношениях с природой. Даже дети знают, что мельчайшее зернышко содержит то, что Джордж Бернард Шоу назвал «неукротимой энергией» — искру жизни и все необходимые инструкции для произрастания моркови, дуба, пшеницы, горчицы, секвойи или любого другого из примерно 352 000 видов растений, образующих семена для размножения. Наша убежденность в способности семян давать всходы придает им исключительное значение в человеческой деятельности. Без посева семян и сбора урожая не существовало бы сельского хозяйства в том виде, в каком мы его знаем, а человечество попрежнему представляло бы собой небольшие группы охотников, собирателей и пастухов. Более того, некоторые специалисты полагают, что Homo sapiens мог вообще не появиться в мире, лишенном семян. Весьма вероятно, что эти природные объекты — маленькое ботаническое чудо — проложили дорогу современной цивилизации, своей удивительной эволюцией и естественной историей определяя и меняя нашу собственную эволюцию и историю. Мы живем в мире семян. Начиная с утреннего кофе с булочкой, одежды из хлопка и заканчивая чашкой какао, которую мы выпиваем перед сном, семена окружают нас целый день. Они снабжают нас едой и топливом, крепкими напитками и наркотическими веществами, ядами, маслами, красителями, волокнами и пряностями. Без семян не было бы хлеба, риса, бобов, кукурузы и орехов. Семена в буквальном смысле слова — хлеб наш насущный — основа питания, экономики и образа жизни людей во всем мире. Они также служат опорой существования дикой природы: семенные растения составляют более 90 % земной флоры и распространены сейчас настолько широко, что трудно представить себе Землю, заселенную 100 млн лет назад совершенно иными формами растений. Однако если повернуть стрелки часов в обратную сторону, то обнаружится, что когда-то семенные растения играли ничтожную роль в земной растительности, в которой господствовали споровые растения, такие как древовидные плауны, хвощи и папоротники, образовывавшие обширные леса и сохранившиеся до наших дней в виде каменного угля. Начав с весьма скромного положения, семенные растения уверенно завоевывали преимущество (сначала голосеменные: хвойные, саговниковые и гинкговые, а затем и покрытосеменные, или цветковые, растения в своем огромном разнообразии), пока, к нашему времени, водоросли и споровые растения не были оттеснены на задний план. Эта впечатляющая победа семенных видов вызывает закономерный вопрос: почему они оказались так успешны? Какие свойства и возможности позволили семенам и образующим их растениям столь существенно изменить нашу планету? Ответом служит эта книга, которая рассказывает не только о том, почему семена так успешно завоевали свое место в природе, но и о том, для чего они жизненно необходимы людям. Семена питают. Семена содержат питательные вещества для зародыша растения — все, что необходимо ему на первых порах для развития корня и побега (стебля с листьями и почками). Каждый, кто когда-нибудь ел сэндвич с пророщенными семенами, воспринимает этот факт как должное, однако появление семян с запасом питательных веществ стало переломным этапом в истории растений. Концентрированный запас энергии в компактной переносной «упаковке» открыл широкую перспективу для эволюции и позволил семенным растениям распространиться по всей планете. Для человечества использование заключенной в семенах энергии подготовило почву для современной цивилизации. И по сей день основой рациона человека служат зерновые продукты — питание, предназначенное для зародышей
растений. Семена объединяют. До появления семян половое размножение растений было довольно примитивным (и требовало особых условий, например водной среды) и далеко не всегда успешным. Если растения вообще занимались этим, то обычно сами с собой, стараясь, чтобы процесс происходил быстро, тайно5 и желательно хотя бы в пленке воды. Предпочтение отдавалось вегетативному и другим способам бесполого размножения как более надежным. Если все же имело место половое размножение, то это было скорее случайностью, чем закономерностью, и далеко не всегда получалось смешать гены от разных особей. С возникновением опыления, которое, как известно, предшествует образованию семян, растения получили возможность размножаться на воздухе, доставляя пыльцу к семязачаткам все более изощренными способами. Это было чрезвычайно важное нововведение: объединять гены двух родителей на материнском растении и упаковывать их в легко перемещаемые и готовые прорасти семена. В то время как споровые растения скрещивались лишь время от времени, семенные растения постоянно перемешивали гены. Их эволюционный потенциал оказался огромен, и не случайно Мендель сформулировал свои постулаты о наследовании признаков в результате тщательного изучения семян гороха. Наука могла бы еще долго дожидаться открытия генетических законов, если бы Мендель проводил свои исследования на спорах. Семена выживают. Каждому садовнику известно, что семена, хранившиеся в течение зимы, можно посеять следующей весной. На самом деле многие семена нуждаются в заморозках, пожарах и даже прохождении через пищеварительную систему животных, чтобы дать всходы. Семена некоторых видов растений десятилетиями остаются в почве, прорастая только при правильном соотношении освещения, влажности и питательных веществ, создающем условия для роста растения. Эта способность к состоянию покоя выделяет семенные растения из всех других, позволяя им сочетать узкую специализацию и широкое разнообразие. Для человечества овладение способами хранения и обработки покоящихся семян дало возможность заниматься сельским хозяйством, и это умение продолжает определять судьбы народов. Семена защищаются. Практически каждый организм старается защитить свое потомство, но растения снабдили свои семена поразительным и зачастую смертоносным арсеналом. Средства обороны семян включают удивительные (а иногда и удивительно полезные для нас) приспособления — от непроницаемой оболочки и зазубренных шипов до различных химических соединений, благодаря которым мы получили специи — острый перец, мускатный орех, гвоздику, — не говоря уже о ядах, таких как стрихнин. Исследование механизмов защиты растений проливает свет на одну из главных движущих сил эволюции в природе, а также на то, как люди приспособили защитные средства растений для собственных нужд, начиная с острого соуса табаско и фармацевтических препаратов до самых любимых всеми продуктов из семян — кофе и шоколада. Семена путешествуют. Подбрасываемые штормовыми волнами, гонимые ветром или скрытые в мякоти плодов, семена нашли бесчисленные способы распространения. Приспособления семян к перемещению открыли семенным растениям доступ к местам обитания по всему земному шару, способствовали их разнообразию и обеспечили людям наиболее важные и ценные продукты — от хлопка и капка до застежки-липучки и яблочного пирога. Эта книга представляет собой одновременно исследование и приглашение к размышлению. Как и сами семена, первоначально она была небольшого объема, но мой интерес рос по мере того, как любопытство вело меня по проложенному семенами извилистому пути эволюции, естественной истории и человеческой культуры. Бродя по 5 Интересно, что Карл Линней отнес все споровые растения (в том числе папоротники, плауны, хвощи и др.) к группе тайнобрачных, поскольку половое размножение у этих растений было неизвестно. Считалось, что половой процесс (брак) может быть только у цветковых (явнобрачных). — Прим. ред.
джунглям и занимаясь собственными исследованиями в лаборатории, я погрузился в эту тему и дал ей раскрыться, подталкиваемый моим одержимым семенами сыном и направляемый садоводами, ботаниками, земледельцами, историками и монахами, путешественниками и исследователями, которых я встречал на своем пути, не говоря уже о самих великолепных и загадочных растениях, а также зависящих от них зверях, птицах и насекомых. Помимо того что мы можем рассказать множество увлекательных историй о природе семян, у них есть еще одна замечательная особенность — за ними не нужно далеко ходить и долго искать. Семена — неотъемлемая часть нашего мира. Поэтому неважно, предпочитаете ли вы кофе, шоколадное печенье и орехи или попкорн, соленые крендельки и бокал пива, я приглашаю вас поудобнее устроиться с вашей любимой закуской, приготовленной из семян, — путешествие начинается! Семена питают Ячмень, горох, бобы, овес. Ячмень, горох, бобы, овес. Как вы растете — вот вопрос, — Ячмень, горох, бобы, овес? Вот фермер семена возьмет Посеет их и вытрет пот, В ладоши хлопнет — оп-ля-ля! — И оглядит свои поля. Народная песня Глава 1. Семя на каждый день Я испытываю глубокую веру в семена. Убедите меня в том, что у вас есть семя, и я готов ждать чуда. Генри Дэвид Торо. Распространение семян (1860–1861) При нападении гремучая змея, как подсказывают нам физические законы, не может сделать бросок дальше, чем на длину своего тела. Голова и передняя часть змеи подвижны, но хвост остается на месте. Тем не менее каждый, кто подвергся нападению, знает, что эти змеи способны летать по воздуху, как зулусские копья или кинжалы в фильмах про ниндзя. Та, что встретилась мне, вынырнула из кучи сухих листьев и с быстротой молнии бросилась на мой ботинок размытым пятном из клыков и ярости. Я узнал в ней американскую копьеголовую змею, прославившуюся на всю Центральную Америку роковым сочетанием сильного яда и вспыльчивого характера. Должен покаяться, что, отражая нападение этой агрессивной особы, я отпихивал ее палкой. Как ни странно, исследование семян во влажных тропических лесах чревато многочисленными столкновениями со змеями. Этому существует простое объяснение: наука любит прямые линии. Линии и взаимосвязи, к которым они приводят, проявляются везде — от химии до сейсмологии, но для полевого биолога самая распространенная линия — это трансекта6. Не важно, считаете ли вы семена, изучаете следы кенгуру, определяете виды бабочек или отыскиваете обезьяний помет, перемещение по прямой как стрела трансекте, проложенной через ландшафт, — часто лучший способ получения объективных данных. Подобный метод исследования прекрасен, потому что позволяет тщательно изучить все, 6 Трансекта — проложенная по земле на пробном участке изучаемого биоценоза узкая и очень длинная прямоугольная площадка для исследования размещения видов, численности, проективного покрытия, продуктивности и других параметров. Иногда трансекту разрывают в серию площадок (метод пунктирной трансекты). — Прим. ред.
встреченное на пути, пересекающем по прямой болота, заросли, колючий кустарник и много чего еще, что в противном случае вы предпочли бы обойти. И он так же ужасен, потому что не позволяет избежать неприятностей на пути, пересекающем по прямой болота, заросли, колючий кустарник и много чего еще, что в другом случае вы предпочли бы обойти. Включая змей. Впереди я слышал звяканье мачете о стебли лиан — мой помощник, Хосе Масис, прокладывал тропу через препятствия в джунглях. У меня было время прислушиваться, так как змея, промахнувшись мимо моего ботинка на пару дюймов, сделала нечто, совершенно сбивающее с толку. Она просто-напросто исчезла. Пестрый коричневый рисунок на спине змеи обеспечивает отличный камуфляж, и если бы я усердно не пробирался напрямую сквозь лес, тщательно осматривая подстилку из опавших листьев, то никогда бы не увидел этих змей в таком количестве, не говоря уже о реснитчатых гадюках, носатых ботропсах и изредка встречавшихся обыкновенных удавах. В некоторых местах змей попадалось больше, чем семян, и мы с Хосе разработали целую технологию, позволяющую убирать их с пути, иногда даже поднимая палкой и аккуратно отбрасывая в сторону. Теперь, когда разъяренная невидимая змея пряталась где-то у меня под ногами, возникли новые проблемы. Как лучше поступить: неподвижно стоять в надежде, что змея не готовится к новой атаке, или быстро убежать, и если так, то в каком направлении? После напряженного минутного колебания я отважился на шаг, потом еще на один. Вскоре я благополучно закончил свой маршрут по поиску семян (но не раньше, чем вырезал себе более длинную противозмеиную палку). Научное исследование — это, как правило, монотонная однообразная работа, перемежаемая краткими, редкими моментами восторга и открытий. Потребовалось больше часа, чтобы мои долгие поиски увенчались успехом. Прямо на моем пути проросло семя высокого дерева альмендро , удивительная естественная история которого в первую очередь и привела меня в этот влажный тропический лес. Хотя оно и не приходится родственником европейскому и североамериканскому миндалю, его название (альмендро) объясняется сходством толстого маслянистого семени, находящегося внутри каждого плода, с семенем миндаля. Я отметил размер и местонахождение семени в своем полевом дневнике и присел, чтобы рассмотреть его поближе. Оболочка семени, такая неподатливая в лаборатории, лежала аккуратно расщепленная
на две половинки под давлением развивающегося ростка. Темный стебель (гипокотиль ) дугой уходил в почву, а на его верхушке начали раскрываться две мясистые семядоли . Они выглядели невероятно зелеными и нежными — богатый запас пищи для зачатка бледного побега, едва различимого между ними. Удивительно, но каким-то образом это крохотное растеньице обладало задатками, позволяющими дорасти до полога леса высоко над моей головой, на первых порах полностью обеспеченное энергией, запасенной в семени. Та же история повторялась повсюду, куда бы я ни взглянул. Растения составляют основу огромного разнообразия влажного тропического леса, и абсолютное большинство из них начало свой жизненный путь точно так же — появляясь на свет как дар семян. Что касается дерева альмендро, то превращение его семени во взрослое растение кажется особенно невероятным. Зрелые деревья вырастают до 45 м в высоту, а их стволы достигают 3 м в диаметре у основания. Они живут столетиями. Их твердая, как железо, древесина затупляет и даже ломает бензопилы. Когда они цветут, яркие лиловые цветки усыпают кроны, словно гирлянды, а опадая, ковром покрывают землю под ними. (Во время моего первого научного доклада об этом дереве у меня не было подходящей фотографии его цветков, но я вышел из положения, приведя наиболее подходящее сравнение, какое только смог придумать, — цвет волос Мардж Симпсон.) Дерево альмендро так обильно плодоносит, что считается ключевым видом, жизненно необходимым для рациона всех лесных обитателей — от обезьян и белок до находящегося под угрозой исчезновения крупного зеленого попугая — большого солдатского ары. Потеря этих деревьев может привести к необратимым изменениям в экосистеме леса и даже частичному исчезновению видов, которые от них зависят. Я изучал дерево альмендро, потому что по всему его ареалу — от Колумбии на юге до Никарагуа на севере — оно подвергалось все большей опасности исчезновения из-за вырубки лесов с целью развития животноводства и земледелия, а также из-за повышения спроса на его плотную высококачественную древесину. Мои исследования были направлены на изучение возможностей выживания этого вида в быстро развивающихся сельскохозяйственных ландшафтах Латинской Америки. Сможет ли оно сохраниться на небольших участках влажного тропического леса, окруженных сельскохозяйственными угодьями? Будут ли по-прежнему опыляться цветки, распространяться семена, окажутся ли последующие поколения генетически жизнеспособными? Или эти величественные старые деревья, сохранившиеся на жалких пятачках леса в окружении пастбищ и полей, всего лишь «живые мертвецы»? Если эти гиганты не смогут успешно размножаться, то все их сложные взаимоотношения с другими лесными видами в конце концов распадутся.
Ответы на мои вопросы заключались в семенах. Пока мы с Хосе находили семена в достаточном количестве, их генетика могла рассказать нам недостающую часть истории. Каждое семя, которое нам попадалось, содержало ключ к ответу о его родителях, закодированный в ДНК. Тщательно собирая семена и отмечая на карте их местонахождение относительно положения взрослых деревьев, я рассчитывал выяснить, какие именно деревья размножаются, куда попадают их семена и как все это меняется во времени при расчленении леса на части. Проект продолжался несколько лет и включал шесть экспедиций в тропики, тысячи собранных образцов и бесчисленные часы, проведенные в лаборатории. В итоге я защитил диссертацию, написал несколько статей в научные журналы и получил на удивление обнадеживающие результаты о будущем деревьев альмендро. И только после того, как все образцы были изучены, результаты проанализированы, все статьи написаны и был получен диплом, я понял, что упустил нечто очень важное. Я по-прежнему не понимал, как, собственно, работают семена. Проходили годы, начинались и заканчивались другие исследовательские проекты, но эта тайна все еще не давала мне покоя. Притом что все — от садоводов и фермеров до персонажей детских книжек — уверены, что семена обязательно взойдут, почему это всетаки происходит? Что скрывается внутри этих аккуратных «упаковок», ожидая лишь сигнала, чтобы начать создавать новое растение? Как только я наконец решил докопаться до ответа на эти вопросы, в моей памяти тут же возник проросток альмендро с хорошо различимой, как на картинке в учебнике, каждой частью его большого семени. Поездка в Коста-Рику за новым материалом даже не обсуждалась, но дерево альмендро далеко не единственный вид с крупными, легко прорастающими семенами. На самом деле почти
любой продуктовый магазин, фруктовый ларек или мексиканский ресторан всегда располагает достаточным запасом крупных семян (окруженных сочными или сухими околоплодниками) хотя бы одного дерева из влажного тропического леса. Приглашение актера Джорджа Бёрнса на главную роль в фильме «О Боже!» было блестящим решением режиссера. Когда Бёрнса в роли Всевышнего спросили, какую самую большую ошибку он допустил при сотворении мира, тот невозмутимо ответил: «Авокадо. Мне следовало сделать косточку поменьше». Помощники шеф-поваров, готовящие гуакамоле, наверняка с ним согласятся, но для учителей ботаники во всем мире косточка авокадо — просто идеальный объект. Под толстой коричневой кожурой все элементы семени представлены в крупном формате. Любому, кто хочет занять место в первом ряду на уроке по прорастанию семян, не нужно ничего, кроме чистой косточки авокадо, трех зубочисток и стакана воды. Достоинства авокадо не остались незамеченными ранними земледельцами, которые по меньшей мере три раза вводили дикие виды этого дерева в культуру, получая их из влажных тропических лесов Южной Мексики и Гватемалы. Жители Центральной Америки лакомились сочной мякотью авокадо задолго до расцвета цивилизаций ацтеков и майя. Я тоже отдал должное авокадо, злоупотребив аппетитными сэндвичами и кукурузными чипсами начос с соусом гуакамоле при подготовке к своему эксперименту. С дюжиной свежих косточек и пригоршней зубочисток я отправился в Енотовую Хижину, чтобы взяться за дело. Енотовая Хижина стоит на нашем огороде — это старый сарай, обшитый обрезками пиломатериалов и рубероидом, получивший такое название благодаря своим прежним обитателям. В свое время еноты устроили себе там вольготную жизнь, каждую осень объедаясь нашим урожаем яблок. Однако мы вынуждены были отказать им в проживании, когда после рождения ребенка мне потребовалось офисное пространство за пределами нашего маленького дома. Хижина теперь может похвастаться электричеством, дровяной печью, водопроводным краном и множеством стеллажей — всем, что может потребоваться, чтобы пробудить мои авокадо к жизни. Но мне хотелось большего, чем просто добиться прорастания семян, — я и не сомневался в том, что увижу корни и зеленые побеги. Мне же было необходимо понять, какие силы внутри семени заставляют все это происходить и, прежде всего как такая продуманная система возникла в ходе эволюции. К счастью, я знал, с кем можно было бы об этом поговорить.
Кэрол и Джерри Баскин познакомились в первый день обучения в Университете Вандербильта, куда оба поступили в середине 1960-х гг., чтобы изучать ботанику. «Мы сразу начали встречаться», — рассказывала мне Кэрол. Поэтому они сидели рядом, когда профессор начал раздавать исследовательские задания, которые следовало выполнять парами. «Это стало запоминающимся событием, потому что мы в первый раз работали вместе», — вспоминала Кэрол. Тогда же они впервые обратились к теме, которая определила их дальнейшую научную карьеру. Хотя Кэрол и Джерри настаивают, что у них был самый обычный роман — общие друзья, схожие интересы, — однако на его основе возникло незаурядное интеллектуальное партнерство. Кэрол окончила аспирантуру на год раньше Джерри, но с тех пор они все делали вместе, опубликовав более 450 работ — научных статей, отдельных глав в книгах и целых монографий — о семенах. Лучших гидов для экскурсии по косточке авокадо не нашлось бы на всей планете. «Я рассказываю моим студентам, что семя — это детеныш растения в коробке вместе со своим завтраком», — сказала Кэрол в начале нашей беседы. Она говорит с протяжным южным акцентом и так просто и доходчиво разъясняет самые сложные научные концепции, что они становятся абсолютно понятными. Неудивительно, что студенты считают ее одним из лучших преподавателей Кентуккийского университета. Я созвонился с Кэрол и договорился о встрече в ее кабинете — помещении без окон, в котором все поверхности
покрывали стопки бумаг и книг, плавно перетекая в соседнюю лабораторию. (Джерри недавно уволился с работы, что неминуемо привело к перемещению его стопок бумаг и книг домой, на их кухонный стол. «У нас есть только два свободных места, где мы едим, — смеется Кэрол. — Это создает проблемы, когда мы хотим пригласить гостей».) Своим сравнением с «детенышем в коробке» Кэрол точно подметила сущность семени: портативность, защищенность и обеспеченность питанием. «Но поскольку я биолог, занимающийся семенами, — продолжала она, — то могу предсказать события на шаг вперед: одни из этих детенышей заранее съедят весь свой завтрак, другие — только его часть, а некоторые к нему даже не притронутся до самого момента прорастания». Теперь Кэрол приоткрыла завесу над теми сложными проблемами, которые привлекали их с Джерри внимание в течение пяти десятилетий. «Ваша косточка авокадо, — добавила она со знанием дела, — съела свой завтрак целиком». Семя содержит три основных элемента: зародыш растения («детеныша»), кожуру («коробку») и какую-либо питательную ткань («завтрак»). Обычно «коробка» открывается при прорастании семени и зародыш, питаясь «завтраком», посылает корни вниз и побег со своими первыми настоящими зелеными листьями — вверх. Но также часто бывает, что «детеныш» съедает завтрак преждевременно, задолго до прорастания семян, направляя всю потребленную энергию в зародышевые листья, которые называются семядолями . Это хорошо нам знакомые половинки гороха, грецкого ореха или фасоли — зародышевые листья, содержащие запас питательных веществ, настолько крупные, что заполняют почти все семя. Пока мы беседовали, я вытащил косточку авокадо из пакета на стол и вскрыл ее ногтем большого пальца. Внутри я увидел то, что Кэрол имела в виду. Напоминающие половинки ореха бледные семядоли заполняли все семя, окружая крошечный комочек, состоящий из готовых к развитию зачатка корня и зародышевой почечки — зачаточного побега. Семенная кожура представляла собой всего лишь тонкую пленку — похожий на бумагу материал, готовый разорваться на коричневые кусочки. «Мы с Джерри изучали, как семена взаимодействуют со своим окружением, — рассказывала Кэрол. — Почему семена делают то, что они делают, и когда они это делают». Далее она объяснила, что стратегия семян авокадо очень необычна. Большинство семян высыхают, когда созревают, поэтому используют толстую защитную кожуру, чтобы сохранить влагу. Без воды рост зародыша замедляется вплоть до полной остановки — состояния задержанного развития, которое может сохраняться месяцы, годы и даже столетия, пока не появятся подходящие условия для прорастания. «Но не у авокадо, — предупредила Кэрол. — Если вы позволите этим семенам высохнуть, они погибнут». То, как она это произнесла, напомнило мне, что мои косточки авокадо — живые существа. Как и все семена, они представляют собой жизнеспособные растения, которые просто сделали паузу в развитии, ожидая, когда окажутся в земле, в нужное время и в нужном месте, чтобы пустить корни и начать расти.
Для дерева авокадо нужно такое место, где его семена никогда не подвергнутся обезвоживанию, а их прорастание возможно в любое время года. Стратегия авокадо связана с тем, что оно обитает в условиях с постоянно сохраняющимся теплом и влагой (которые можно найти во влажном тропическом лесу или в стакане воды в Енотовой Хижине). Семенам авокадо нет необходимости выживать в течение долгих засух или холодных зим, поэтому они делают только короткую передышку, прежде чем начать расти вновь. «Период покоя у авокадо — это просто промежуток времени, необходимый, чтобы начался процесс прорастания, — объяснила Кэрол. — И этот промежуток может быть совсем непродолжительным». Я старался помнить об этом в течение долгих недель, пока мои косточки авокадо не начали подавать первые признаки жизни. Они стали моими неизменными молчаливыми спутниками: два ряда коричневых бугорков, выстроившихся на книжной полке под окном. Несмотря на ученую степень по ботанике, у меня имеется длинный список погибших домашних растений, поэтому я начал опасаться за свои семена. Но, как и любой настоящий ученый, находил утешение в сборе фактических данных, заполняя подробную таблицу числами и примечаниями. И хотя очень долго ничего не менялось, я испытывал некоторое удовлетворение, осматривая каждую косточку и тщательно определяя ее вес и размеры. Когда это случилось, я не поверил своим глазам. После 29-дневного покоя косточка номер три увеличилась в весе. Я перепроверил весы, но результат был тот же — самая обнадеживающая десятая доля унции, которую я когда-либо измерял. «Большинство семян
набирают влагу непосредственно перед прорастанием», — утверждала Кэрол. Этот процесс получил жизнеутверждающее название «набухание ». Почему он часто занимает так много времени — вопрос спорный. В некоторых случаях воде необходимо проникнуть сквозь толстую семенную кожуру или вымыть химические ингибиторы. Но причина может быть и менее очевидной и составлять часть стратегии семени, позволяющей отличить кратковременный моросящий дождь от постоянной высокой влажности, необходимой для роста растения. Как бы то ни было, я ощущал себя так, будто напился сам, когда все косточки авокадо, одна за другой, начали набирать вес. Внешне они не изменились, но внутри них что-то определенно творилось. «Мы кое-что знаем о том, что происходит внутри семян, но далеко не всё», — признавалась Кэрол. Когда семя набухает, оно запускает цепь событий, которая переводит растение из состояния покоя в период самого активного роста в течение всей его жизни. Строго говоря, понятие «прорастание » относится именно к этому быстрому пробуждению между накоплением влаги и первым ростом клеток, но большинство людей использует этот термин в более широком смысле. Для садоводов, агрономов и даже составителей словарей прорастание включает образование первичного корня и побега с первыми зелеными, фотосинтезирующими листьями. В этом смысле работа семени не закончена, пока не израсходован весь его запас питательных веществ, идущих на развитие проростка, пока молодое растение не начнет питаться самостоятельно. Моим авокадо предстоял долгий путь, но в течение нескольких дней косточки начали раскрываться, их коричневые половинки раздвигались в стороны удлиняющимися внутри корнями. Каждый первичный корень рос удивительно быстро, из крохотного зародышевого корешка превращаясь в устремленный вниз бледный корешок, троекратно увеличивавшийся в размерах за несколько часов. Задолго до того, как я увидел первые признаки зеленых листьев, каждая косточка могла похвастаться здоровым корнем, вытянувшимся до самого дна стакана. Это не было случайным совпадением. В то время как другие особенности прорастания могут различаться у разных растений, потребность в воде остается неизменной, и молодые растения стараются обеспечить ее бесперебойное поступление. На самом деле зародыши в семенах появляются с заранее подготовленными к росту корнями — для этого даже не нужны новые клетки. Звучит неправдоподобно, но нечто похожее клоуны проделывают с воздушными шарами. Поскребите свежий корень авокадо, и вы получите тонкие волнистые полоски, похожие на стружки редиски на изысканном салате. Я положил одну из них под микроскоп и увидел четкие рельефные линии клеток корня — длинные узкие трубки, напоминающие воздушные шары, которые клоуны надувают, превращая в фигурки животных. И как воздушные шарики в кармане у клоуна, зародышевые корешки спрятаны в семени. Клоун же не появится на празднике с уже надутыми шарами — они, скорее всего, не поместятся даже в его огромных карманах. Напротив, пустые воздушные шарики совсем не занимают места и могут быть легко наполнены воздухом (или водой), где бы и когда бы это ни потребовалось. Разница в размерах пустых и надутых воздушных шаров действительно впечатляет. Стандартная упаковка Schylling Animal Refills из нашего местного магазина игрушек включает четыре зеленых, четыре красных, пять белых и различные сочетания синих, розовых и оранжевых шариков, всего 24 штуки. Пустые, они легко помещаются на моей ладони — яркий резиновый пучок менее трех дюймов (7,5 см) в поперечнике. Как только я начал их надувать, то сразу понял, почему хороший клоун путешествует с баллоном гелия или с портативным воздушным насосом. Сорок пять минут спустя, испытывая головокружение и тяжело дыша, я завязал последний шар и уселся, окруженный буйством красок. Воздушные шары образовали теперь поскрипывающую кучу неправильной формы — четыре фута (1,25 м) в длину, два фута (60 см) в ширину и фут (30 см) в высоту. Уложенные один за другим в линию, они протянулись от моего стола за дверь, через огород и ворота на улицу, в общей сложности на 94 фута (29 м). Объем воздушных шаров увеличился примерно в 1000 раз, что позволило им образовать тонкостенные трубки, в 275
раз превышающие по длине исходный резиновый шарик — и все благодаря наполнению воздухом. Обеспечьте семя водой, и клетки зародышевого корня проделают, в сущности, то же самое, становясь все длиннее и длиннее по мере наполнения влагой. Этот процесс может продолжаться часы или даже дни — активная вспышка роста происходит прежде, чем клетки на кончике корня хотя бы озадачатся делением, чтобы обеспечить рост за счет образования новых клеток. Поиск воды — вполне очевидная первоочередная задача растения. Без воды прекращаются рост и фотосинтез, а питательные вещества не поступают из почвы. Но у зародышей в семенах есть и другие основания начинать рост таким способом, и лучше всего это можно продемонстрировать на кофейных зернах. Каждый, у кого есть просыпающиеся рано утром маленькие дети, знает, что кофейные зерна содержат сильнодействующий и очень своевременный в такой ситуации заряд кофеина. Но помимо того, что кофеин пробуждает к деятельности усталых млекопитающих, он еще и влияет на деление клеток. Практически кофеин тормозит этот процесс настолько эффективно, что исследователи используют его для воздействия на рост самых разных организмов — от традесканции до хомячка. В кофейных зернах это свойство кофеина обеспечивает состояние покоя, но создает отдельную проблему, когда наконец приходит пора прорастания. Как же семена ее решают? Прорастающие семена кофе направляют поглощенную воду в корень и в побег, чтобы клетки быстро наполнились и растянулись, унося растущие концы зародышевых органов на безопасное расстояние от подавляющего действия кофеина, содержащегося в зернах. Косточки авокадо содержат несколько слабых ядов, чтобы отпугнуть вредителей, но ничего, что могло бы задержать процесс прорастания, если уж он начался. Несколько дней я наблюдал за тем, как растут и ветвятся корни, прежде чем дождался первой зелени — крошечных побегов, которые появились из расширяющихся трещин на верхушках косточек. «Следующий этап правильно назвать активной подачей энергии из семядолей», — рассказала мне Кэрол, поясняя, как энергетический запас, который начинался как «завтрак», припасенный в семенах и перекочевавший затем в семядоли, теперь обеспечивает резкий рост в высоту молодого побега. Всего через две недели я обнаружил, что стал опекуном уже не семян, а саженцев молодых деревьев, мало чем напоминавших косточки, с которыми я нянчился месяцами. Как отец, я уже был знаком с переменами и преображениями, происходившими в юной жизни Ноа, и мне невольно вспомнилось одно из высказываний Кэрол. В начале своей карьеры они с Джерри решили, что слишком заняты наукой, чтобы завести ребенка. Теперь я понял, что, изучая семена, они так или иначе посвятили себя изменчивой жизни детей. Десятилетия работы Кэрол и Джерри показывают, как много пока неясного в том, что происходит внутри прорастающего семени. Вопросы, поставленные еще 2000 лет назад «отцом ботаники» Теофрастом, продолжают озадачивать ученых. Как ученик и последователь Аристотеля, Теофраст проводил всесторонние исследования растений в Лицее и писал труды, столетиями сохранявшие свое значение. Занимаясь самыми разными растениями — от нута до ладана, — он подробно описал прорастание семян, поражаясь долговечности и разнообразию «самих семян, почвы, состояния атмосферы и времен года, когда их сеют». За долгие годы, прошедшие с тех пор, ученые разобрались во многих процессах, определяющих состояние покоя, пробуждение и рост заключенного в семени зародыша. Точно установлено, что прорастающие семена поглощают воду и происходит удлинение зародышевых корней и побегов в результате увеличения их клеток в объеме. За этим этапом следует быстрое деление клеток верхушечных меристем , и питательные вещества, содержащиеся в семенах, снабжают энергией этот процесс. Но конкретные сигналы, которые запускают все эти события и управляют ими, остаются под покровом тайны. Прорастание включает в себя множество химических реакций, так как после состояния покоя запускается активный обмен веществ, синтезируются все гормоны, ферменты и другие вещества, необходимые для превращения питательных запасов семени в ткани нового растения. У авокадо эти запасы богаты и разнообразны — от крахмала и белка до жирных
кислот и сахаров, — так что в питомниках нет необходимости вносить в почву удобрения, пока саженцы не подрастут. Пересаживая свои молодые деревца в почву для горшечных культур, я заметил, что у каждого из них семядоли все еще крепко держатся у основания стебля подобно паре ладоней. В течение многих месяцев и даже лет после того, как у молодых деревьев авокадо появились корни и листья, они все еще могут почерпнуть частицу энергии из «завтраков», приготовленных их «матерями». Такая щедрая забота авокадо о потомстве имеет обоснование. Как и деревья альмендро, авокадо эволюционировали во влажных тропических лесах, где из-за скудного освещения под пологом молодые растения страдают от голода. Поэтому обильный запас собственной пищи обеспечивает всходам существенное преимущество. История авокадо (и их семян) была бы совсем иной, если бы они были родом из пустынь или с высокогорных лугов — мест, где каждое молодое растение легко получает доступ к солнечному свету. Стратегии выживания семян разных видов значительно различаются — их формы и размеры приспособлены к самым разнообразным местообитаниям на планете. И хотя эти качества делают семена занимательной темой для книги, они же и затрудняют определение того, что именно лежит перед вами — собственно семя или более сложная структура, включающая ткани плода. Строго говоря, семя — это только семенная кожура и ее содержимое. Все, что находится снаружи, — это плод. Однако при семени часто остаются ткани плода для защиты и других целей, настолько сливаясь с ним, что их сложно различить (как в зерновке злака). Поэтому для простоты на практике часто прибегают к интуитивнопонятному определению семени: твердая структура, содержащая внутри зародыш растения. Или еще проще: то, что сеет фермер, чтобы вырастить урожай. Этот функциональный подход уравнивает кедровый орех, арбузную косточку и кукурузное зерно 7, избегая специального обсуждения роли и происхождения каждой из растительных тканей, их образующих. И хотя такое определение прекрасно подходит для этой книги, нельзя не учитывать удивительное многообразие строения того, что мы называем семенем, у разных видов растений. Поскольку «продукты эволюции», как мы знаем на практике, превосходно приспособлены и успешно работают, легко представить себе процесс, напоминающий грандиозный конвейер, где каждый винтик и шестеренку устанавливают на предназначенное им место для выполнения заданной функции. Однако, как знает всякий поклонник «Войн на свалке» (Junkyard Wars), сериала «МакГайвер» (MacGyver) или изобретений Руба Голдберга8, назначение самых обычных предметов может быть переосмыслено, а сами они приспособлены для других целей, и все это худо-бедно, но будет работать. Нескончаемое повторение проб и ошибок естественного отбора приводит к тому, что в результате могут появиться любые формы приспособления. Возможно семя — это и вправду всегда «детеныш в коробке с завтраком», но у растений есть бесчисленное количество способов обыграть эти роли. Это похоже на симфонический оркестр. Мелодию чаще всего ведут скрипки, но имеются также фагот, гобой, колокольчики и еще пара дюжин других инструментов, способных в точности воспроизвести мотив. Малер отдавал предпочтение валторне, Моцарт часто писал для флейт, а в Пятой симфонии Бетховена еще и литавры добавляют звучности в 7 Кедровый орех и арбузное семечко — это семена, кукурузное зерно — односемянный плод. — Прим. ред. 8 Junkyard Wars — игра «Войны на свалке». Уже из названия понятно, что это такое: в каждом эпизоде конкурирующие команды должны за ограниченное время сконструировать и смонтировать из металлолома на автомобильной свалке особый механизм; MacGyver — американский приключенческий сериал; Руб Голдберг — американский карикатурист, скульптор, писатель, инженер и изобретатель, известен серией популярных мультфильмов и карикатур, в которых фигурирует так называемая «Машина Руба Голдберга» — чрезвычайно сложное, громоздкое и запутанное устройство, выполняющее простенькие функции (огромная машина, занимающая целую комнату, передвигает ложки с пищей от тарелки до рта человека). «Машина Руба Голдберга» стала нарицательным названием всего запутанного и неоправданно сложного. — Прим. ред.
это знаменитое «Та-та-та-там!». Семя авокадо, с его крупными семядолями, представляет собой самый обычный тип семени, но у семян злаков, лилий и некоторых других хорошо известных растений всего одна семядоля, в то время как семя пинии может похвастаться 24 тонкими семядолями. Что же касается «завтрака», то большинство семян содержит продукт опыления, называемый эндоспермом , но и другие ткани семени также способны выполнять эту задачу, включая перисперм (юкка, кофе), гипокотиль (бразильский орех) или мегагаметофит (хвойные). Орхидеи вообще обходятся без «завтрака» — их семена получают необходимую им пищу у почвенных грибов, с которыми они образуют симбиоз. Семенная кожура может быть тонкой, как бумага, например у косточки авокадо, или толстой и крепкой, как у семян тыквы или арбуза. Омела, напротив, заменила семенную кожуру клейкой мякотью, а многие другие семена (косточки вишни, миндаля, грецкого ореха) заимствуют твердую защитную оболочку у внутренней деревянистой части плода. Даже такой существенный параметр, как количество «детенышей в коробке», может меняться у разных видов — от лимона сорта «лисбон», плоды которого вообще не имеют семян, до опунции обыкновенной, у которой иногда в одном семени развивается несколько зародышей. Различия между типами семян определяют принадлежность растений к основным систематическим категориям растительного царства, и мы вернемся к ним в следующих главах, а также в словаре и примечаниях. Большая часть этой книги тем не менее посвящена свойствам, объединяющим семена, связывающим их общими задачами, такими как распространение, защита зародыша и снабжение его питанием на первое время. Из всего перечисленного наиболее очевидно последнее, поскольку, как хорошо известно, питательные вещества, содержащиеся в семенах, служат пищей не только зародышам растений. В лесах Коста-Рики, где работали Хосе и я, мы часто шли к ближайшему дереву альмендро, чтобы отдохнуть и перекусить. Высокие плоские (их называют досковидные) корни этого дерева служили удобной опорой для спины, а широкие кроны позволяли укрыться как от солнца, так и от дождя. Что также немаловажно, деревья альмендро служили лучшим местом, откуда можно было наблюдать за жизнью диких обитателей леса. Землю под деревьями устилала твердая кожура семян разной степени целости — расколотая попугаями, питавшимися наверху, или разгрызенная различными крупными грызунами. Мы всегда слышали, как приближались пекари: они гремели семенами, перекатывая их во рту, чтобы расположить поудобнее на зубах, а затем расколоть, сжав челюсти. Этот звук напоминал стук сталкивающихся друг с другом биллиардных шаров. Сырые семена дерева альмендро всегда казались мне мучнистыми и пресными на вкус. Но когда мы с Элайзой однажды нажарили полную сковороду этих «орехов», их сладкий ореховый аромат наполнил весь дом и вкус был совсем неплох. После небольшой селекции, чтобы сделать кожуру более податливой, эти семена могли бы занять достойное место рядом с грецкими орехами и фундуком в нашей кладовке. Если уж на то пошло, именно такие эксперименты и привели орехи, бобы, зерно и бесчисленное множество других семян в кухонные шкафы людей на всей планете. Когда дело доходит до кражи пищи у зародышей растений, ни одно животное не сравнится в этом искусстве с Homo sapiens , а значение семян в человеческом рационе трудно переоценить. Мы берем семена с собой, куда бы ни направились, сажаем их, ухаживаем за ними и отводим для их выращивания огромные территории. Кэрол Баскин выразила эту мысль так: «Когда люди спрашивают меня, для чего нужны семена, я задаю им один вопрос: „Что вы ели сегодня на завтрак?“» Скорее всего, этот завтрак вырос на злаковом поле. Глава 2. Хлеб насущный И сказал Бог: вот, Я дал вам всякую траву, сеющую семя, какая есть на всей земле, и всякое дерево, у которого плод древесный, сеющий семя; — вам сие будет в пищу.
Бытие 1:29 Гора Рашмор в Южной Дакоте славится огромными гранитными головами четырех американских президентов. На склонах холмов в Англии можно встретить доисторические изображения — великанов и скачущих лошадей, выполненных в виде углублений, заполненных мелом. Наскальные рельефы Дацзу в Китае содержат тысячи вырезанных в скальной породе статуй, покрытых иероглифами, а огромные фигуры обезьян, пауков, кондоров и изящных спиралей в провинции Наска в Перу достигают таких размеров, что их видно из космоса. А вот холмы Айдахо славятся своими «бровями». И хотя это звучит не так впечатляюще, как президенты или древние статуи, айдахские «брови» считаются редчайшим ландшафтным явлением. Я стоял посреди одного из таких участков с закрытыми глазами и держал перед собой рамку-площадку. Быстро описав рукой круг, я метнул ее, и рамка со свистом приземлилась на склоне холма. Теперь этот пластиковый прямоугольник огораживал случайно выбранный квадратный фут прерии Палузы — невероятно интересной экосистемы, находящейся на грани полного уничтожения. Я присел рядом, открыл записную книжку и принялся считать. Страница вскоре заполнилась, так как я насчитал представителей около 20 различных видов растений, теснившихся на этом клочке земли. Я обнаружил незабудки, ирисы, ястребинки и астры, но над всеми ними возвышались злаки — плотные зеленые пучки побегов овсяницы и тонконога, колышущиеся на ветру. Не нужно обладать ученой степенью по ботанике, чтобы знать, что дикие прерии — отличное место для злаков. Этим прерии славятся, но в этом и их несчастье, потому что нет ничего важнее в человеческой деятельности, чем выращивание злаков. Доказательство этого утверждения окружало меня со всех сторон, сразу же за очертаниями «брови», там, где многообразие растений прерий уступило место возделанным зеленым полям, простиравшимся до горизонта. На них тоже росли злаки — высокие ближневосточные виды рода Triticum , известного всем под названием «пшеница». В какую бы часть света ни отправлялся человек, он брал с собой зерна пшеницы. И теперь эта важнейшая сельскохозяйственная культура растет на огромной территории, общая площадь которой превышает Францию, Германию, Испанию, Польшу, Италию и Грецию вместе взятые. Когда европейские поселенцы достигли Палузы — региона, расположенного на севере Айдахо и в прилегающей к нему части штата Вашингтон, — они немедленно оценили его потенциал. Образованные из принесенных ветром древних осадочных пород, волнистые, похожие на дюны холмы содержали плодородный слой, идеально подходивший злакам, — это были природные травяные сообщества, не нуждавшиеся в орошении. Плуг быстро преобразил прерии, в течение одного поколения превратив их в ведущий регион по производству пшеницы. Редкие лоскутки нетронутых прерий распластались под гребнями самых крутых холмов, сохранившись лишь в тех местах, которые трудно было возделывать. Издалека они выглядят тонкими темными линиями на изогнутых вершинах холмов, как будто ландшафт в изумлении приподнял свои травянистые «брови». Мои исследования растений должны были лечь в основу работы междисциплинарной команды, состоявшей, помимо меня, из энтомологов, специалистов по червям, почвоведов и социологов. Проект ставил целью как можно лучше изучить и защитить прерии Палузы, а также повысить их престиж в глазах местного сообщества — сформировать чувство гордости за злаки в стране злаков. В ходе этого проекта я прошел краткий курс по определению разных видов злаков — овсяниц, костров, овсюгов, мятликов и т. д. Каждый час, проведенный в поле, давал так много материала, что приходилось столько же или даже больше времени проводить за микроскопом, чтобы определить все виды этих трав по едва различимым характерным особенностям их листьев или по разнообразным волоскам и выростам, украшавшим цветки и семена. Помимо того что эта работа продемонстрировала мне огромное разнообразие злаков, она помогла мне оценить то потрясающее влияние, которое злаки, а точнее их семена, оказали на человеческое сообщество.
Для туристов зерновые элеваторы, возвышающиеся среди фермерских городков, служат объектом для фотографирования и главной достопримечательностью Палузы. Для местных жителей же элеваторы, полные до краев зерном в урожайные годы или порожние в годы скудные, — живая иллюстрация экономики региона. Во время уборки урожая падает посещаемость школ, а городские банки отражают в своих сводках время, температуру, наличную цену и стоимость срочных контрактов на пшеницу. Эта история повторяется в разных вариантах во всех регионах, производящих пшеницу, — от Центрального Китая и пампасов Аргентины до орошаемых берегов среднего течения Нила. И пшеница — не единственная важнейшая зерновая культура. Кукуруза, овес, ячмень, рожь, просо, сорго — злаки не менее ценные, не говоря уже о рисе, который тысячелетиями служит основой рациона для миллионов жителей Азии. В Японии, Таиланде и некоторых регионах Китая местные названия риса имеют второе значение — «кушанье», «голодный» или просто «пища». Зерновые, все вместе взятые, обеспечивают более половины калорий в рационе человека и занимают свыше 70 % площади возделанных земель. Они включают три из пяти наиболее широко потребляемых сельскохозяйственных продуктов и составляют основу кормов для домашнего скота, птицы и даже разводимых на фермах креветок и лососей. Когда пророк Иезекииль предрекал голод в Иерусалиме, он сказал, что Бог «сокрушит в Иерусалиме опору хлебную». К XVII в. выражение «хлебная опора» стало употребляться для обозначения всех основных зерновых культур или выпеченного из них хлеба. В XXI столетии мало что изменилось — зерна злаков по-прежнему кормят весь мир. Прочная взаимосвязь между злаками и человечеством восходит к истокам сельского хозяйства, когда первобытные собиратели начали культивировать определенные растения,
отобрав их из множества растущих вокруг диких видов. Зерновые культуры сыграли ведущую роль в возникновении практически всех ранних цивилизаций. Ячмень, пшеница и рожь — в Плодородном полумесяце (10 000 лет назад), рис — в Китае (8000 лет назад), кукуруза — в Америке (5000–8000 лет назад), сорго и просо — в Африке (4000–7000 лет назад). Некоторые исследователи полагают, что зерна злаков (и другие семена) стали опорой человеку гораздо раньше. Так или иначе наша привязанность к злакам основана на специфических свойствах их семян. В отличие от косточки авокадо, в которой богатые питательными веществами семядоли обеспечивают медленный постоянный рост в лесной тени, семена злаков приспособлены к жизни на равнинах, где быстрый старт служит ключом к успеху. Они невелики по размерам, плодовиты и легко прорастают — качества, которые делают злаки доминирующими растениями почти на любом участке открытой местности и идеальной продовольственной культурой. Для того чтобы наблюдать рост семян злаков не нужны ни зубочистки, ни стаканы с водой. Достаточно груды валежника и январской бури. У каждого человека должно быть хобби. Биологи тем не менее часто подвержены излишней активности в дни досуга. Можно ли считать отдыхом, если я отправляюсь наблюдать за птицами, ловить пчел или рассматривать растения? Кроме того, я играю на басгитаре в джазовом оркестре. Однако каждый, кто взялся бы за учет моего свободного времени, обнаружил бы, что одним видом деятельности я занимаюсь чаще, чем любым другим, а именно — заготовкой дров. Мы живем в фермерском доме, который был построен в 1910 г., однажды распилен пополам, помещен на грузовик-платформу и перевезен на пять миль по сельской дороге на свое нынешнее местоположение. После его сборки получилось привлекательное, но продуваемое насквозь строение, которое невозможно как следует утеплить никаким количеством стекловолокна. В результате редко выдается день, когда меня нельзя застать за пилкой или колкой дров, укладыванием или частичной разборкой одной из четырех поленниц, которые мы сжигаем за год для приготовления пищи и обогрева. Поиски топлива заставляют меня буквально побираться, выпрашивая у соседей и знакомых излишки древесины и прочесывая после каждой бури обочины дорог в поисках упавших деревьев. Я готов брать все, что попадется, поэтому был весьма рад помочь другу убрать старые стволы земляничного дерева, загромождавшие его участок. Земляничное дерево принадлежит к семейству вересковых, а его извитые стволы и ветви покрыты красивой красноватой корой. Когда я приступил к работе, мне показалось странным, что эти стволы выглядят зелеными. Присмотревшись, я сразу понял почему. Пролежав больше года под открытым небом в окружении высоких луговых трав, стволы деревьев в каждой щели и трещине скопили семена этих трав. Теперь семена начали прорастать. Набухшее под недавно прошедшими дождями, каждое семечко пустило молодой зеленый побег, придав поверхности древесины вид пушистого травяного ковра. Если бы ребята из Chia Pet9 предлагали изделия в стиле поленницы дров, то они бы выглядели именно так. Я выдернул одну из травинок и обнаружил едва заметную тонкую оболочку семени, раскрывшуюся в том месте, где из него выходит бледное основание побега. Вместо того чтобы обеспечить зародыш богатым запасом питательных веществ, злаки снабжают свое потомство всего лишь скромным «завтраком», и, полагаясь на свою плодовитость, распространяют множество семян в расчете на то, что хотя бы некоторые из них обязательно приживутся. Притом что избалованное дерево авокадо ежегодно производит всего 150 односемянных плодов, только на одной тонкой, как дымка, полевице, растущей на нашей подъездной дорожке, я насчитал 965 семян. Питательных веществ в семени злака достаточно для краткого стремительного роста зародыша, но они не способны долгое время сохранять его жизнеспособность в тени. Выживание прорастающих злаков зависит от того, удастся ли им найти достаточно 9 Chia Pet — американская фирма, изготавливающая терракотовые фигурки для проращивания семян чиа белой (шалфея испанского). — Прим. пер.
свободный и открытый участок земли. Злаки предпочитают почву, но могут расти также на тротуарах, водосточных желобах и даже подножках пикапов. Некоторые виды успешно произрастают на песке, илистых отмелях или заселяют покрытые галькой берега рек. Для альпинистов семена злаков создают проблемы — постоянно приходится заниматься «прополкой», выдергивая пучки молодой зелени из трещин скал, за которые и злаки, и скалолазы стараются зацепиться. Вопреки общепринятому мнению, наблюдение за растущей травой может быть действительно захватывающим занятием — перед вами предстает история безрассудной храбрости в сочетании с неподдельной стойкостью. Хотя я не люблю проходить мимо бесплатного топлива, но оставил поросшие травой стволы земляничного дерева на месте, чтобы посмотреть, как будут развиваться события. Шесть месяцев спустя, когда луга уже припекало летнее солнце, я вернулся и обнаружил ту же кучу стволов, но лишь с жалкими остатками многообещающей зеленой поросли. Почти все ростки высохли на жаре, истощив свой скудный «завтрак» задолго до того, как корням удалось вытянуться вниз и найти надежный источник воды. Но одно растение уцелело. Из расщепленного конца бревна у основания кучи вырос пучок бухарника — его длинные стебли с соцветиями поднимались вверх и качались на ветру. Я осторожно приподнял ствол и увидел трещину, через которую корни смогли вытянуться и достигнуть почвы. Как правило, попадание семян на бревна означает смертный приговор для находящихся внутри них зародышей растений. Но эта единичная «история успеха» отважного растения даст в будущем возможность произвести сотни семян и потому оправдывает подобную тактику. Притом что расточительная стратегия злаков не так привлекательна, как создание уютных сытных «завтраков», припасенных в косточках авокадо, орехах, бобах и других крупных семенах, ее, безусловно, можно считать удачной. Запрограммированные на расселение и выживание, крошечные семена большинства злаков способны выдержать обезвоживание и долгий период покоя — свойства, позволяющие злакам процветать практически в любых природных условиях, слишком засушливых для кустарников и деревьев. Даже Антарктида может похвастаться местными злаками, а если вы пересчитаете все цветковые растения на Земле, то почти каждое двадцатое окажется злаком. Однако одной вездесущности явно недостаточно для того, чтобы стать важнейшим продуктом питания. При всей их семенной плодовитости, злаки вряд ли стали бы жизненно необходимы для человечества, если бы не особый химический трюк. Он состоит в том, как злаки упаковывают свой «завтрак». Чтобы разрезать семя злака, требуется твердая рука, и, если вы хотите попробовать это сделать, я бы посоветовал отказаться от кофе после обеда. Мои неуверенные попытки привели к тому, что я уронил со стола полдюжины семян пшеницы, пока наконец на удачном срезе не обнаружился нужный материал: многочисленные гранулы крахмала сияли в свете моего микроскопа, как глыбы мрамора. Среди всех веществ, в которых семена запасают энергию — от масел и жиров до белков, — ни одно не служит лучшим продуктом питания, чем крахмал. Он представляет собой длинные цепочки из молекул глюкозы, наподобие хрупкого ожерелья с сахарными бусинами. Ферменты, содержащиеся в человеческом кишечнике и даже в слюне, могут легко разорвать это «ожерелье» и высвободить сахара. Однако если слегка изменить химическое строение крахмала, то получится целлюлоза, неусвояемое человеком растительное волокно, образующее листья, стебли, ветви и стволы деревьев. Крахмал и целлюлоза отличаются только тем, как соединены в них молекулы глюкозы: всего несколько перестановок атомов — и тонкая бечевка превращается в стальную проволоку. Если бы не слабые связи между молекулами глюкозы в крахмале и наша способность легко их разрывать, перемолотые семена злаков проходили бы сквозь наш кишечник, как горсть опилок. Известно, что содержание крахмала в семенах злаков достигает 70 % — это доступный запас энергии, который возник в ходе эволюции, чтобы обеспечивать рост растений, а теперь он снабжает энергией более половины всей нашей
активной жизнедеятельности. Принимая во внимание изобилие злаков и их способность производить множество богатых крахмалом семян, не приходится удивляться, что наши предки научились использовать эти свойства со значительной выгодой для себя. Похоже, что, где бы люди ни переходили от охоты и собирательства к земледелию, основой этому послужили один или два вида злаков. Более поздние цивилизации укрепили нашу зависимость от калорий, содержащихся в злаках, и эти несколько отобранных видов распространились по полям всего мира. Историки долгое время придерживались мнения, что употребление в пищу зерна относительно недавнее явление, результат аграрной революции. Однако в соответствии с новыми представлениями семена злаков и других растений занимали существенное место в человеческом рационе еще во времена охотников и собирателей, которые вели кочевой образ жизни. «Есть все основания полагать, что семена всегда составляли часть нашего рациона, — рассказал мне Ричард Рэнгем. — В конце концов, их едят шимпанзе». Как профессор антропологии Гарвардского университета, Рэнгем знает, что говорит: он опубликовал первую статью об особенностях питания шимпанзе в начале 1970-х гг. и с тех пор занимается их изучением в естественных условиях. Я впервые встретился с Рэнгемом на совещании приматологов в Уганде, где он и Джейн Гудолл перед началом своего основного доклада обменялись пыхтением и пронзительными криками, изображая шимпанзе. Два десятилетия спустя Рэнгем по-прежнему умеет привлечь внимание публики. Я позвонил ему в его кабинет в Гарварде, и, вместо того чтобы сослаться на срочные исследования и загруженность преподавательской работой, он легко согласился изложить свою новую неортодоксальную теорию. «Я попробовал питаться тем же, что и шимпанзе, — начал он изложение своих идей с воспоминаний о собственных давних полевых исследованиях в Национальном парке Кибале в Уганде. — И могу сказать, что к концу дня я сильно проголодался». Поначалу Рэнгем решил, что просто не привык к фруктам, орехам, листьям, семенам и изредка — сырым мартышкам, которые составляют рацион шимпанзе. Но когда он сопоставил свои наблюдения с ходом эволюции человека, у него возникла новая фундаментальная идея. Дело было не в самой пище, а способе ее приготовления. «Я понял, что мы не способны выжить в дикой природе, потребляя сырую пищу. Как вид, мы целиком зависим от применения огня для ее приготовления. Мы — человекообразные обезьяны, освоившие кулинарию». Несмотря на смелость своих предположений, Рэнгем говорит сдержанно, приводя доказательства с терпением исследователя, часами проводившего наблюдения в полевых условиях. «Моя теория основана на изучении человекообразных обезьян. Я представляю себе человека как видоизмененную человекообразную обезьяну», — пояснил он, отметив, что у нас существенно меньшего размера зубы, короче кишечник и крупнее мозг. Он рассказал о значительном выигрыше энергии, который достигается с помощью тепловой обработки продуктов. Варка или жарка мяса, орехов, клубней и другой пищи приматов позволяет существенно увеличить ее усвояемость — от трети для пшеницы или овса до 78 % для куриных яиц. Теория Рэнгема предполагает, что приготовление пищи — ключевое изобретение, отделяющее продвинутых представителей рода Homo от их предков, больше похожих на человекообразных обезьян. Перейдя на легкоусвояемую кулинарную диету, наши прародители больше не нуждались в массивных коренных зубах и протяженном кишечнике, которые необходимы человекообразным обезьянам, чтобы переваривать волокнистую сырую пищу. А с появлением такого избытка энергии мы оказались способны удовлетворять потребности более крупного мозга. Все еще вызывающая разногласия, логика рассуждений Рэнгема пробивается, как звон колокола сквозь гул альтернативных теорий. Большинство антропологов традиционно считали, что главную роль в эволюции человека сыграло появление копья и лука со стрелами, изменившее численное соотношение охотников и собирателей. При этом изменения в строении зубов и размерах мозга приписываются усовершенствованию техники
охоты и богатому белками рациону. Но Рэнгем подчеркивает, что никакое количество сырого мяса (или другой сырой пищи) не способно удовлетворить пищевые потребности современных гоминидов или само по себе ускорить их эволюцию. «На диете, ограниченной сырыми продуктами, — объяснил он, — не остается времени на такие рискованные занятия, как охота. Если бы наши предки питались, как шимпанзе, им бы пришлось по меньшей мере шесть часов в день просто сидеть и жевать». Опровергая исключительное значение мяса в эволюции человека, теория о «человекообразных обезьянах, освоивших кулинарию», повышает статус собирателей, обеспечивавших значительно большее разнообразие продуктов — от корнеплодов и меда до фруктов, орехов и семян. «Клубни, вероятно, служили запасным вариантом, — высказал предположение Рэнгем, — но предпочтение отдавалось любым крупным семенам, которые можно было добыть». Он приводит пример того, как шимпанзе ищут поджаренные семена деревьев афцелии, следуя за лесными пожарами, и как туземные племена прекращают войны, когда появляется урожай первых фруктов, орехов или меда. Тем не менее остается неясным, когда именно семена стали продуктом первой необходимости. Энергетический потенциал семян очень высок, особенно если они должным образом приготовлены, но такая пища требует организованного сбора урожая и некоторой последующей обработки. Точный ответ нуждается в дополнительных исследованиях или, как это сформулировал Рэнгем, «в подкреплении археологическими данными». И теперь, когда люди знают, что именно следует искать, такое подкрепление приходит отовсюду. Для любого, кто интересуется ранней историей человеческих сообществ, обычаи недавних охотников и собирателей предоставляют бесценный материал для сравнения. Группы людей, живших в теплом климате, обычно получали от 40 до 60 % калорий из растительной пищи. Многие использовали семена злаков, которые не были предшественниками известных зерновых культур, таких как пшеница или рис. Австралийские аборигены делали хлеб и кашу из семян множества разных злаков, включая ветвянку, просо, триостренницу, споробол, дактилоктениум и полевичку. Коренные американцы неподалеку от нынешнего Лос-Анджелеса собирали канареечник вплоть до прихода испанских миссионеров, а близкий вид этого злака обеспечивал крахмалом индейские племена на Восточном побережье. Жители окрестностей Галилейского моря использовали каменные орудия, чтобы размолоть и переработать семена дикого ячменя около 20 000 лет назад. А на территории Мозамбика сходный способ позволил людям включить в свой рацион сорго 105 000 лет назад. Но возможно, самая впечатляющая находка была сделана в долине Гешер Бенот Яаков в Израиле, где древние семена были обнаружены рядом с признаками добывания огня, которым насчитывается 790 000 лет. Здесь, среди скребков и обтесанных кремней, исследователи откопали горстку обожженных семян ковыля, эгилопса, овсюга и ячменя. Это открытие относит приготовление зерна на огне к эпохе Homo erectus , за сотни тысяч лет до появления нашего вида. Если Ричард Рэнгем прав и подобное «подкрепление археологическими данными» продолжится, то может оказаться, что калорийная добавка от приготовленного зерна действительно сыграла существенную роль в эволюции человека. Однако, независимо от того, когда семена злаков вошли в наш рацион, они уже прочно заняли место продуктов первой необходимости ко времени перехода к оседлому образу жизни и земледелию. Тем не менее когда это случилось, наши предки уже отказались от триостренницы и полевички в пользу нескольких многообещающих видов. Ни одно место на Земле не иллюстрирует этот переход лучше, чем древнее поселение Тель Абу-Хурейра неподалеку от современного города Алеппо в Сирии. Эта изначально сезонная деревня охотников и собирателей с течением времени превратилась в город с постоянным населением от 4000 до 6000 человек, занимавшихся земледелием. Каждая эпоха оставляет после себя четкие свидетельства событий, аккуратно сохраненные в слоях осадков и наносов. В рацион ранних обитателей поселения входило более 250 различных растительных продуктов, в том числе семена 120 видов растений, включая 34 злака. Однако к тому времени, когда население окончательно
перешло к земледелию, это разнообразие сократилось до чечевицы, нута и нескольких разновидностей пшеницы, ржи и ячменя. Подобная история повторялась везде и всегда, когда происходила аграрная революция: многообразный рацион из диких растений уступал место нескольким зерновым и другим сельскохозяйственным культурам. За редким исключением, злаки, которым отдавалось предпочтение, обладали общим важным качеством. Все они были однолетними, то есть следовали жизненной стратегии «все или ничего», которая заставляет растения вкладывать все свои ресурсы в семена. Располагая только одним вегетативным сезоном для жизни и размножения, однолетние растения не нуждаются в долгоживущих стеблях и листьях, но образуют многочисленные крупные семена, делающие их привлекательным объектом для культивирования. Фактически, само по себе наличие однолетних растений с крупными семенами — лучшая предпосылка для возникновения земледелия. 32 из 54 существующих в мире крупносеменных злаков произрастают в Плодородном полумесяце или других областях Средиземноморья, где сложились многие ранние цивилизации. Как заметил географ Джаред Даймонд: «Один этот факт объясняет многое в истории человечества». Даймонд выдвинул предположение, что наличие в Средиземноморье злаков, легко поддающихся одомашниванию, служит тем преимуществом окружающей среды, которое позволило обитателям этого региона создать первые цивилизации. Относительный недостаток подобных злаков в Австралии, Америке и в некоторых областях Африки отсрочил переход населения этих частей света к земледелию — препятствие, имевшее существенные последствия для их взаимоотношений с культурами Европы и Азии. Однако независимо от того, когда произошел этот переход, прочнейшие связи между злаками и цивилизациями никогда не ослабевали. Превратившись однажды в основу нашего рациона, зерновые культуры оказались полностью вовлечены в экономику, политику, обычаи и повседневную жизнь людей во всем мире. Исторические исследования показывают, что любое переломное событие в истории человечества так или иначе связано с зерном. В поздней Римской республике городские власти умиротворяли недовольный народ с помощью пышных представлений и бесплатной или щедро субсидируемой раздачи пшеницы. Именно с этой отвлекающей стратегией связано знаменитое высказывание Ювенала «Хлеба и зрелищ!». Впервые учрежденные хлебным законом Гая Гракха, субсидии на зерно сохранялись веками и служили важным политическим инструментом в течение всего существования Римской империи. Государство специально ввело культ богини Анноны, персонифицировавшей зерновые дотации. Ее часто изображали в виде статуй и на монетах, держащей снопы пшеницы или стоящей на носу корабля, что символизировало бесперебойные поступления зерна в столицу. Притом что историки указывают разные причины окончательного падения Рима — от инфляции до воздействия свинцового водопровода на психику, — не вызывает сомнений, что его ускорило сокращение поставок зерна. Рим, долгие годы зависевший от импорта зерна из Северной Африки, сначала столкнулся с тем, что продукция из Египта стала отправляться в Константинополь, а потом лишился и остальных поставок, когда Карфаген захватили вандалы. Цены на хлеб поднялись до небес, а голод и продовольственные бунты сотрясали столицу по меньшей мере 14 раз в IV и V столетиях. Когда вестготы осадили Рим в 408 г., раздачи зерна были урезаны вдвое, а затем втрое, пока город наконец не был захвачен. Историки сходятся на том, что именно хлеб, вернее его недостаток, окончательно уничтожил Западную Римскую империю. Когда черная смерть в XIV в. бушевала в Азии и Европе, население в смятении и панике искало причины происходящего во всем — от землетрясений до угревой сыпи. Только позднее эпидемиологи связали чуму с блохами, живущими в шерсти обычной черной крысы. Но даже это открытие не могло объяснить размах заболевания. В конце концов, средняя крыса в течение всей жизни перемещается от места своего рождения на несколько сотен ярдов. Каким же образом чума распространилась из Китая в Индию и на Ближний Восток, а затем на север до Скандинавии всего за несколько лет? Ответ заключается не в расстоянии, которое способны преодолеть крысы, а в их рационе. Хотя крысы могут
питаться чем угодно, но предпочитают зерно всех видов и путешествуют вместе с ним, куда бы его ни повезли. В то время как большинство блох живет считаные недели, блохи, обитающие в шерсти крыс, могут существовать более года, а их личинки научились питаться зерном. Так что даже если пораженные чумой крысы погибнут во время продолжительного морского путешествия, то блохи выживут (вместе с их потомством, благополучно поедающим зерно в грузовом отсеке) и будут готовы заразить новых крыс и людей в любом порту назначения. И хотя предусмотрительный сухопутный купец может избавить свой караван от крыс, блохи все равно останутся, в целости и сохранности скрытые в каждом бушеле пшеницы. В разгар эпидемии быстрое распространение чумы предполагает, что она начинает передаваться непосредственно между людьми по воздуху — через кашель и чихание. Но историки по-прежнему убеждены, что источник всех бед — торговля зерном, не затронувшая только глухую провинцию или такие королевства, как Польша, плотно закрывшие свои границы. Периодические вспышки чумы продолжались вплоть до XX столетия, поражая портовые города, активно торговавшие зерном, — Глазго, Ливерпуль, Сидней и Бомбей. История также показывает, что злаки часто служат причиной бунтов и восстаний, когда дефицит зерна становится последней каплей, превращающей недовольство в открытое неповиновение. Когда в IV в. китайскому императору Хуэй-ди из династии Цзинь сообщили, что его подданные голодают из-за нехватки риса, он якобы ответил: «Почему же тогда они не едят мясо?» В результате Хуэй-ди потерял половину своих владений во время восстания пяти варварских племен. И хотя историки сомневаются, что Мария-Антуанетта когда-либо говорила «Если у них нет хлеба, пусть едят пирожные!», но бесспорно, что недостаток пшеницы и хлеба стал причиной Великой французской революции, «Весны народов» — череды революций, начиная с 1848 г., в полусотне стран Европы и Латинской Америки, а также революции в России. Это происходит и в наши дни. Не случайно «арабская весна» началась в Тунисе — крупнейшем в мире потребителе пшеницы на душу населения — в год, которому предшествовали наводнения, аномальная жара, пожары и неурожаи в ведущих по
производству пшеницы странах. В 2011 г. импорт пшеницы в Тунис сократился почти в пять раз, цены подскочили, а страну охватили продовольственные бунты, в течение нескольких месяцев приведшие к революции. Протесты и выступления против цен на зерно также предваряли восстания в Ливии, Йемене, Сирии и Египте — стране, где слово «айш» означает и «хлеб», и «жизнь». Напротив, правительство Алжира отреагировало на продуктовый кризис крупными инвестициями в зерно, в 2011 г. увеличив импорт пшеницы более чем на 40 %, стабилизировав цены и создав огромные зерновые хранилища, чтобы иметь запасы на случай будущих перебоев с поставками. И хотя в регионе по-прежнему неспокойно, а в 2012 г. хлебные бунты произошли в Египте уже при новом правительстве, положение в Алжире остается стабильным. Конечно, не существует какой-то одной причины, приведшей к «арабской весне», но решающее значение цен на пшеницу возвращает зерновую политику к ее истокам. Более чем через 10 000 лет после того, как охотники и собиратели в Тель Абу-Хурейре впервые обратились к земледелию, злаки, которые они сумели ввести в культуру, продолжают определять ход истории. Наследие собирателей трудно переоценить. Не только в Плодородном полумесяце, но и во всем мире доступ к зерну играет на первый взгляд неявную, но основополагающую роль в судьбе государств: при неурожае правительство теряет опору. (Чего нельзя сказать о наследии охотников — ни одна империя еще не развалилась из-за сокращения поголовья антилоп.) Однако необязательно брать в качестве примера революцию или чуму, чтобы убедиться в значении семян злаков в современной жизни. Ничто не подтверждает их роль в нашей культуре лучше, чем посещение производящей зерно страны во время уборки урожая. «Вы сейчас смотрите на два миллиона бушелей мягкой пшеницы», — сказал Сэм Уайт. Мы забрались в кузов его пикапа и вглядывались в дверь огромного здания, заполненного до самых стропил. Прохладный сухой воздух овевал море пшеницы и наши лица. Я произвел быстрый подсчет. При цене пшеницы, колеблющейся около 9 долларов за бушель, оптовая цена содержимого одного этого хранилища превысит 18 млн долларов. Смолотая в муку и упакованная в пятифунтовые мешки, она принесет более 100 млн долларов при продаже в продуктовых магазинах. Если испечь из этой муки хлеб, соленые крендельки, печенье или любые другие из тысяч хлебопекарных изделий, то окончательная стоимость поднимется еще выше. Прежде чем Сэм закрыл большую раздвижную дверь, я поднял фотоаппарат и сделал снимок, но он не передавал нужного впечатления. Зерно на фотографии выглядело, как куча песка: невозможно было представить ее истинные размеры — высотой в три этажа и длиной с два футбольных поля. Одна фотография не давала представления о сотне подобных хранилищ, наполненных до краев и разбросанных на огромной территории во всех направлениях. Каждый, кто откусывает хрустящий багет или наматывает на вилку спагетти, имеет некоторое, пусть и весьма смутное, представление о том, что эти продукты начали свое существование на злаковом поле. Но мало кто задумывается о сложном и долгом пути, который они прошли от поля до прилавка супермаркета. Зерно в амбаре Сэма составляло немалую ценность, но висячий замок на двери казался излишним — ну кому придет в голову украсть нечто, весящее 60 000 т? Хранение, переработка и транспортировка зерна в таких масштабах требует соответствующей инфраструктуры — системы амбаров, грузовиков, автомобильных и железных дорог, барж и морских грузовых судов. Именно о ней я и хотел узнать, вернувшись в Палузу.
«Вся пшеница уже убрана, — сказал мне Сэм, когда мы забирались обратно в его пикап. — Ячмень тоже». Мой проводник на сегодняшний день — Сэм Уайт, входит в руководство Кооператива фермеров Тихоокеанского Северо-Запада (Pacific Northwest Farmers Cooperative) — группу из 800 производителей зерна, которые совместно владеют 26 объектами для его хранения и переработки в городке Дженеси (с населением 955 человек) и его окрестностях в Айдахо. Сэм вырос на ферме, но после колледжа занялся бизнесом и уже два десятилетия продает зерно Палузы на мировом финансовом рынке. Коренастому, с рыжеватыми волосами и загорелым обветренным лицом, Сэму нравится его работа — обеспечивать местным фермерам высокую оплату за их урожай. Это совсем не просто. «Во времена моего отца, если цена за бушель менялась на два цента в год, это создавало большую проблему. Теперь бывает, что цена колеблется на тридцать или сорок центов в день». В дополнение к этому фермеры очень дорожат урожаем, который вырастили с таким трудом, и часто позволяют эмоциям брать верх над здравым смыслом. «Проще говоря, — признается Сэм, — было бы лучше, если бы их жены решали, когда продавать зерно». Мы ехали из городка между раскинувшимися на холмах полями, покрытыми светлым жнивьем и расчерченными следами комбайнов. Я улыбнулся, когда мы миновали знакомые мне поросшие крупными злаками и кустарником «брови» прерий, обрамлявшие вершины холмов, как кустистые круглые скобки. На близлежащем горном хребте Биттеррут возникли лесные пожары, и их дым смешался с пылью, которая поднималась за работавшими в отдалении тракторами. Дождя не было несколько месяцев, но полным ходом шел сев озимых. Местами виднелись свежевспаханные поля — широкие полосы темной земли, ожидавшие свою долю семян. Сэм рассказал мне о методах вспашки, удобрениях и севообороте, а затем вернулся к торговле. «Около девяноста процентов того, что мы здесь
выращиваем, отправляется в Азию», — сообщил он. Меня удивила эта статистика, но она была совершенно логична. Несмотря на свое континентальное местоположение — более чем в 350 милях от ближайшего побережья — Палуза находится всего в нескольких минутах езды от морского порта. Сэм свернул на оживленную магистраль, которая вскоре резко пошла под уклон. Каждый год миллионы тонн палузского зерна следуют по этому пути, спускаясь в крутой каньон, где у города Льюистон сливаются реки Клируотер и Снейк. Там мы остановились под высоким бетонным зернохранилищем с громадным конвейером, нависавшим над рекой. Он лязгал и жужжал над нами, непрерывным потоком ссыпая пшеницу в трюм подошедшей баржи. Золотая соломенная пыль струилась по воздуху вокруг, мерцая на солнце и оседая на спокойную воду. «Нужно три или четыре баржи, чтобы составить буксируемый караван!» — перекрывая шум, крикнул Сэм. Он продолжил рассказ, описав весь путь зерна — вниз по рекам Снейк и Колумбия к Тихому океану. В начале XIX в. Льюис и Кларк прошли по тому же маршруту, но там, где знаменитые исследователи преодолевали коварные стремнины и пороги, современные суда движутся через шлюзы, водохранилища и, что существенно, длинные и узкие озера. Когда в середине 1990-х гг. журналист Блейн Харден поднялся на борт буксира, чтобы совершить подобное путешествие, капитан высказал здравое предположение: «К тому времени, когда вы доберетесь до Портленда, просто помрете со скуки». Дамбы на реке Снейк и тихие озера за ней лишают водное путешествие острых ощущений, но они также свидетельствуют о политическом весе зерна. В то время как плотины на реке Колумбия снабжают мощные оросительные системы и производят половину электричества, необходимого региону, вода и гидроэнергия на реке Снейк имеют второстепенное значение. Четыре плотины, построенные ниже по течению от Льюистона, должны обеспечивать перемещение грузов, а грузы, поступающие из Льюистона, — это зерно. В 1945 г. Конгресс Соединенных Штатов, погрязший в военных долгах, по-прежнему признавал перевозку пшеницы и ячменя из Палузы важнейшим приоритетом правительства. Конгрессмены одобрили строительство «таких плотин, которые потребуются», чтобы открыть навигацию в нижнем течении реки Снейк. Это был масштабный строительный проект, который продлился три десятилетия и стоил более 4 млрд долларов в пересчете на нынешние деньги. На церемонии открытия в 1975 г. Сесиль Эндрюс, губернатор Айдахо, стоя в доках Льюистона, предсказал, что новый морской порт его штата «обогатит нашу повседневную жизнь через международную торговлю». Последующий быстрый рост экспорта показал, что губернатор был прав, а пшеница и ячмень способны не только побудить людей воздвигать плотины, но и защищать их в меняющемся политическом климате. В течение нескольких недель после речи губернатора был принят Закон об исчезающих видах, под защитой которого оказались редкие рыбы, такие как печально известный дартермоллюскоед из Теннесси. Этот закон усложнил строительство плотин по всей стране. В Айдахо с этой проблемой столкнулись в начале 1990-х гг., когда четыре вида лосося и радужная форель, обитавшие в реке Снейк, оказались в опасности из-за строительства плотин и образовавшейся стоячей воды и были внесены в список исчезающих видов. Разразившиеся «лососевые войны» показали, что зерно продолжает вершить национальную политику. Требование разрушить плотины на реке Снейк стало лозунгом рыболовов и защитников окружающей среды, и какое-то время казалось, что их усилия по спасению диких лососей увенчаются успехом. Но хотя предложение о снесении дамб было одобрено решениями суда и поддержано официальными лицами, такими как вице-президент Ал Гор, постепенно о нем перестали вспоминать. Вместо этого правительство предоставило дополнительно миллиарды долларов для строительства рыбоходов через дамбы и других рыбопропускных сооружений, рыбных питомников и даже для транспортировки рыб в обход плотин. Мелкого лосося перевозили в автоцистернах, но чаще рыба путешествовала, как и зерно — на баржах.
В Льюистоне и соседних населенных пунктах все еще можно увидеть отдельные плакаты «Спасите наши дамбы!», но они поблекли и утратили актуальность. Вряд ли ктолибо, какую бы сторону он ни занимал, еще считает возможным снесение плотин. Когда я спросил Сэма об этом противостоянии, он ответил просто: «Дамбы все еще очень важны для перевозки продукции». Сэм производит впечатление сдержанного человека, но это его самое скромное заявление за весь день: с тех пор как в 1975 г. губернатор Эндрюс перерезал ленточку, система рек Снейк и Колумбии по объемам перевозок зерна заняла третье место в мире. Притом что затрата многих миллиардов долларов на строительство плотин может показаться чрезмерной, это далеко не единственная поддержка, которую политики оказывают выращиванию, перевозке и торговле семенами злаков, от которых мы все зависим. Те же экономические и культурные причины, которые заставили римлян изобрести Аннону — богиню «бесплатной пшеницы», по-прежнему приковывают внимание политиков к зерновому бизнесу. Получающие государственные дотации предприятия — от России и Украины до Аргентины и Австралии — продолжают финансировать транспортировку, строительство экспортных терминалов и производство зерна. В Китае подобная практика восходит к V в. до н. э., когда был построен Великий канал — водный путь длиной 1104 миль (1777 км), призванный обеспечить доставку пшеницы и риса в столицу. Это непреходящая жизненная необходимость. Как любят подчеркивать аграрные лоббисты, если экономить на дорогах — появится несколько новых ям, но если экономить на фермах — люди начнут голодать. К концу дня, проведенного в Палузе, Сэм и я, миновав ряд зерновых элеваторов на окраине Дженеси, подошли к обшитому металлическими листами строению, которое гудело от действующих механизмов. «Хотите увидеть гарбз?» — спросил он. «Конечно», — ответил я, надеясь, что правильно его понял и «гарбз» на местном жаргоне означает «бобы гарбанзо» — бараний горох, или бараний нут. Как и следовало ожидать, вскоре я стоял в шумном цехе, увертываясь от автопогрузчиков, доверху заполненных бобами. Мы наблюдали, как они ссыпаются по ленте конвейера, проходят через очистители, сортировщики и, наконец, сквозь электронный глаз, который замечает любой изъян и удаляет поврежденный боб струей сжатого воздуха. Упакованный в 100-фунтовые мешки с эмблемой, изображающей плывущий корабль, конечный продукт загружался в поджидающие грузовики. Затем мешки с нутом следовали либо на запад, в Сиэтл и далее в азиатские порты, либо на восток — на фабрику в Вирджинии, производящую хумус. «Бобовые — важная составляющая севооборота, — объяснил Сэм, когда мы вышли из упаковочного цеха. — Большинство производителей сеют озимую и яровую пшеницу, а затем переходят к чечевице, нуту или гороху». Смена выращиваемых культур позволяет снизить количество вредителей. Более того, бобовые растения связывают атмосферный азот, естественным путем удобряя почву для последующей зерновой культуры. Сочетание злаков и бобовых так же старо, как и само земледелие, — этот способ использовался везде, где одомашнивали растения. В Плодородном полумесяце нут, чечевицу и горох выращивали наряду с пшеницей и ячменем. В Китае ранние земледельцы рис чередовали с соей, адзуки и машем. В Центральной Америке сочетали кукурузу с фасолью пинто, а в Африке — просо и сорго с коровьим горохом и арахисом. Это взаимное дополнение не только хороший метод земледелия, оно продолжается и на обеденном столе, где крахмалистые зерновые и богатые растительным белком бобовые прекрасно дополняют друг друга как по вкусу, так и по питательности. Каждому, кто прочитал первую страницу вегетарианской поваренной книги, знакомо выражение «полноценные белки» — именно их дают сочетания риса и бобов, чечевицы и ячменя в салате или супе. Необходимые питательные вещества, которые могут отсутствовать у определенного вида злака, обычно содержатся в сопутствующем ему бобовом растении и наоборот. Но эти разительные отличия в пищевой ценности зерновых и бобовых поднимают не менее основополагающие вопросы о биологии их семян.
Поскольку злаки успешны в природе и полезны людям, очевидно, что упаковать в семя крахмальный «завтрак» — превосходная эволюционная идея. Почему же так не поступают все остальные растения? Почему бобы и орехи запасают энергию в белках и растительных жирах? Почему ядро кокосового ореха содержит свыше 50 % насыщенных жирных кислот? Почему семена жожоба буквально сочатся жидким воском? Крахмал семян злаков может быть «хлебом насущным», но растения, по всей видимости, обладают множеством других способов обеспечить энергией своих «детенышей» в семенах и в конечном счете — нас с вами. К счастью, один из лучших способов изучить весь спектр питательных веществ, упакованных в семена, — это посетить ближайший кондитерский отдел. Глава 3. «Иногда вы чувствуете себя как орех» Бог дает нам орехи, но он их не колет. Немецкая поговорка В конце 1970-х гг. компания Peter Paul Manufacturing подняла розничную цену на шоколадный батончик Almond Joy до 25 центов. И хотя это составляло всю сумму, которую я еженедельно получал на карманные расходы, я никогда не жалел денег на конфету, рекламируемую как «кокосовый орех и миндаль, покрытые слоем молочного шоколада». В то время я и представить себе не мог, что в моей будущей карьере наступит счастливый момент, когда я смогу покупать свои любимые шоколадные батончики в счет служебных расходов. Но обстоятельство, которое я тогда упустил, оказалось сейчас как нельзя кстати: начиная с хрустящего жареного миндаля с вязким сладким шоколадом и заканчивая кокосовым орехом, вкус Almond Joy целиком определяют семена. И хотя легко поддаться искушению и воспринимать батончики Almond Joy с той точки зрения, с которой Бенджамин Франклин рассматривал пиво (как «доказательство, что Бог любит нас»), их история на этом не кончается. Батончики, сделанные из продуктов семян, не только вкусны, они также прекрасно демонстрируют невероятное разнообразие способов, которыми растения упаковывают «завтраки» для своего потомства. Батончик Almond Joy теперь стоит 85 центов в нашей местной аптеке, но я платил за него и больше доллара, когда покупал в торговом автомате. При этом ощущаешь, что не зря потратил деньги, потому что каждая упаковка на самом деле содержит два маленьких батончика. Это дает возможность покупателю поделиться одним из батончиков с другом или сохранить его на будущее, хотя и неизвестно, поступает так кто-нибудь или нет. В моем случае обладание двумя батончиками позволяет один съесть немедленно, сохранив при этом второй для дальнейшего изучения. Поперечный разрез батончика показывает, что в его центре — кокосовая стружка (с кокосовой пальмы, повсеместно распространенной в тропиках), над ней — миндаль (с азиатского дерева, относящегося к семейству розоцветных), и все это покрыто толстым слоем шоколада (из семян невысокого дерева, происходящего из влажных тропических лесов Нового Света). Я взял образцы каждого из слоев и приготовил препараты для изучения под микроскопом. Однако, заглянув в список на упаковке, я понял, что не эти составляющие — главный продукт семян, содержащийся в батончике. Эта честь принадлежит кукурузному сиропу — подсластителю, получаемому из зерен кукурузы (злака) и часто служащему заменителем сиропа из сахарного тростника (который, между прочим, тоже злак). Как мы уже знаем из предыдущей главы, злаки вездесущи, а их семена богаты крахмалом, который легко превращается в сахара. Все остальное содержимое батончика свидетельствует о том, что семена изобрели множество способов сохранения энергии, и мы должны быть благодарны им за это. Оболочка из молочного шоколада содержит масло какао и горькую тестообразную массу, которую кондитеры называют тертым какао или просто шоколадом. Эти продукты получают непосредственно из крупных семядолей зрелых семян, которые в обиходе называют «какао-бобы». Если какао-бобы отжать под горячим прессом, то получится масло
какао — жир, составляющий более половины веса какао-бобов. Масло какао обладает важными качествами — оставаться твердым при комнатной температуре и становиться жидким при температуре выше 90 °F (32 °C). Так как нормальная температура тела человека 98,2 °F (36,6 °C), то шоколад буквально тает у вас во рту. Если какао-бобы поджарить и смолоть, то получится тертое какао. Смешивая тертое какао с различными количествами масла какао, молока и сопутствующих подсластителей, производят разнообразные сорта шоколада, которые можно приобрести в любом кондитерском магазине с широким ассортиментом товаров. Следуя далее по списку, я обнаружил еще один знакомый продукт — какао-порошок. Это измельченный жмых какао-бобов, оставшийся после того, как отжато масло какао. В естественных условиях семена какао находятся внутри мясистых плодов небольшого тенелюбивого дерева, происходящего из лесов Мексики, Центральной Америки и бассейна Амазонки. Я часто натыкался на старые плантации какао в Коста-Рике, когда искал семена дерева альмендро. Оторвав глаза от земли, я внезапно обнаруживал себя в окружении этих плодов странной формы, напоминающих тыкву. Они росли непосредственно на стволах и крупных ветвях невысоких деревьев и были окрашены в разнообразные оттенки оранжевого, лилового, желто-зеленого и ярко-розового. Неудивительно, что какао привлекло внимание майя, ацтеков и других коренных американцев, готовивших из его зерен тонизирующий напиток, а их благоговение перед этим растением отразилось в научном названии рода Theobroma — «пища богов». Европейцам и остальным обитателям планеты потребовалась пара столетий, чтобы по-настоящему оценить вкус какао, но теперь эти деревья растут повсюду от Гватемалы до Ганы, Того, Малайзии и Фиджи, а ежегодный объем мировых продаж шоколада превышает 100 млрд долларов. Среднестатистический немец покупает около 12 фунтов шоколада в год, а жители Великобритании тратят на сладости больше, чем на хлеб и чай. С экологической точки зрения в расточительном производстве крупных, богатых питательными веществами какао-бобов прослеживается здравый смысл. Семена какао, как дерева альмендро и авокадо, эволюционировали в тенистом тропическом лесу, где для прорастания семян, а также роста и дальнейшего выживания молодых растений необходимы собственные значительные запасы энергии. Но ничего из того, что я узнал на плантациях какао, из учебников по ботанике или шоколадных батончиков, не объясняет, почему эта энергия запасается в виде жира, а не крахмала. Я обратился к следующему ингредиенту в списке Almond Joy — кокосовому ореху, семени, которое считается одним из крупнейших в мире. Притом что он знаком каждому, кто мечтал о пальмах и тропических островах, кокосовый орех — своего рода загадка. Ботаники называют его космополитом — словом, которое вошло в широкое употребление только в XIX столетии, когда мировые империи и быстроходные корабли неожиданно предоставили человеку возможность познакомиться со всеми частями света. Для растения трудно придумать лучший комплимент, чем назвать его космополитом: это означает такое повсеместное распространение и процветание, что никто точно не знает, откуда оно родом. Кокосовая пальма получила такую возможность благодаря своим крупным односемянным плодам, способным держаться на поверхности воды. Твердая косточка, окруженная волокнистой частью плода (так называемой койрой), содержит единственное семя, в полости которого находится жидкость, известная любителям здоровой пищи как кокосовая вода. Какой бы специалист по рекламе ни придумал это название, его трудно винить в том, что он уклонился от более точного научного термина — жидкий, или внеклеточный, эндосперм . Притом что термин «эндосперм» выглядит не слишком привлекательно в рекламной кампании, не следует недооценивать его рыночный потенциал. По мере того как кокосовый орех созревает, часть его жидкого содержимого превращается в твердый эндосперм, называемый копрой — это знакомая всем белая масса, стружка из которой не только украшает конфеты и пирожные, но также широко используется при приготовлении тушеных блюд на Филиппинах, хлеба на Ямайке и чатни в Южной Индии. Если эту стружку залить водой и отжать, то получится кокосовое молоко — важная составляющая карри и соусов на
побережьях всех тропических морей. А при небольшой переработке из копры можно выделить кокосовое масло, составляющее половину ее объема. Кокосовое масло — одно из пяти наиболее распространенных растительных масел в мире, которое служит добавкой к чему угодно — от маргарина до солнцезащитного крема. Художникам-постановщикам в Голливуде кокосовые орехи неизменно обеспечивают реквизит для любой сцены в тропиках. Во множестве фильмов они использовались и как чашки для питья (от «Семейки Брейди» до «Повелителя мух»), и как чашки бюстгальтеров (в фильмах «Кинг-Конг», «Юг Тихого Океана» и в блокбастере с Элвисом Пресли «Голубые Гавайи»). Профессор, персонаж ситкома 1960-х гг. «Остров Гиллигана», использовал кокосовые орехи, чтобы конструировать полезные вещи, такие как зарядное устройство для батареек или детектор лжи. Его изобретения вряд ли следует считать преувеличением в свете того, сколько продуктов на самом деле производится из кокосовых орехов, включая пуговицы, мыло, уголь, почву для домашних растений, веревки, ткани, рыболовную леску, ковры, музыкальные инструменты и средства от насекомых. Подобная универсальность дала основание жителям Малайзии назвать кокосовую пальму «деревом с тысячью применений», а в некоторых областях Филиппин его именуют просто «деревом жизни». Но по части изобретательности ничто не сравниться с причудливой экологией самого кокосового ореха.
Когда созревший кокосовый орех падает с пальмы, он обычно попадает на песок. Устойчивость к соли, жаре и подвижному грунту помогает кокосовым пальмам в естественных условиях произрастать на тропических пляжах, откуда высокие приливы и штормы постоянно уносят их семена в открытое море. Плавающий в море кокосовый орех может оставаться жизнеспособным по меньшей мере три месяца, перемещаясь с помощью ветров и течений на сотни, а может быть тысячи, миль. В течение этого времени эндосперм продолжает затвердевать, но остается еще достаточно кокосовой воды, чтобы обеспечить прорастание семени, когда наконец волны выкинут его на сухой песчаный берег. С жидким, внеклеточным, эндоспермом, содержащим достаточно влаги, и богатой маслами копрой, обеспечивающей запас энергии, кокосовый орех может расти неделями без какой-либо поддержки извне. Проросшие кокосовые орехи с уже достигшими нескольких футов в длину яркими зелеными листьями, выставленные на рынке в тропиках в качестве рассады, вполне обычное зрелище. Приспособленность кокосового ореха к мореплаванию — качество редкое, однако не объясняет, почему его «завтрак» отличается таким высоким содержанием масла. В конце концов, крахмал или масло какао тоже будут держаться на поверхности воды, если их упаковать в такую крупную волокнистую оболочку. Мое исследование миндаля привело к тому же основополагающему вопросу. Введенное в культуру в Центральной Азии миндальное дерево, состоящее в близком родстве с персиками, абрикосами и сливами, сначала распространилось в Средиземноморье, а затем и во всем мире. Люди оценили как его своеобразный вкус, так и пищевую ценность, потому что, в дополнение к маслу, семена миндаля запасают более 20 % энергии в виде чистого белка. Но почему это происходит? Что заставило эволюцию пойти по пути таких разных стратегий обеспечения питания зародыша в семени? Понятно, что остатки Almond Joy не могли дать ответ на этот вопрос. И хотя я не нуждался ни в чьем содействии, чтобы поглощать шоколадные батончики, мне, очевидно, нужна была помощь, чтобы разобраться в биологических особенностях их ингредиентов. Я решил, что пришло время обратиться к человеку, чье имя неоднократно возникало в ходе моих исследований и кто, по мнению многих специалистов, был «богом» в мире семян. «А… тот самый вопрос? — переспросил он, смеясь. — Я постоянно задаю его нашим аспирантам на квалификационных экзаменах. До сих пор еще ни один из них не нашел ответа!» Будучи профессором ботаники Университета Калгари, а затем и Университета Гуэлфа в Канаде, Дерек Бьюли вот уже более 40 лет ставит в тупик студентов своими вопросами о семенах. К счастью для участников научных споров, ответы на многие из этих вопросов были получены в результате его собственных исследований. Лаборатория Бьюли занималась практически всеми аспектами биологии семян — от их образования и периода покоя до прорастания. Однако, несмотря на все свои научные достижения, профессор утверждает, что его карьера ученого сложилась лишь по воле случая. «Место, где мы жили, не могло похвастаться зелеными насаждениями», — объяснил Бьюли, вспоминая свое детство, проведенное в «закопченном, грязном старом городке» Престоне в Ланкашире. «Мы жили в так называемом доме рядовой застройки. Перед ним не было палисадника, а все, что имелось за домом, — это полоска бетона, отделявшая его от переулка». Жизнь Бьюли могла сложиться совершенно иначе, если бы его дед, выйдя на пенсию, не уехал в деревню, где начал выращивать помидоры и разводить хризантемы и георгины, получавшие призы на выставках. Посещения деда и уход за теплицами стали для него «самым большим развлечением в детстве». Это зажгло страсть ко всей растительности мира и к семенам, из которых она произрастает. В результате этого увлечения появились сотни научных статей и четыре монографии, включая «Энциклопедию семян» (Encyclopedia of Seeds), весящую семь фунтов и насчитывающую 800 страниц, — мою постоянную спутницу в исследованиях. Я знал, что позвонил нужному человеку, но уже через несколько минут убедился, что простых ответов на свои вопросы я не получу. «Такая эволюция кажется нелогичной», — начал Бьюли. Создается впечатление, продолжил он, что крахмал, масла, жиры, белки и все прочие способы запасания энергии
представлены в растительном царстве случайным образом. Ни один способ нельзя назвать более перспективным по отношению к другим, потому что многие сравнительно недавно возникшие виды запасают энергию так же, как это делали древние растения. В довершение всего семена обычно содержат несколько типов запасных питательных веществ, соотношение которых растение, образующее семена, может менять в зависимости от количества осадков, плодородия почвы и других условий произрастания. Растения, обитающие в сходных условиях или имеющие общее происхождение, не обязательно запасают одинаковые вещества. Известно, что в семенах злаков — высокое содержание крахмала, но одно из самых распространенных растений, чередуемых в севообороте с зерновыми культурами, — рапс, чьи мелкие семена чрезвычайно богаты маслом канола. (Как и кокосовая вода, название «канола» — удачное изобретение. Легко догадаться, что любой чувствовал бы себя не в своей тарелке, рекламируя товар под названием «рапсовое10 масло».) «Существует одно общее правило, — заметил Бьюли под конец. — Семена, запасающие масла, обладают большей энергией на единицу массы, чем крахмалистые семена. Масла энергетически более выгодны, чем целая куча крахмала». Он также уточнил, что семена обычно не прибегают к этому богатому энергетическому запасу вплоть до самого конца прорастания. Большинство видов растений располагает достаточным количеством сахаров в семени, чтобы зародыш пробудился к жизни и лишь потом начал более сложный процесс освоения имеющихся резервов. Крахмал относительно просто разлагается на сахара, но требуется целая последовательность химических реакций, чтобы превратить белок, жир или масло в вещество, пригодное для извлечения из него энергии, идущей на образование и жизнедеятельность клеток. Наш собственный организм работает точно так же, вот почему вы видите участников триатлона Ironman, поглощающих бананы, злаковые батончики или даже сэндвичи с джемом, а не ломти бекона или чашки оливкового масла. С точки зрения эволюции самое важное — это молодое растение, содержащееся в семени, и создание условий для его развития. Но если можно объяснить, почему семена растущих в лесу деревьев, таких как какао или миндаль, используют в качестве запасных веществ в семени масла и жиры, обеспечивающие юному растению постоянный медленный рост в тени, остается непонятным, почему семена горчицы, растущей на открытых полях, применяют тот же самый способ для быстрого роста. «Существуют и исключения», — подвел итог Бьюли. Мы говорили по телефону, но я живо представил себе, как он качает головой: «В природе всегда бывают исключения». Британский физик Уильям Лоренс Брэгг однажды сказал, что наука не столько обнаруживает новые факты, сколько «открывает новые способы их объяснения». Разговор с Дереком Бьюли не дал мне новой информации, которая прояснила бы вопросы об энергетических запасах семян. Вместо этого он напомнил мне важную основополагающую истину о самой эволюции. Чарльз Дарвин однажды написал: «Можно извинить чувство некоторой гордости, испытываемое человеком при мысли, что он достиг… самой вершины лестницы, образуемой ступенями органического развития». Это высказывание соответствовало своему времени — эпохе, когда каждый респектабельный викторианский джентльмен ставил респектабельного викторианского джентльмена на верхнюю ступень эволюционной лестницы. Проблема заключается в самом представлении об эволюционных ступенях и лестницах — идее о направленном процессе восхождения к какому-то воображаемому совершенству. Конечно, у Дарвина было гораздо более глубокое понимание эволюции, но именно эта концепция укоренилась в нашем коллективном сознании и была запечатлена в карикатурах, научно-популярных статьях и даже в серьезных научных работах. Разум возвращается к этому представлению неосознанно, вопреки окружающей его действительности, свидетельствующей об обратном. Если эволюция ведет к чему-то 10 «Рапс» по-английски «rape», что также означает «изнасилование» или «похищение». — Прим. пер.
единственному в своем роде, как объяснить природное многообразие — 20 000 злаков, 35 000 навозных жуков, изобилие уток, рододендронов, раков-отшельников, мошек и певчих птиц? Почему наиболее древние формы жизни на планете — бактерии и археи — более разнообразны и многочисленны, чем все остальные виды вместе взятые? Располагая временем, эволюция скорее обеспечит нас множеством разных решений, чем какой-то одной идеальной формой. Моя ошибка состояла в предположении, что семена избрали наилучший способ запасания энергии. Мне хотелось думать, что естественный отбор устраняет различные возможности, пока не остается одна или, самое большее, несколько стратегий, каждая из которых приспособлена к определенной окружающей среде (лесу, полю, пустыне и т. д.). В действительности все намного сложнее и интереснее, как и сама эволюция — бесконечное изобретательное комбинирование возможностей. Так же как семена могут упаковывать свой «завтрак» в разные места (семядоли, эндосперм, перисперм и т. д.), так и запасенная семенами энергия может принимать различные формы. Если бы семена содержали только крахмал, они все равно процветали бы в природе, а мы зависели бы от них как от основного продукта питания. Но без масел, жиров, восков, белков и других форм запасания энергии семена, скорее всего, не обладали бы универсальностью, позволяющей им преобладать во множестве экосистем по всему свету. И человечество не могло бы рассчитывать на горох, бобы и орехи, составляющие 45 % мирового потребления белков. Мы лишились бы жаренных во фритюре блюд, покрытых линолеумом полов, краски для наших домов, смазочного масла для двигателей гоночных автомобилей и ракет, возможности восхищаться полотнами Вермеера, Рембрандта, Ренуара, Моне и Ван Гога. Все эти вещи связаны с маслами, которые получают из семян. Даже самые неожиданные запасные вещества семян оказываются полезными людям. Орехи тагуа — семена южноамериканской пальмы фителефас (можно перевести как «растение-слон») — упаковывают свой «завтрак» с помощью утолщения всех клеточных стенок эндосперма, иногда даже не оставляя места для живого содержимого клеток. В результате эти семена становятся настолько твердыми, что их можно резать и полировать, чтобы делать пуговицы, бижутерию и статуэтки, или использовать как заменитель слоновой кости для изготовления шахматных фигур, игральных костей, гребней, ножей для бумаги, декоративных рукояток и музыкальных инструментов.
«Успех — не самоцель», — утверждал Бьюли. Постоянное поэтапное усовершенствование в процессе эволюции приводит к тому, что у семян появляются все новые стратегии обеспечения себя запасными веществами, а те, что работают, скорее всего, сохранятся. Этот вывод неожиданно напомнил мне о батончиках Almond Joy и привязчивой рекламной песенке, из-за которой я, прежде всего, к ним и пристрастился: «Иногда вы чувствуете себя как орех; а иногда — нет». Рекламные ролики представляли «ореховых» людей, делающих затяжные прыжки с парашютом или ездящих задом наперед на лошади, противопоставляя их более серьезным персонажам, отдававшим предпочтение батончикам Mounds — по сути, таким же конфетам, только без миндаля. В сочетании с прилипчивым мотивом песенки, который невролог Оливер Сакс назвал «мозговым червем», эта реклама превратила Almond Joy и Mounds в самые продаваемые американские сладости. Но они еще и преподают нам важный эволюционный урок. Чтобы порадовать сладкоежек, можно усовершенствовать хороший рецепт и получить несколько удачных продуктов. Точно так же, чтобы накормить зародыши растений, существует множество способов, и, как изобретательный кондитер на шоколадной фабрике, эволюция рано или поздно их найдет. Прежде чем завершить эксперимент с Almond Joy, я просмотрел добавки в списке ингредиентов и обнаружил еще два продукта, получаемых из семян, о которых стоит
упомянуть: лецитин из соевых бобов и PGPR (полиглицерол полирицинолеат) из семян клещевины. В семенах оба этих вещества — производные запасных жиров, а лецитин играет также важную роль в мобилизации энергетических запасов. В шоколадные батончики их добавляют, чтобы поверхность была гладкой, и в качестве эмульгаторов, обеспечивающих растворение частиц сахара в масле какао. Соевый лецитин содержится и во многих других продуктах — от маргарина и замороженной пиццы до асфальта, керамики и противопригарного кулинарного спрея. Он используется даже в сердечно-сосудистой медицине, где его представляют как натуральное средство, снижающее уровень холестерина. После эмульгаторов в списке перечислялись различные консерванты и карамель, а также содержалось предупреждение об аллергических реакциях. Но я не нашел никаких признаков последнего продукта, получаемого из семян, который искал. Чтобы его обнаружить, мне пришлось обратиться к сопутствующим товарам моего шоколадного батончика — мороженому Almond Joy Fudge и Coconut-Swirl, производимому компанией Breyer’s Ice Cream. В нем наряду с обезжиренным молоком и ароматизаторами содержится гуаровая камедь, своеобразные свойства которой оказывают воздействие на все что угодно — от фактуры мороженого и безглютенового хлеба до цен на мотоциклы в Северной Индии. Возможно, трудно найти лучший пример удивительного разнообразия энергии, запасаемой в семенах, и неожиданных путей, которыми они приходят в нашу жизнь. Гуаровую камедь получают из неказистого на вид однолетнего растения гуар, растущего преимущественно на плантациях Раджастана — «пустынного штата» Индии. Ботаники относят гуар к небольшой группе бобовых растений, семена которых содержат эндосперм и лишены крупных семядолей, знакомых нам по бобам, арахису и другим представителям семейства бобовых. Вместо семядолей семена гуара запасают энергию в эндосперме в виде углеводов, соединенных в разветвленные цепочки. Изображения этих молекул в учебнике химии напоминают схему лондонского метро, но для зародышей растений в засушливом Раджастане они служат простым и необходимым приспособлением. «Эти ткани играют двойную роль, — рассказал мне Бьюли. — Во-первых, они расщепляются на молекулы глюкозы, которые служат топливом для роста растения. Вовторых, они образуют влажную оболочку, защищающую зародыш». Он объяснил, что разветвленные молекулы внутри семян гуара обладают невероятной способностью накапливать и удерживать воду. Для пустынного растения, такого как гуар, этот трюк позволяет использовать каждый редкий ливень, чтобы обеспечить прорастание семян. В ходе эволюции такая способность возникала неоднократно, например у рожкового дерева и пажитника, но каждый раз это происходило в местах с засушливым климатом. Земледельцы Раджастана выращивали гуар в течение тысячелетий на корм скоту, иногда используя его зеленые стручки в пищу в качестве овощей. Но им улыбнулась удача, когда оказалось, что гуаровая камедь представляет собой приятный на вкус загуститель, в восемь раз более эффективный, чем крахмал. Выделенная и очищенная, гуаровая камедь нашла применение в самых разнообразных продуктах — от мороженого Almond Joy до кетчупа, йогурта и овсянки быстрого приготовления. К 2000 г. индийский экспорт гуара для пищевой промышленности исчислялся 280 млн долларов, но это было ничто по сравнению с будущими прибылями. Термин «фрекинг » означает процесс добычи нефти и природного газа, известный в промышленности под полным названием «гидравлический разрыв пласта». Он включает бурение глубоких скважин в коренную породу и применение жидкости под давлением, чтобы разорвать газовый пласт и держать его в открытом состоянии, пока из скважины откачиваются ценные углеводороды. За последние десятилетия эта технология, когда-то не вызывавшая доверия, приобрела глобальные масштабы и позволяет разрабатывать новые обширные месторождения сланцевого газа и метана угольных пластов, принося многие миллиарды долларов прибыли. Экономисты ожидают, что таким образом можно покончить с зависимостью Северной Америки от зарубежной нефти и принципиально изменить мировой энергетический рынок. По примерным оценкам, только в Соединенных Штатах нефтяники
ежегодно разрабатывают методом фрекинга 35 000 скважин. И в каждую из этих скважин закачивается несколько миллионов галлонов фрекинговой жидкости, представляющей собой смесь воды, песка, кислоты и других химикатов, которые соединяет вместе одно вещество — гуаровая камедь. В Раджастане оптовая цена гуаровой камеди подскочила на 1500 % всего за два года, иногда удваиваясь в течение недели. Крестьяне, которые вели натуральное хозяйство и скармливали гуар коровам, неожиданно обнаружили, что могут заработать на нем достаточно, чтобы купить сначала телевизор, а затем мотоцикл. Теперь многие из них строят новые дома и проводят отпуск с семьей за рубежом. Недостаток бобов в 2011–2012 гг. привел к прекращению ряда проектов по бурению скважин в Северной Америке. А курс акций нефтяного гиганта Halliburton Corporation упал почти на 10 % за неделю, когда компания предупредила своих акционеров, что цена гуаровой камеди теперь составляет почти треть стоимости фрекинга и «окажет большее воздействие на прибыль во втором квартале, чем ожидалось». Сокращение поставок и повышение цен вынудили предпринимателей пищевой промышленности искать новые загустители. Неудивительно, что они нашли замену в виде других растущих в сухом климате бобовых растений, семена которых содержат эндосперм, таких как кэроб (средиземноморское рожковое дерево), тара (кустарник, растущий на перуанском побережье) и кассия (коричник китайский, вечнозеленое дерево). Предполагается, что все три вида растений и выращивающих их земледельцев ожидает коммерческий успех, в основе которого лежит гуаровая камедь. Вряд ли можно было заранее предугадать, что идея смолоть семена гуара и закачать их под землю принесет огромные состояния. Индийские отчеты об урожае еще в 2007 г. даже не упоминали о нефтедобывающей промышленности как потенциальном рынке сбыта. История гуара показывает, как достижения эволюции семян подсказывают новые способы их применения. Способность семян гуара накапливать воду позволила получить из них промышленный загуститель, а затем энергия, запасенная в семенах, неожиданно нашла применение для добычи энергии, заключенной в полезных ископаемых. Для нефтедобывающей промышленности это означает возвращение к своим истокам, потому что одно из самых производительных месторождений, разрабатываемых с помощью фрекинга, находится в штате Пенсильвания, где первая коммерчески успешная нефтяная скважина появилась в 1859 г. Для семян же буровые работы под холмами Пенсильвании означают возвращение в еще более древние времена. Если бы целью гидравлического разрыва пласта были не углеводороды, а окаменелости, то скважины, пронизывающие сланцевое месторождение газа Марселлус в Пенсильвании, выдавали бы на поверхность фонтаны улиток и раковин моллюсков. Правда, среди них не нашлось бы ни одного семени. Не только потому, что эта горная порода сформировалась на дне моря, лишенном растительности, но и из-за того, что она появилась за миллионы лет до возникновения семян в ходе эволюции. Как и любое другое новое приспособление, семена сначала казались просто причудой природы, играя эпизодические роли в масштабном театральном представлении, идущем на подмостках эволюции. Первые семена появились в начале каменноугольного периода (от 360 до 286 млн лет назад), когда большинство растений размножалось спорами. Эти споровые растения, сформировавшие в карбоне обширные заболоченные леса, знакомы нам по их окаменелым остаткам — блестящему черному полезному ископаемому, которое мы называем углем. В Пенсильвании месторождения угля находятся в более молодых отложениях, непосредственно над сланцами, образуя слой такой толщины, что смогли обеспечить топливом промышленную революцию в Америке. Это вдохновило американских ученых весь соответствующий геологический период назвать «пенсильванским». Чтобы получить представление об эволюции семян, нефтяникам пришлось бы просто делать менее глубокие скважины и внимательно изучать отходы. Шахтеры всегда знали, что живут в мире окаменелостей, а ученые только недавно
подхватили эту идею. Последнее время группы палеоботаников — специалистов по окаменелым остаткам растений — исследуют и наносят на карты шахты старых рудников, меняя наше представление о том, где и как появились семена в процессе эволюции. Ученые осознали, что лучший способ понять экосистему каменноугольного периода — проникнуть в нее, а единственное место, где это можно сделать, — угольная шахта. Семена объединяют Научные принципы и законы не лежат на поверхности. Они укрыты в природе, и их надо добыть у нее при помощи энергичных и искусных приемов исследования. Джон Дьюи. Реконструкция в философии (1920) Глава 4. Что умеет плаунок Огромное количество растительных остатков, которое необходимо для образования даже одного месторождения угля, породило убеждение, что растительность каменноугольного периода была обильнее и пышнее, чем в любую другую эпоху истории Земли, и что она росла на обширных болотах в жарком и облачном климате. Эдвард Уилбер Берри. Палеоботаника (1920) «Сделать так, чтобы вы попали в угольную шахту, практически невозможно», — Билл ДиМишель сказал именно то, что мне совсем не хотелось услышать. «Угледобывающие компании находятся под двойным прессингом: им постоянно предъявляют обвинения в нарушении правил техники безопасности и проклинают за глобальное потепление, — пояснил он. — Поэтому они не слишком приветствуют появление новых лиц в команде, особенно любопытных биологов, пишущих книги». Это лишало меня надежды на прогулку по лесу каменноугольного периода, но я не смог предугадать следующий шаг Билла. Как куратор отдела ископаемых растений в Смитсоновском институте, он годами возглавлял палеоботанические экспедиции, проводившие исследования в угольных шахтах. Вместе с коллегами из всевозможных университетов и правительственных учреждений Билл обнаружил в Иллинойсе долину древней реки длиной 100 миль, где каждая деталь древнего леса сохранилась на каменном своде шахты. «Мы просто смотрим вверх и отмечаем растения на картах, — рассказал он. — Выясняем, что там росло». На словах это выглядело просто, но на самом деле лес, представленный на этих картах, переворачивал все прежние представления о происхождении семян. «Что не может меня не радовать, — продолжил Билл свой рассказ, — так это то, что существует множество других мест, где те же самые окаменелости можно увидеть практически на поверхности. Скажите, что вас интересует, и я постараюсь все разузнать». Шесть месяцев спустя я стоял рядом с Биллом на дне пустынного каньона, наблюдая за несколькими десятками палеонтологов со всего мира, карабкающихся вверх по склону к темной полосе на скале. «Для кого-то в Нью-Мексико это всего лишь пласт угля», — сказал Билл улыбаясь. Тонкая жила во всю стену над нами хотя и уступала по масштабу той, что была в шахте в Иллинойсе, но во всем остальном мало чем от нее отличалась: образцы окаменелых остатков растений древнего заболоченного леса превосходно сохранились в окружающей их горной породе. Вскоре каньон наполнился эхом ударов молотков о камни — исследователи добрались
до угольного пласта и углубились в него. Шел первый день палеонтологической конференции, посвященной переходу от каменноугольного периода к пермскому — переломному моменту в истории Земли, когда климат резко изменился от жаркого и влажного к сухому и переменчивому. Специалисты традиционно считают, что триумф семян начинается с этого момента. Гигантские хвощи и другие споровые растения, преобладавшие на болотах каменноугольного периода, зависели от теплой и влажной окружающей среды. Они не смогли приспособиться к изменившимся условиям пермского периода, предоставившего семенным растениям возможность размножиться, одержать верх над споровыми и занять ведущее положение в мировой флоре. Это и в самом деле увлекательная история, но для Билла и некоторых других специалистов у нее есть один недостаток — она совершенно не соответствует действительности. Никто не отрицает, что в пермском периоде начался упадок споровых растений, но, по всей видимости, настоящее победное шествие семян по планете началось гораздо раньше. «Я занимался полевыми исследованиями, ожидая конкретных результатов», — рассказывал Билл, объясняя, как азбучная истина может отяготить сознание предвзятым мнением. «Теперь я отправляюсь в поле наблюдать. Я считаю более продуктивным просто выкопать яму и посмотреть, что там найду». За 30 лет работы палеонтологом в Смитсоновском институте Билл ДиМишель выкопал множество ям. В своей одежде цвета хаки и бейсбольной кепке, крепкий и подтянутый, он перемещается по раскопкам в НьюМексико как опытный профессионал, редко размахивая молотком, но всегда оказываясь в нужном месте, чтобы обсудить новую находку. «У вас все хорошо получается, ребята, — кричит он кому-то. — Все идет отлично!» Билл подогревает энтузиазм молодых ученых, но после двух часов общения я понимаю, что в основе его долгой карьеры действительно лежит неисчерпаемая любознательность. На каждый вопрос, который задаю я, у него находится дюжина собственных вопросов. Он просто фонтанирует свежими идеями, призванными помочь избавиться от наслоений старого мышления. Как палеонтолог, работающий на раскопках, он делает свои интеллектуальные открытия, удаляя кучу переработанной породы. Именно такой подход открыл Биллу глаза и помог уловить нечто новое, когда он проводил исследования в угольной шахте в Иллинойсе. Бо́льшая часть ископаемой растительности выглядела как типичный лес каменноугольного периода, в котором преобладали древовидные споровые растения, родственные современным хвощам и плаунам. Но везде, где древний рельеф повышался даже незначительно, Билл и его коллеги находили окаменевшие остатки преимущественно семенных растений. А когда они обнаружили боковое русло, наполненное обломками с соседнего склона, оказалось, что все это остатки хвойных растений. Никто не сомневается в преобладании споровых растений в заболоченных лесах, образовавших залежи угля, но болота занимали лишь незначительную часть ландшафтов каменноугольного периода. А что росло на склонах холмов, на возвышенностях, в горах? «Эй, Билл!» — позвал кто-то и жестом показал на каменную плиту у основания склона. Там находилось запечатленное в камне краткое изложение истории, ради которой я и приехал в Нью-Мексико. «Отличный образец, Скотт», — сказал Билл, наклонившись, чтобы посмотреть поближе. Ученые приехали на конференцию из самых разных стран — из Китая, России, Бразилии, Уругвая и Чехии, однако мир специалистов по каменноугольному/пермскому периоду так немногочислен, что все они обращаются друг к другу просто по имени. Плита аккуратно раскололась по центру, открыв зеркальные изображения двух лежащих рядом стеблей растений — гигантского хвоща из рода каламитов и раннего голосеменного растения из группы птеридоспермов, или семенных папоротников. Четкий каменный рельеф каламита с темными гранями и бороздками выглядел как увеличенный стебель любого современного хвоща. Стебель семенного папоротника напоминал кожу ящерицы — он был чешуйчатый, черного и оранжевого цветов, выделявшихся на желтовато-коричневом фоне породы. Оба вида давно вымерли, но для меня то, что я видел их рядом, служило воплощением древней борьбы между спорами и
семенами. Я сделал снимок и вскарабкался вверх по холму, чтобы присоединиться к дальнейшим поискам. Скальная порода, нависшая над угольным пластом, легко откалывалась, и вскоре я сам стал находить окаменелости — несколько семенных папоротников и хвощей, но в основном смесь листьев, стеблей и острых палочек, не поддававшихся определению. Вокруг меня азартно работали палеонтологи, обмениваясь оживленными репликами. Я знал, что там, где я видел только пыль и непонятную мешанину, их глазам представал реконструированный древний мир. Я попытался вообразить каламиты и семенные папоротники в виде живых растений, и в моей памяти тут же всплыли иллюстрации из учебников или из книг доктора Сьюза, на которых были изображены пейзажи каменноугольного периода: туманное болото с огромными, покрытыми мхами деревьями, которое населяют похожие на тритонов амфибии размером с лошадь. Этот мир существовал задолго до появления динозавров, не говоря уже о более знакомых нам созданиях, таких как птицы и млекопитающие. Там должны были обитать стрекозы и некоторые виды пауков, но не было муравьев, жуков, шмелей и мух. Хотя «болото без комаров» звучит очень заманчиво, этот лес показался бы нам весьма странным без знакомых нам обитателей. Но потом я напомнил себе, что если Билл прав, то пейзаж каменноугольного периода на самом деле мог иметь для нас и гораздо более привычный вид.
«Каменноугольный период следовало бы назвать хвойным, — заявил он во время одной из наших бесед. — Полученные нами данные прямо говорят о том, что образование угля тогда играло второстепенную роль». Поставив под сомнение общепринятую точку зрения, Билл и его команда начали находить неопровержимые доказательства существования скрытой флоры — сообщества голосеменных растений, которые росли на холмах над болотами. Хотя вполне возможно, что этот лес господствовал во всех ландшафтах, кроме самых влажных мест, он тем не менее не оставил после себя практически никаких следов — разве что случайные листья и ветки, которые смыло в болота. «С сухопутными растениями в геологической летописи есть проблема, — пояснил Билл. — Они плохо сохраняются там, где растут». Для образования окаменелостей необходимы мелкозернистые осадочные породы и вода — вполне обычные в болотистой местности, где процветали споровые растения, но редкие где-либо еще. Поэтому, если гигантские хвощи и плауны преобладают в ископаемых остатках каменноугольного периода, это еще не означает, что они преобладали в ландшафтах каменноугольного периода. Новые палеоклиматические исследования еще больше подкрепляют эту точку зрения, доказывая несостоятельность представления о каменноугольном периоде как об однообразной эпохе с повсеместным теплым и сырым климатом. Напротив, в то время жара сменялась оледенением и наоборот. Уголь образовывался только в наиболее жарких и влажных условиях, которые чередовались с длительными засушливыми периодами, когда семенные растения покрывали большую часть суши. Согласно такому взгляду, споровые растения уступают ведущую позицию и оказываются в роли своего рода второстепенных игроков как в географическом, так и в историческом плане. Но так как споровые растения росли на болотах, то они оставили после себя непропорционально большое и в конечном счете вводящее исследователей в заблуждение количество окаменелостей — палеонтологи называют это погрешностью сохранения.
«Где Тор? — я услышал, как кто-то меня зовет. — Чехи нашли семена!» Я провел с группой всего полдня, но все уже, по-видимому, знали, чем я занимаюсь. Стоило мне появиться среди них, как я сразу заслужил право на обращение по имени. Подошел начальник экспедиции и вручил мне небольшой кусок камня с черными крапинками. Сквозь увеличительное стекло они выглядели как арбузные косточки, окруженные тонкими пленками. Я спросил Билла, что это такое, но он только пожал плечами: «Лучше всего назвать их просто крылатыми семенами». Ископаемые семена редко поддаются определению, так как практически никогда не встречаются рядом с растениями, которые их образовали. Позднее в тот же день я понял, что подразумевал Билл, когда рассматривал витрины с окаменелостями в Музее естественной истории и науки штата Нью-Мексико в Альбукерке. Там было представлено множество собранных за десятилетия семян с этикетками вроде «Семя?», «Семяпочка?», «Часть шишки?» или «Неизвестный орган плодоношения». Как-то даже был случай, когда «семена хорошо известного древнего растения» оказались, при детальном рассмотрении, окаменелыми останками беспозвоночного животного многоножки. «Я бы очень хотел, чтобы кто-нибудь занялся ископаемыми семенами», — сказал мне куратор на неформальной встрече после конференции (нам подали вино, пиво и плотные закуски в помещении склада, заполненного окаменелостями). «У нас, например, есть семя, напоминающее косточку манго, но с большим килем, как у парусной лодки, и все покрытое волосками. Какому растению оно принадлежало, никто не знает!» Я искренне с ним согласился. Изучение древних семян позволило бы прояснить
ситуацию со скрытыми растительными сообществами, о которых говорил Билл. В конце концов, каждому неизвестному семени, хранящемуся в музее, должно соответствовать семенное растение, которое росло выше по склону над болотом и роняло в него свои семена. Кроме того, эти семена относились к эпохе, когда все их основные качества — наличие запасных питательных веществ, способность распространяться, замирать в состоянии покоя и защищаться — еще только развивались. Для биологов, изучающих семена, самым волнующим в теории Билла является то, каким образом она повлияет на наши представления об эволюции семян. Традиционная точка зрения относит появление семян к началу каменноугольного периода или чуть раньше — к девону. За последующие 75 млн лет ничего существенного не произошло. Таким образом, приходится допустить, что семенные растения со всеми своими преимуществами прозябали на болотах, пока в пермском периоде климат не изменился. Однако предлагаемая версия событий не отвечает на два важных вопроса. Во-первых, если семена представляли собой столь значительный и успешный результат эволюционных преобразований, то почему они играли такую незначительную роль в течение долгого времени? Во-вторых, если способности семян питать, защищать и пребывать в состоянии покоя так хорошо подходят к сухому климату со сменой сезонов, то почему считается, что они возникли на болоте? Гипотеза, перемещающая эволюцию семян с болот на возвышенности, как раз и убирает эти противоречия. Семенная стратегия внезапно предстает перед нами как логичное приспособление, которое позволило ранним семенным растениям заселить огромные пространства незанятой территории. Билл и его единомышленники, число которых постоянно растет, теперь полагают, что семенные растения преобладали в каменноугольном периоде, распространяясь и размножаясь в виде многообразных форм, на которые ископаемые остатки только намекают. Быстрый расцвет семенных растений в пермском периоде наконец-то находит логичное объяснение. Когда климат окончательно стал засушливым, семенные растения стремительно завоевали жизненное пространство по очень веской причине: они там уже были. «Я действительно пытался сложить эту головоломку в течение всей своей долгой карьеры», — сказал мне Билл, особо отметив, что высоко ценит вклад своих сотрудников в решение этой задачи. Но смена устоявшихся взглядов в науке никогда не проходит без разногласий. «Некоторые мои коллеги категорически со мной не согласны, — признался Билл. — Но я продолжаю их убеждать, просто стараюсь быть сдержанным и улыбаюсь. Мой научный руководитель всегда говорил: „Не спорь, просто продолжай работать“». Похоже, Билл воспринял этот совет всерьез. После поездки участники конференции переместились в помещение, где провели презентации своих исследований. При этом постоянно возникали горячие дискуссии, но Билл в них не участвовал (и действительно улыбался). Позже, однако, я слышал, как он сформулировал свое философское кредо несколько иначе: «Никогда не спорь с глупцом — он все равно ничего не поймет». Если кто-либо из коллег Билла и в самом деле был «категорически с ним не согласен», то я их в Альбукерке не видел. Все, с кем я разговаривал на конференции, разделяли точку зрения об изменчивом климате каменноугольного периода, в котором леса, образовавшие уголь, были существенной, но никоим образом не главной частью ландшафта. Приветливый британец по имени Говард Фэлкон-Лэнг, поддерживая идею быстрой эволюции семенных растений на возвышенностях, предложил перенести время возникновения хвойных растений на 10 млн лет назад. Аспирант из Канады рассказал, что его руководитель посоветовал ему «держаться поближе к Биллу и научиться всему, чему сумеет». Но яснее всего высказался Станислав Оплуштил из Праги. Он признался мне, что раньше твердо придерживался традиционных представлений, но теперь считает проблему решенной: «Билл изменил мою точку зрения на этот вопрос». Я покинул Нью-Мексико, полностью пересмотрев свои взгляды на каменноугольный период. Огромные тритоны и стрекозы остались, но теперь я представлял их на более привычном для всех нас фоне хвойного леса. Билл ДиМишель перенес историю эволюции
семян из болота на сухую возвышенную местность, где множество приспособлений семян к засушливому климату сразу приобрело смысл. Но от спор к семенам ведет долгий путь. Для того чтобы по-настоящему оценить это преобразование, следует задать несколько нескромных вопросов о частной жизни растений. Когда споровые растения приступают к половому размножению, они обычно делают это в темном влажном месте и зачастую — сами с собой. Папоротник, например, ежегодно образует тысячи или даже миллионы микроскопических спор, которые возникают по краям или на нижней стороне его листьев и разлетаются как дымовая завеса. Каждая спора представляет собой единственную клетку с толстыми стенками и не имеет никакой дополнительной защиты или запасов питательных веществ. Спора прорастет, если только попадет на подходящий участок влажной почвы, но даже тогда она не превратится в новый папоротник, как мы его себе представляем. Вместо этого из споры вырастет отдельное неузнаваемое растение — заросток — крохотная зеленая пластиночка сердцевидной формы и размером меньше ногтя. Именно это растение оснащено всем необходимым для полового размножения папоротников и носит название гаметофит (то есть производящее гаметы). Гаметофиты образуют неподвижно сидящие на них яйцеклетки, а также отправляют во внешнюю среду свободно плавающие сперматозоиды, способные проложить себе путь по мутной воде в почве на расстояние от одного до двух дюймов (2–5 см). Только в том случае, если это путешествие приведет сперматозоид к находящейся по соседству яйцеклетке и произойдет оплодотворение, из образовавшейся зиготы вырастет спорофит (растение, производящее споры) — это и есть знакомый нам всем папоротник. Последовательность событий может отличаться в деталях, но у всех споровых растений за половое размножение отвечает самостоятельное поколение, которое нуждается в воде, чтобы сперматозоид сумел подплыть к яйцеклетке. Эти особенности прекрасно оправдывали себя при сырой погоде, но создали затруднения, когда обширные болота каменноугольного периода начали высыхать. Половое размножение превратилось в проблему, а два поколения (спорофита и гаметофита) в жизненном цикле еще более усложняли приспособление к меняющемуся климату. «Если бы споровые растения попытались обзавестись существенными адаптациями, — объяснил Билл, — то их пришлось бы приобрести для обоих поколений жизненного цикла. А это очень непросто». Иными словами, крошечный гаметофит не только выглядит иначе, но он также имеет совершенно другие потребности в почве, влаге, свете и других условиях. «Я обычно говорю своим студентам: „Представьте, что ваши яйцеклетки и сперматозоиды созревают в уменьшенной до одной трети копии вас самих и затем эти маленькие копии должны заняться половым процессом, чтобы получились новые вы. А что, если они выглядят совсем иначе? Что, если они совершенно самостоятельны и не подозревают о вашем существовании? Что, если вы решили жить в другом месте? Если они не захотят или не смогут там жить, то не сможете и вы!“» В каком-то смысле семена возникли как ответ на ограничения, существовавшие у спор. Вместо того чтобы осуществлять половое размножение на поверхности земли, семенные растения стали объединять мужские и женские родительские гены прямо на материнском растении, снабжать потомство пищей и распространять его в прочной защитной оболочке, которая могла противостоять стихии и обеспечить прорастание там и тогда, где и когда для этого создавались подходящие условия. Со временем они даже заменили плавающие сперматозоиды пыльцой, чтобы больше не зависеть от воды. Поскольку сохранилось не так много ископаемых семян, которые можно исследовать, специалисты все еще спорят о деталях этого преобразования. Однако все согласны с тем, что это произошло в раннем каменноугольном периоде. И хотя каждый шаг этих преобразований не мог быть запечатлен в камне, сохранились живые образцы — потомки споровых растений, которые существуют и даже процветают вокруг нас. Мне не нужно ехать на конференцию, чтобы их увидеть, — они растут прямо в моем саду. Ежедневно во время короткой прогулки до Енотовой Хижины я прохожу мимо
споровых растений — начиная с мхов на газоне и кончая небольшим участком с папоротником-орляком, который пережил годы выкашивания, прополки сорняков, разведения костров и опустошительных набегов наших кур. Но то самое споровое растение, которое я хотел увидеть, растет в нескольких милях вниз по дороге, на скалистом утесе над морем, где приезжающие на наш остров туристы наблюдают за косатками. Ранним январским утром, захватив с собой сэндвичи, я отправился туда, чтобы отыскать небольшое, но от этого не менее интересное растение — плаунок. Безмятежная водная гладь простиралась подо мной, покрытая лишь мелкой, искрившей на солнце рябью прилива, пока я шел, выбрав самый короткий путь. Не удержавшись, я остановился перекусить на открытом месте, чтобы впитать как можно больше тепла от зимнего солнца — такого редкого в наших краях. Однако, прежде чем развернуть сверток с сэндвичами, я заметил предмет своих поисков, выглядывавший из трещины в скале рядом со мной. По правде говоря, я знал, что найду его без особых усилий. Я часто водил сюда экскурсии и однажды с гордостью наблюдал, как мои студенты-ботаники внимательно рассматривали эти мелкие растения, не обращая ни малейшего внимания на проплывавшую мимо стаю косаток. (Выросшие на острове, они были хорошо знакомы с китообразными, а вот плаунок увидели впервые!) Я присел, чтобы рассмотреть растение поближе. Плаунки, или селагинеллы, ведут свое происхождение непосредственно от лесных гигантов каменноугольного периода. Хотя это растение достигало всего нескольких дюймов в высоту, его листья, прижатые к маленькому стеблю, выглядели бы вполне уместно среди ископаемых в Нью-Мексико. Но то, что умеет плаунок, выделяет его из всех остальных споровых растений, когда-либо живших на планете. Я отщипнул кончик растения и, старательно прищурившись, попытался разглядеть его в солнечном свете. Затем я потер глаза и вздохнул. Следует признать, что я достиг момента в жизни, когда уже не могу любоваться спорами, если забыл захватить с собой очки. Мне удалось получить хорошо сфокусированное изображение того, что я искал, с помощью препаровальной лупы по возвращении в Енотовую Хижину. Споры буквально светились, уложенные в крапчатые золотистые спорангии у основания каждого листа. Но в том, что многие крошечные предметы выглядят очень красиво при увеличении, нет ничего необычного. Необыкновенными делают эти споры их разные размеры. Внизу стебля споры большие и гладкие, как речная галька, а ближе к верхушке располагаются маленькие споры, они высыпаются из золотистых спорангиев, как кучки красноватой пыли. Плаунки умеют то, чему пришлось научиться и предкам семенных растений, а именно разделению полов. Крупные споры — женские, предшественники яйцеклеток, а мелкие — мужские, предшественники сперматозоидов. Такая система не только увеличивает генетическое разнообразие, но и позволяет растениям начать «упаковывать завтрак», вкладывая энергию (в виде запасных веществ) в женские споры, предназначенные для того, чтобы образовать новое растение. Несмотря на то что женские и мужские споры по-прежнему путешествуют самостоятельно и дают при прорастании отдельное поколение гаметофитов, а сперматозоиды все еще нуждаются в воде для оплодотворения, это удачное приспособление возникало по меньшей мере четыре раза в ходе эволюции споровых растений. И один раз привело к появлению семян. Рассматривать плаунок, как и раскапывать хорошо сохранившуюся окаменелость, — означает заглянуть в прошлое. Как современные посланцы древности, разные по размеру споры плаунков отражают переломный момент в эволюции, который привел к появлению семян. Зная о разделении полов, гораздо проще представить себе продолжение этой истории. С течением времени ранние семенные растения научились не разбрасывать женские споры, а сохранять их, позволяя женским гаметофитам с яйцеклетками развиваться прямо на материнском растении, на особых листьях (мегаспорофиллах). Мужские споры продолжали рассеиваться и превратились в разносимые ветром зерна пыльцы, каждое из которых представляет собой мужской гаметофит. Как только такая пыльца попала на яйцеклетку и произошло оплодотворение, растение неожиданно приобрело все основные составляющие
семени: жизнеспособный зародыш, который может быть защищен, обеспечен питанием и отпущен, чтобы вырасти сразу в новое растение. Такой механизм дал семенным растениям немедленное преимущество, когда климат стал сухим. В то время как споровые растения для осуществления полового процесса нуждались в воде для своих влаголюбивых гаметофитов и плавающих сперматозоидов, семенные растения могли опыляться с помощью ветра. А их выносливое, хорошо обеспеченное пищей потомство оказывалось на почве, подготовленное к тому, чтобы просто дожидаться подходящих условий для прорастания. Палеонтологическая летопись эволюции семян остается неполной, но, как и в случае с плаунком, другие современные растения помогают заполнить пробелы, показывая возможные пути преобразований. Большинство людей знают дерево гинкго как декоративное растение или источник эликсиров для укрепления памяти и улучшения кровяного давления. Но гинкго также единственный уцелевший представитель семейства ранних семенных растений, чья пыльца все еще образует плавающие сперматозоиды — пережиток споровой эпохи. Группа напоминающих пальмы деревьев, называемых саговниками, также сохранила это свойство, а одно из них — замия — производит сперматозоиды такого размера, что их видно невооруженным глазом. (Снабженные тысячами подвижных ресничек, сперматозоиды замии, растущей на побережье Колумбии,
превышают по размеру сперматозоиды любого другого растения или животного.) Вместе с хвойными и некоторыми другими менее известными видами, саговники и гинкго образуют группу голосеменных растений, получивших такое название потому, что их семена созревают без каких-либо покровов, на поверхности особых листьев (мегаспорофиллов) или семенных чешуй в шишках. Голосеменные преобладали в мировой флоре начиная с каменноугольного периода (там и тогда, где и когда климат был более засушливым) в течение всей эпохи динозавров и остаются широко распространенными растениями в наши дни. Каждый, кто пробовал семена пинии в соусе песто, знаком с голосеменными. Около миллиарда людей живет в лесах умеренного пояса или по соседству с ними, где растут сосны, пихты, тсуги, ели, кедры, кипарисы, каури и другие хвойные, по-прежнему покрывающие большую поверхность суши, чем любые другие растения. Однако, несмотря на свое широкое распространение, эти древние деревья давно уже уступили первенство в растительном разнообразии более молодой группе семенных растений-новаторов. Последний важный шаг в эволюции семян был сделан, когда некоторые голосеменные растения научились укрывать свои семена. Сделали они это примерно так же, как поступают люди после купания, и по тем же причинам. В трехлетнем возрасте мой сын Ноа все еще использует синюю пластиковую ванну, которую мы купили, когда он был младенцем. Теперь он выбирается из нее сам, но, как только ему это удается, я немедленно закутываю его в большое пушистое полотенце. Я делаю это не из стыдливого отношения к наготе, а потому, что его маленькое голое тельце выглядит очень уязвимым. У меня оно вызывает инстинктивную родительскую реакцию кормить и защищать. И хотя растения не способны на осознанные умозаключения относительно полотенец, та же эволюционная причина побудила одну из групп голосеменных растений укрывать свои семена — свернуть подлежащий лист, чтобы заключить в него развивающийся семязачаток с яйцеклеткой. Ботаники называют такой лист плодолистиком , а растения, у которых есть такое приспособление, — покрытосеменными . По-латыни это звучит как «ангиоспермы», что буквально означает «семена в сосуде». Я не видел ископаемых покрытосеменных растений в Нью-Мексико. «Неправильная конференция», — сказал мне мрачно один из участников. Скалы, видимо, тоже были неправильные, потому что в них отсутствовали отложения нескольких важных геологических периодов. Хотя это кажется простым, даже очевидным шагом — защитить семя, обернув вокруг него лист, — растения не выработали этого механизма до раннего мелового периода. К тому времени голосеменные растения уже более 160 млн лет были самой широко распространенной группой растений. Для сравнения: возникновение всего разнообразия плацентарных млекопитающих — от грызунов и летучих мышей до китов, муравьедов и обезьян — заняло в три раза меньший промежуток времени. Ботаники до сих пор ломают головы над этой задержкой, но никто не подвергает сомнению тот факт, что поместить семя в обертку оказалось хорошей идеей. Однажды появившись, покрытосеменные растения распространились с такой скоростью, что Дарвин считал их расцвет «ужасной тайной», нарушавшей его концепцию постепенно нарастающих изменений. Теперь покрытосеменные составляют подавляющее большинство растений, и именно их семена преимущественно обсуждаются в этой книге. С эволюционной точки зрения скачок от споровых к голосеменным растениям был важнейшим преобразованием. Билл ДиМишель сетовал по поводу нашего пристрастия к покрытосеменным растениям. «Это искажает историю, — говорил он мне. — Просто так получилось, что их очень много». Но нет никаких сомнений в том, что, когда растения начали укрывать свои голые семена, это усовершенствование открыло ряд новых возможностей. В конце концов, полотенце — это только начало. В гардеробе Ноа имеются полосатые пижамы, но люди могут прикрывать свою наготу чем угодно — шортами, гавайской рубашкой, платьем для коктейлей или даже бронежилетом. Как и одежда, плод
может служить защитой, но также и привлекать, предоставляя покрытосеменным растениям мощное средство, чтобы обманом заставить животных распространять свои семена. (Мы рассмотрим взаимосвязь плодов, семян и животных, включая человека, в главе 12.) Еще более важным следствием появления покрытосеменных растений, чем эволюция плода, стало их влияние на механизм опыления. Когда семязачаток с яйцеклеткой находится внутри замкнутого вместилища (завязи ), ветер становится менее надежным способом опыления. Взамен при переносе пыльцы с цветка на цветок покрытосеменные все больше полагались на животных, особенно на насекомых. Яркие лепестки, нектар, аромат — все привлекательное, что мы связываем с цветками, — возникло в ответ на эту потребность. Опыление из случайного, зависимого от ветра процесса превратилось в наиболее детально разработанный природой (и к тому же красивый) способ получения новых сочетаний генов. Эти преобразования позволили покрытосеменным растениям быстро достичь многообразия, которое так озадачивало Дарвина, а также приобрести еще одно название — цветковые растения. В природе цветковые растения в полной мере используют половое размножение, семена и свое многообразие, воздействуя не только на собственную эволюцию, но и на эволюцию насекомых и других животных, с которыми они тесно связаны. В большинстве случаев разнообразие распространителей, потребителей, паразитов и особенно опылителей цветковых растений возрастает параллельно с разнообразием растений, от которых они зависят. Но эволюция полового размножения растений оказалась также чрезвычайно важной и для людей. Трудно представить, что наши предки преуспели бы в земледелии, не имея возможности влиять на опыление и получать результат в виде долго хранящегося зерна. Автор и пропагандист здорового питания Майкл Поллан идет в своих выводах дальше, называя селекцию растений «серией опытов по совместной эволюции», которые навсегда изменили как растения, так и людей. Поллан утверждает, что человеческое стремление к сладости, сытости, красоте и даже опьянению оказалось закодировано в геноме культурных растений. Проводя отбор на эти качества, мы одновременно удовлетворяем свои потребности и приносим пользу растениям, заботливо перенося их из естественной среды обитания в свои сады и поля по всему земному шару. Но близость людей с семенными растениями питает не только наши желудки, но и наше воображение. Ведь знания, которые мы вынесли из этих долгих взаимоотношений, возможно, являются источником наших самых глубоких прозрений в отношении закономерностей природы. Без этих знаний, скорее всего, не состоялся бы самый известный эксперимент в истории. Глава 5. Споры Менделя Разнообразные формы гороха, отобранные для скрещивания, отличались длиной и цветом стебля; размерами и формой листьев; положением, цветом и размером цветков; длиной цветоножки; цветом, формой и размером бобов; формой и размером семян… Грегор Мендель. Опыты над растительными гибридами (1866) «Посади горох в Президентский день»11 — когда живешь со страстным садоводом, знаешь эту поговорку и как мантру, и как приказ. Для Элайзы посадка гороха знаменовала собой начало долгожданного нового сезона, и грядка в ее саду всегда была вскопана и тщательно подготовлена заранее. В этом году у нас обоих были планы относительно гороха, но, когда я взялся вскопать толстый слой дерна на заросшей клумбе около Енотовой Хижины, стало ясно, что я опоздал. Учитывая, что мне предстояло доставить свежий грунт, 11 Каждый третий понедельник февраля в США, посвященный должности президента Соединенных Штатов Америки. Традиционно праздник приурочен ко дню рождения Джорджа Вашингтона. — Прим. ред.
обеспечить какую-нибудь защиту от кур, не говоря уже о заказе семян, мне бы еще повезло, если бы я успел посадить их в Вербное воскресенье. Тем не менее такой график, возможно, приближал меня ко дню посадки в Брюнне в Моравии (ныне Брно в Чехии), где знаменитый огород, который я хотел воспроизвести, в это время все еще был покрыт снегом. Если не считать погоды, Грегор Мендель был обеспечен всем необходимым, когда весной 1856 г. получил свои первые всходы гороха. Настоятель Кирилл Напп управлял Августинским аббатством Святого Томаша скорее как университетом, чем монастырем, поощряя монахов к изучению всего на свете — от ботаники и астрономии до народной музыки, лингвистики и философии. В аббатстве у монахов была хорошая кухня, отличная библиотека и достаточно свободного времени, чтобы проводить свои исследования. Для Менделя настоятель пошел еще дальше, построив специальную теплицу и разрешив пользоваться монастырскими оранжереями и обширными садами. Но на стороне Менделя были также миллионы лет эволюции, потому что осуществить его знаменитые открытия без помощи уникальных свойств семян было бы намного сложнее, если вообще возможно. Представьте себе отца современной генетики, осуществляющего свои опыты на споровых растениях. Он проводил бы каждый день, ползая на коленях в грязи в поисках крошечных заростков (гаметофитов) и безуспешно пытаясь собрать их сперматозоиды и яйцеклетки. Как можно контролировать разведение растений, половое размножение которых происходит скрытно в почве с помощью микроскопических, свободно плавающих сперматозоидов? Споровые растения просто не позволяют собой манипулировать, вот почему немногочисленные мхи и папоротники, которые были одомашнены, практически неотличимы от своих диких предков. (Еще более веская причина, по которой люди не могут использовать споровые растения, состоит в том, что эти растения не «упаковывают завтрак» для своего потомства — споры не имеют пищевой ценности. Можно откусить кусочек листа спорового растения, но — за редкими исключениями — нельзя испечь хлеб, приготовить кашу или что-либо еще из самих спор.) Мендель никогда не рассматривал возможность исследовать мхи и папоротники. Сын крестьянина, он знал о растениях достаточно, чтобы понимать, что такая случайная система размножения не позволит ему разобраться в закономерностях наследственности. Но он попробовал проводить опыты на мышах и, судя по рассказам, прекратил их, когда местный епископ посчитал недопустимым держать в монашеской келье клетки с быстро размножающимися грызунами. Когда Мендель, наконец, остановился на горохе, он нашел систему, идеально подходящую для его экспериментов. Искусственное опыление позволило ему выбирать, какие растения он хочет скрестить, а затем наблюдать, как наследуются их признаки. В отличие от спор, горошины объединяли гены обоих родителей и их легко было обследовать, сортировать и считать. А в отличие от мышей, горох рос в огороде, имел прекрасный запах и даже служил вкусным дополнением к монастырской трапезе. Когда мне доставили горох для посадки, я немедленно открыл упаковки и высыпал немного горошин каждого сорта на кухонный стол. Все они принадлежали к одному виду, но, как и у Менделя, различались по цвету и форме. Одни горошины были зеленые в крапинках, другие — коричневатые, одни — морщинистые, другие — гладкие. В Моравии в XIX в. Мендель без труда приобрел 34 разновидности гороха у местных поставщиков. У меня хватало места только для двух, но после непродолжительных поисков мне удалось раздобыть сорт, который мог выращивать сам Мендель. Вюртембергский зимний горох получил свое название от королевства, которое когда-то находилось в Южной Германии. Вюртемберг и Моравию соединяла железная дорога, и они находились в дружественных отношениях, когда Мендель закупал семена гороха. Обе страны даже воевали на одной стороне во время австро-прусской войны 1866 г., в тот же год, когда Мендель опубликовал результаты своих исследований. Притом что работа в монастырском саду совершенно мирное занятие, Мендель жил в неспокойную эпоху. Стареющие империи Европы с трудом сдерживали народное недовольство и заключали недолговечные политические союзы, а ученое сообщество противостояло не меньшему интеллектуальному давлению со стороны
теории эволюции путем естественного отбора. Первое издание «Происхождения видов» Чарльза Дарвина в 1859 г. было распродано за один день, а его немецкий перевод появился в течение года. Мендель вел подробные заметки, и те, что сохранились в рукописи в монастыре, свидетельствуют, что он был хорошо знаком с содержанием книги, когда трудился над своими грядками с горохом. Но осознавал ли он до конца значение того, что узнал из опытов с горохом, остается спорным вопросом. Хотя, по сегодняшним меркам, Мендель кажется нам гением, он так и не получил признания при жизни, и мало что известно о том, что он на самом деле думал. (Одним из самых неудачных хозяйственных мероприятий в истории можно считать то, что последующий настоятель монастыря сжег почти все дневники и документы Менделя.) Мы знаем, что Мендель был далеко не дилетантом. Его тщательно продуманные методы и статистический подход к результатам исследований на десятилетия опережали свое время. И Мендель применял их не только к гороху, но и к чертополоху, ястребинке и пчелам — это свидетельствует, что его по-настоящему интересовали общие законы наследственности. Мы также знаем, что Мендель чувствовал, что открыл что-то важное. Хотя его статья появилась в относительно малоизвестном моравском журнале, он заказал 40 копий и разослал их многим ведущим ученым того времени. Некоторые из этих копий так и не были открыты и прочитаны. Книга «Садоводство на Западе» (Western Garden Book) издательства Sunset рекомендует сажать горох на глубину одного дюйма на расстоянии от двух до четырех дюймов один от другого. «Сажай их ближе друг к другу, — посоветовала Элайза. — Ты обязательно потеряешь часть из-за слизней». В Моравии садовники сталкиваются со всем набором вредителей гороха — от слизней и улиток до долгоносиков, тлей и случайно залетевшего разбойника воробья. Мендель, несомненно, также с запасом засевал свои грядки, поэтому он должен был посадить невероятное количество гороха, чтобы получить «более 10 000 растений», которые он проанализировал в ходе своих опытов. Мои скромные усилия не сопоставимы с таким масштабом, но я утешаю себя тем, что мог бы поделиться с ученым монахом секретом сбора гороха. Так получилось, что мое знакомство с сельскохозяйственным производством произошло за рулем комбайна весом в 17 т, предназначенным для уборки гороха. В последний год учебы в средней школе я работал в ночную смену, наполняя один самосвал за другим с шести вечера до шести утра, семь дней в неделю в течение всего лета. Это был медленный процесс, и я проводил большую часть времени за чтением романов при свете фонарика, но если бы я обладал терпением и мотивацией Менделя, то стоял бы в кузове и считал горошины, отмечая малейшие различия в их цвете, форме и размере.
Повторение работы Менделя научило меня большему, чем знание о том, сколько семян сажать в один ряд. Его опыты показывают, насколько существенно семена и наша тесная взаимосвязь с ними влияют на то, как мы воспринимаем окружающий мир. Они помогли нам взглянуть на процесс эволюции с иной, хотя и не менее важной, точки зрения, чем работа Чарльза Дарвина. Не случайно, что Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес, независимо друг от друга открывшие естественный отбор, оба обрели прозрение во время путешествий в дальние страны: Дарвин совершал длительное путешествие на корабле «Бигль», а Уоллес находился на Малайском архипелаге. Чтобы осознать всеобъемлющий закон природы, необходимо было видеть природу во всем ее многообразии. Новизна впечатлений от экзотических существ и ландшафтов позволила обоим ученым разглядеть такие закономерности, которые сложно было бы заметить в обычных обстоятельствах, ведь зяблик — это всего лишь зяблик, если вы видите его на своем заднем дворе. Но чтобы понять основные элементы механизма эволюции — как индивидуальные признаки передаются из поколения в поколение, — нужно было сфокусироваться на более обыденных предметах. Мендель сделал открытие, заново изучив природный механизм, который был знаком людям лучше, чем любой другой. Несмотря на то что он никогда не стремился к сельской жизни, Мендель воспользовался технологией, проверенной до него бесчисленными садоводами и огородниками, превратив простые выводы, сделанные в ходе сельскохозяйственных работ, в научные законы наследственности. Когда археологи просеивают почву на территории древнего поселения, они ищут семена, чтобы определить, существовало ли здесь земледелие. Если они находят зерна или орехи большего размера, чем у соответствующих диких видов, значит, кто-то отбирал растения с предпочтительными признаками. Для земледельца это самая естественная вещь на
свете. Однажды после обеда мы с Ноа очищали кукурузные початки, вынимая зерна из их гнезд и бросая в металлическую миску. Мы собирались смолоть зерна, чтобы сделать кукурузную кашу, но, если бы мы отбирали зерна для посева, наш выбор был бы очевиден. Среди всех этих твердых старых початков нам попался один с крупными спелыми зернами, которые легко выпадали из своих гнезд. Большие зерна, легкие в переработке — вот два признака, которые лучше всего подходят для искусственного отбора. Во времена Менделя селекция растений достигла такого уровня, что каждый регион мог похвастаться дюжинами местных разновидностей гороха, не говоря уже о бобах, салателатуке, клубнике, моркови, пшенице, помидорах и множестве других сельскохозяйственных культур. Люди не имели представления о генетике, но каждый понимал, что растения (и животных) можно значительно изменить путем искусственного отбора. Например, из единственного вида сорняка из семейства капустных (или крестоцветных), растущего на средиземноморском побережье, с течением времени было получено более полудюжины известных овощей. Земледельцы, заинтересованные в сочных листьях, вывели из нее кочанную, листовую и кудрявую листовую капусту (кале). Отбор растений со съедобными боковыми почками и цветочными побегами позволил получить брюссельскую капусту, цветную капусту и брокколи, а отбор растений с толстым стеблем — кольраби. В некоторых случаях для улучшения культуры нужно было просто сохранять самые крупные семена, но иногда требовался более изощренный подход. Ассирийцы начали методично опылять вручную финиковые пальмы более 4000 лет назад, а в эпоху династии Шан (1766–1122 гг. до н. э.) китайские виноделы улучшили сорт проса, нуждавшийся в защите от перекрестного опыления. Наверное, никто лучше не выразил безотчетную связь между выращиванием растений и их изучением, чем народ менде в Сьерра-Леоне, у которых глагол «исследовать» происходит от фразы «пробовать новый рис». В отличие от предшествующих бесчисленных селекционеров растений, Менделя не устраивало бездумное применение технологии, сущности которой он не понимал. Его талант состоял в любознательности, терпении, настойчивости и хорошем знании математики. В течение восьми лет он бережно разводил свой горох, чтобы проследить в ряду нескольких поколений судьбу определенных признаков, таких как длина стеблей, цвет стручков, положение цветков и — самый известный из них — форма семян: морщинистая или гладкая. Методично отмечая, у каких родителей получилось то или иное потомство, он выяснил, что признаки наследуются вполне предсказуемым образом и не смешиваются. В то время как большинство его современников, включая Дарвина, полагало, что скрещивание ведет к смешению признаков, Мендель обнаружил, что признаки наследуются в виде отдельных самостоятельных единиц, которые он назвал наследственными факторами. Изучение гороха показало, что в каждой особи присутствуют два варианта каждого признака, по одному от каждого родителя, причем наследуются они случайным образом. В соответствии с современной терминологией мы говорим, что каждый индивидуум содержит две аллели одного гена. Одни аллели, называемые доминантными , проявляют себя всегда (например, гладкая форма гороха), другие, называемые рецессивными , остаются незаметными, пока у индивидуума не появятся две такие аллели — такую ситуацию генетики называют двойным рецессивом (например, морщинистая форма гороха). Сегодня эта концепция по меньшей мере смутно знакома всякому, кто решал задачи с решеткой Пеннета на уроках биологии. И в самом деле, большинство учебников используют горох Менделя в качестве примера: скрещивание чистых линий гладкого и морщинистого гороха дает потомство с гладкой формой семян, но в следующем поколении появляются как гладкие, так и морщинистые семена в соотношении три к одному. Теперь это школьная задачка, но в 1865 г. Мендель был единственным человеком на планете, который мог ее решить. Когда все было подсчитано до последней горошины, Мендель подвел итог своим революционным открытиям в статье, ставшей одной из самых известных научных публикаций, оказавшей огромное влияние на развитие науки, но которую и по сей день мало кто удосужился прочитать. В течение нескольких недель мой горох рядом с Енотовой Хижиной дал всходы и
вырос, став недоступным для слизней. К июню он поднялся на шесть футов, обвивая временную решетку, которую я приставил к веранде, и я мог видеть первые лиловые цветки через окно позади моего стола. Мендель называл цветки гороха «своеобразными», потому что они прячут свои жизненно важные органы между двумя узкими лепестками. Но это было идеальное устройство для контроля опыления, и я последовал подробным инструкциям Менделя, удаляя молодые тычинки, прежде чем опылить рыльце пестика пыльцой по собственному выбору. Мендель выполнял все это до изобретения ватных палочек, и, следуя его примеру, я вскоре убедился, что если вывернуть цветок, то можно аккуратно перенести его пыльцу на рыльце пестика другого цветка. Я также почувствовал то умиротворение, которое Мендель, наверное, испытывал в своем саду, потому что свое знаменитое опыление он проводил тогда же, когда и я, — прохладным весенним утром, окруженный цветами и поющими птицами. В качестве последнего шага в опылении гороха следовало накрыть цветки небольшими мешочками, чтобы предотвратить нежелательное попадание пыльцы. Вместо ткани я использовал бумагу, и, если бы не эта деталь, моя грядка с горохом, по-моему, была бы точным воспроизведением знаменитого моравского огорода. Это занятие напомнило мне время, когда я изучал деревья альмендро в Коста-Рике. Хотя они растут в тропиках и достигают высоты в 150 футов (45 м), они также принадлежат к семейству бобовых и украшены лиловыми цветками. И хотя я не опылял вручную деревья альмендро, моя диссертация была своего рода продолжением опытов Менделя. Он приоткрыл тайну происхождения семян, что позволило мне 150 лет спустя получать сведения о целых популяциях на основе их генотипа — какие деревья размножаются, как далеко распространяется их пыльца, и кто перемещает семена с места на место. Инструменты современной генетики могут быть различными, но я уверен, что Мендель прекрасно бы понял, чем я занимаюсь во влажном тропическом лесу и для чего все это делается. Тем не менее я сомневаюсь, что он был бы так настойчив в своих экспериментах, если бы знал, какие разочарования ожидают его впереди. Сказать, что статья Менделя о горохе не наделала много шуму, было бы преувеличением, потому что ее вообще не заметили. С момента публикации в 1866 г. и до рубежа веков статью «Опыты над растительными гибридами» цитировали в научной литературе менее двух дюжин раз. Работа Дарвина, для сравнения, получила несколько тысяч откликов. Когда Мендель представил результаты своих исследований на заседании Общества естествоиспытателей в Брюнне, ему не задали ни единого вопроса. (Сообщение о «живой» реакции аудитории в местной газете, предположительно, было написано его другом или самим монахом.) При жизни Менделя те немногие, кто знал о его исследованиях, либо подвергали их сомнению, либо не понимали. Вполне возможно, что никто даже не выразил ему поддержку при обсуждении его умозаключений. Еще больше ухудшила ситуацию неудачная попытка Менделя повторить полученные результаты на ястребинке. Он не подозревал, что этот небольшой дикорастущий цветок из семейства астровых вообще редко утруждает себя опылением. Вместо этого ястребинка образует странные, одинаковые как клоны семена, которые не проявляют закономерностей наследования, так тщательно прослеженных Менделем у гороха. Это был неудачный выбор, вызвавший у него растерянность и сомнения в своей правоте. Биографы описывают молодого Менделя как одаренного человека, которого обожали ученики и который любил устраивать всяческие розыгрыши. Но в свои поздние годы он все более отдалялся как от общества, так и от науки. В 1878 г. путешествующий торговец семенами не мог убедить пожилого монаха даже поговорить о наследственности: «Меня удивило то, что, когда я спросил Менделя о его работе с горохом, он намеренно сменил тему разговора». Хотя и невозможно узнать, о чем размышлял Мендель, одна история тем не менее свидетельствует, что он сохранил уверенность в своих результатах и предчувствовал значение, которое они со временем приобретут. Через много лет после смерти Менделя (он умер в 1884 г.) один из монахов вспоминал, как тот не без гордости повторял: «Мое время
еще придет». На моей грядке с горохом пришло время урожая. Стояло позднее лето, и растения поникли на жаре, стручки пожелтели, а горошины созрели и высохли внутри. Хотя Мендель часто работал один, ему помогали монастырские послушники, а также обученный ассистент. Мой персонал состоял из одного трехлетнего Ноа, но его любовь к любым занятиям с семенами сделала сынишку моим горячим единомышленником. Он выдернул растения, сел на тенистой веранде и начал вынимать горох из стручков, а затем молниеносно схватил пригоршню и отправил в рот. За годы до этого я совершил ошибку, взяв с собой собаку на проект по отлову млекопитающих, чтобы потом наблюдать, как она своим лаем мешает собирать многообещающие научные данные. В нынешнем случае я получил свои данные, потому что Ноа выплюнул-таки горох. В отличие от сладкого горошка с огорода его мамы, этот горох был зрелым, твердым и сухим, как сырая чечевица. Ноа ничего не сказал, но посмотрел на меня полным такого осуждения взглядом, что я невольно вспомнил одно из его первых высказываний, произнесенных однажды утром, когда я поставил перед ним его завтрак: «Мама готовит кушать. Папа готовит каку!» Пока мы обрабатывали кучу стручков, я еще раз поразился невероятному терпению Менделя и огромному объему работы, который ему пришлось проделать, чтобы посчитать все эти семена. Несмотря на то что мой урожай был скромен (его сократил непредвиденный вредитель, к рассказу о котором мы вернемся в главе 8), к тому времени, когда мы покончили с последним стручком, работа приобрела несколько однообразный характер. Но это однообразие тоже было удивительным — на самом деле в нем и заключалась вся суть. Мой эксперимент повторял первый этап исследований Менделя: скрещивание чистых линий двух разновидностей гороха. Я скрестил гладкий, круглый вюртембергский горох с американским сортом под названием Bill Jump с морщинистыми семенами. Если Мендель был прав, доминантные гены, определяющие гладкую форму, должны были полностью подавить гены морщинистости. И теперь, после нескольких месяцев ухода за грядкой, перед нами был в точности ожидаемый результат: небольшая миска гладкого, круглого гороха, как будто гены сорта Bill Jump просто испарились. Я подобрал пригоршню гороха и пропустил их сквозь пальцы, наверное ощущая то же, что и Мендель: удовлетворение от того, что понимаешь процесс настолько хорошо, что можешь предсказать его результаты. Если что-то уже известно, трудно представить, что это может долго оставаться тайной. Но в течение десятилетий после открытий Менделя никто больше не сумел раскрыть секреты наследования признаков так, как это сделал он. Мендель доживал свою жизнь в Брюнне в безвестности, пока ученые во всем мире пытались понять, как признаки передаются от родителей к потомству. В 1899 г. один отчаявшийся ботаник написал: «Нам не нужно больше общих идей об эволюции. Нам нужно определенное знание об эволюции определенных форм». Словно в ответ на это пожелание на следующий год три исследователя опубликовали вновь открытые ими закономерности наследственности Менделя — так родилась современная генетика. Независимо друг от друга они повторили основные опыты Менделя и пришли к сходным выводам. И каждый из них сделал это тем же способом, что и Мендель: контролируя опыление и исследуя признаки семенных растений: кукурузы, мака, лакфиоли, ослинника, а также гладких и морщинистых сортов обычного гороха. В природе постоянное перемешивание генов при образовании семян обеспечивает им значительный эволюционный потенциал. В то время как споровые растения осуществляют половое размножение случайным образом и часто сами с собой, семена сочетают гены от двух родителей регулярно и напрямую, используя сложное строение цветков. Эти свойства способствовали появлению огромного разнообразия семенных растений, что позволило им занять ведущее положение практически в любых местообитаниях на суше и ускорило развитие других преимуществ семян, о которых рассказывается в этой книге. Людям это же свойство семян позволило выводить разнообразные сельскохозяйственные культуры — от стручковой фасоли до карамболы — и глубоко заглянуть в процесс эволюции. Но сами по себе гены в семени не были бы для нас так полезны без еще одного качества семян, которое
мы воспринимаем как должное. Выращивание гороха приблизило меня к Менделю, но мне хотелось продолжить его изящный эксперимент на следующий год, чтобы получить знаменитое соотношение три к одному, так же как это сделал он. Если верить решетке Пеннета, то, скрещивая поколение этого года, можно получить предсказуемую долю двойных рецессивов — морщинистого гороха сорта Bill Jump. Выполнить этот план я мог только потому, что знал, что с пакетом сухого гороха, стоящего на полке в Енотовой Хижине, ничего не случится до следующего Дня президентов. На самом деле эти семена могут храниться и два, и три года, и даже дольше — как бы впадая в спячку и пребывая в особом состоянии, своего рода анабиозе. На это качество семян полагаются садоводы и селекционеры, так же как и экосистемы, в основе которых лежат семенные растения, — от грядок гороха до влажных тропических лесов и альпийских лугов. Но то, каким образом семена могут годами и даже столетиями оставаться в состоянии покоя, прежде чем прорастут, — большая загадка, которую ученые только сейчас начинают разгадывать. Семена выживают Возможно ль найти другой такой базар, Где за одну розу купишь сотни розовых садов? Где за одно семя получаешь несметное множество? Руми. Семенной базар (ок. 1273) Глава 6. Мафусаил В крепости было сложено так много хлеба, что его могло хватить на долгое время, равно как и значительное количество вина и масла; было также и фиников и стручковых плодов в избытке. Иосиф Флавий, описание хранилищ припасов в крепости Масада. Иудейская война, ок. 75 г. н. э. (пер. Я. Л. Чертка) Римский полководец Флавий Сильва подошел к подножию крепости Масада зимой 72– 73 г. н. э. Хроника повествует, что под его командованием был целый легион солдат, а также тысячи рабов и маркитантов. История не сохранила, о чем Сильва думал в этот момент, но каждый, кто видел крепость Масада, легко может себе это представить, наверняка нечто вроде: «Вот дерьмо!». Угнездившаяся на вершине тысячефутового (320 м) скалистого утеса и окруженная отвесными обрывами, крепость славилась укрепленными стенами, башнями и обширными арсеналами оружия. Сверху открывался превосходный вид во всех направлениях, а одним из немногих подступов был крутой и узкий извилистый проход со зловещим названием Змеиная тропа. Кроме того, люди, защищавшие Масаду, принадлежали к особо свирепой и непримиримой группе иудейских повстанцев, называемых сикариями из-за кинжалов, которыми они коварно убивали своих врагов. Сильва наверняка понимал, что, пока он со своей армией стоит лагерем в суровой каменистой пустыне, окружающей крепость, мятежники будут роскошествовать во дворцах и виллах, устроенных во вкусе строителя Масады, царя Ирода Великого.
Римляне приготовились к долгой осаде. У Сильвы был приказ покончить с сикариями, последним оплотом иудейского восстания, известного как Первая иудейская война. В течение нескольких месяцев его осадные мастера воздвигли насыпь, которую до сих пор прекрасно видно: она вздымается, словно огромная земляная волна, у западной стены утеса. Когда строительство насыпи было завершено, солдаты Сильвы взошли на вершину, тараном пробили стену и взяли крепость штурмом. Тогда эта победа принесла военачальнику стремительный карьерный взлет. Он правил Иудеей восемь лет и позже вернулся в Рим в качестве консула, став вторым человеком после самого императора. Однако в итоге осада Масады оказалась намного полезней для дела еврейского национализма, для коллекционеров монет, а также для нашего понимания состояния покоя семян. Когда легионеры Сильвы ворвались в Масаду, они ожидали найти там размахивающих кинжалами воинов, но их встретила зловещая тишина. Вместо того чтобы покориться или сдаться в плен, почти тысяча сикариев — мужчин, женщин и детей — совершили массовое самоубийство. История их сопротивления и гибели стала для еврейского народа почти мифическим символом стойкости. В период, предшествующий созданию государства, будущие лидеры Израиля сделали Масаду аллегорией национального единства и решимости. Десятилетиями юные израильские скауты и солдаты совершали в качестве ритуала посвящения восхождение по Змеиной тропе, и теперь Масада — одно из самых популярных туристических мест в стране. Если бы Сильва сейчас воскрес, он смог бы подняться на вершину по канатной дороге и там обнаружить, что лозунг «Масада больше не падет!» написан на всем, на чем только можно, от футболок до кофейных чашек. Коллекционеры монет и специалисты по семенам помнят защитников Масады не столько по их подвигам, сколько по тому, что они оставили после себя. Не желая, чтобы римлянам достались хоть какие-то ценности, последние сикарии перенесли свое имущество и запасы пищи в центральное хранилище и подожгли его. Когда прогорели деревянные
стропила и балки, каменные стены обрушились внутрь здания, образовав груду, которая пролежала непотревоженной около 2000 лет. Археологи, раскапывавшие завалы в 1960-х гг., обнаружили клад из древних шекелей, ответивших на несколько вопросов иудейской нумизматики, не дававших покоя специалистам. Не стало сюрпризом, что на многих монетах были изображены изящно изогнутые листья иудейской финиковой пальмы — дерева, чьи плоды служили и важным продуктом питания местных жителей, и прибыльной статьей экспорта. Известно, что их любил император Август, и обширные финиковые сады тянулись вдоль Иордана от моря Галилейского на юг, до берегов Мертвого моря. Углубившись в руины, археологическая партия вскоре наткнулась на запасы провизии: соль, зерно, оливковое масло, вино, гранаты и изрядный запас тех самых фиников — они столь превосходно сохранились, что на семенах еще оставались кусочки мякоти. Совершенно логично, что сикарии запаслись самой знаменитой сельскохозяйственной культурой своей страны, но тем не менее находка фиников в Масаде стала важным событием. Упомянутые в Библии и Коране, восхваляемые за сладость всеми авторами, от Теофраста до Плиния Старшего, финики той разновидности, которая выращивалась в Иудее, давным-давно исчезли, став жертвой климатических изменений и особенностей заселения территории. И теперь, впервые за много веков, люди смогли увидеть и взять в руки плод, когда-то считавшийся главным источником богатств царя Ирода. Но дальше произошло нечто еще более замечательное: через 40 лет после того, как музейные работники очистили, снабдили этикеткой и занесли в каталог финики из Масады, кое-кому пришло в голову посадить одно из семян. «Сказать, что я безумно взволновалась, было бы преуменьшением», — поведала мне Элейн Солоуей, вспоминая весенний день 2005 г., когда она заметила одинокий побег, пробивающийся сквозь землю в горшке. Специалист-агроном в кибуце в пустыне Негев, доктор Солоуей посадила за свою карьеру «сотни тысяч деревьев», прежде чем попробовала прорастить финик из Масады. «На самом деле я не ожидала, что что-то взойдет, — призналась она. — Я думала, эти семена мертвее мертвого!» Солоуей приписывает главную заслугу своей сотруднице, Саре Шэллон, которая подала ей эту идею. «Мне казалось, что все так, как и должно быть, — сказала Шэллон, когда я дозвонился ей по телефону. — Честно говоря, именно этого я и ожидала». В Иерусалиме было десять часов вечера, и Сара заработалась допоздна, однако поддержала разговор с энтузиазмом, както ухитряясь одновременно беседовать с сыном в соседней комнате и даже накормить его ужином. Безграничная энергия Сары заставила меня заподозрить, что финик пробудился к жизни от одного лишь ее прикосновения. Получив медицинское образование в области педиатрии, Шэллон стала специалистом мирового уровня по натуральным лекарствам, особенно созданным на основе местных израильских растений. Команда ее лаборатории работает вместе с полевой группой Солоуей, выращивая и исследуя десятки лекарственных растений. «Но меня также интересовало, — пояснила она, — что росло здесь раньше — и исчезло». Древние целители использовали финики иудейской пальмы для лечения чего угодно: от депрессии и туберкулеза до обычных болей и хворей. «Их возрождение могло бы послужить доброму делу», — рассудила Сара.
Росток пальмы, так изумивший Элейн Солоуей (и совсем не удививший Сару Шэллон), теперь выше десяти футов (3 м) ростом и носит имя Мафусаил — в честь старейшего персонажа Ветхого Завета. Но по сравнению с этой небольшой финиковой пальмой библейский Мафусаил в свои 969 лет едва достиг зрелости. Датировка радиоуглеродным методом подтверждает, что финики из Масады, вероятно, пролежали в хранилище десятки лет, прежде чем крепость пала. Пусть Мафусаил выглядит юным деревцем, но почти двухтысячелетний срок жизни делает его одним из старейших организмов на земле. При таком возрасте кто осудит его за некоторую избалованность? «Мы построили ему собственный огороженный садик с отдельной системой полива, сигнализацией от воров и камерой слежения, — смеется Элейн. — Определенно, наш красавец — дерево, у которого есть всё». Элейн говорит в мужском роде, потому что финиковые пальмы — раздельнополые растения, и, когда Мафусаил зацвел в первый раз в 2012 г., оказалось, что его цветы несут пыльцу. Чтобы полностью возродить вымершую иудейскую пальму, кому-то придется прорастить и женское семя. Когда я спросил, делают ли они что-нибудь в этом направлении, Сара, похоже, едва удержалась, чтобы тут же не выложить мне новости. «Конечно же да! — воскликнула она. — Но я не могу рассказать вам об этом!» В науке никогда не стоит болтать о результатах, прежде чем данные будут проанализированы, отрецензированы и опубликованы. Но ко времени выхода этой книги Сара и Элейн, возможно, уже объявят миру
о результатах своей работы. При некотором везении эти находки расскажут нам не только о том, как иудейским финикам удалось сохранить жизнеспособность в течение столь долгого времени, но и об их подлинном аромате и сладости, а также о том, могут ли они вылечить головную боль. История Мафусаила считается примером самого старого естественно проросшего семени. Эта повесть о невообразимой стойкости и живучести, представляющая собой достойное и притом мирное дополнение к героической защите Масады, дает надежду, что иудейские финики могут когда-нибудь снова украсить долину Иордана. Но это вовсе не единственный случай, когда старое семя вдруг удивительным образом пробудилось к жизни. В 1940 г. исследования длительности сохранения всхожести семян получили тяжелый удар, когда немецкая бомба попала в ботанический отдел Британского музея. После того как пожарные потушили пламя и расчистили мусор, вернувшиеся музейные работники обнаружили, что некоторые из образцов проросли. Отреагировав на жар и влажность, семена шелковой акации, собранные в Китае в 1793 г., проросли и дали совершенно нормальные на вид побеги. (Три растения были высажены неподалеку, в Аптекарском саду Челси, где в 1941 г. их погубила другая бомба.) С тех пор ботаники-энтузиасты несколько раз сообщали о все новых рекордах длительности сохранения всхожести: 200 лет у семян леукоспермума из семейства протейных и других африканских экзотических растений, обнаруженных в пиратском кладе; 600 лет у семян канны, насыпанных внутрь индейской погремушки; 1300 лет у семян индийского лотоса, найденных в высохшем речном русле. Самые многообещающие достижения в этой области пришли из Заполярья, где группа археологов недавно извлекла и привила на другое растение живую ткань из крошечного семечка неизвестного растения семейства капустных, пролежавшего замороженным в беличьей кладовой больше 30 000 лет. Самостоятельно это семя прорасти не могло, но тот факт, что его части так долго сохранили жизнеспособность, предполагает, что рекорд Мафусаила рано или поздно будет побит. «Семена могут обладать практически неограниченным сроком хранения», — сказала Сара, когда я спросил ее о пределах сохранения всхожести. Ответ Элейн был прозаичнее, но, вероятно, ближе к истине. Все семена в конечном итоге умирают, объяснила она, и большинство — в течение пары-тройки лет или десятилетий. Но Мафусаила нашли в «идеальном месте»: погребенным глубоко под руинами здания в совершенно сухой среде, где семя было защищено от насекомых, грызунов, влажности и разрушительных для него солнечных лучей. Во время повального увлечения Древним Египтом, прокатившегося по Европе и Северной Америке в XIX в., люди утверждали, что похожие условия позволили сохраниться зернам и горошинам, похороненным вместе с фараонами. Недобросовестные местные гиды развернули оживленную торговлю «пшеницей мумий» для туристов, и популярнейшие журналы, от Harper’s до The Gardener’s Chronicle , превозносили ее замечательную урожайность и пользу для здоровья. Даже в наши дни сорт гороха King Tut Peas, то есть «горох царя Тутанхамона», удерживает первые места в каталогах семян. Хотя нет никаких доказательств, что заявления о семенах фараонов соответствуют действительности, история Мафусаила позволяет считать, что это вполне возможно. Возрождение древних сортов растений — важнейшее научное достижение, порождающее сенсационные газетные заголовки, но это лишь крайний пример того, что семена проделывают постоянно. В самом широком смысле термин «покой» описывает именно эту фазу, сколь угодно длительную, — фазу бездействия между созреванием и прорастанием семени. Садовые семена, продаваемые в пакетиках, находятся в состоянии покоя, как и семена трав, которые вы рассыпаете перед домом, чтобы вырастить газон: сухие, твердые, удобные для хранения и готовые прорасти при соприкосновении с влажной почвой. Не будь у них такого свойства, фермеры и садоводы не могли бы запасать семена для будущего сева, и ни зерна, ни бобы, ни орехи не лежали бы так долго в наших кухонных шкафах и хранилищах. Мы считаем это само собой разумеющимся, но, если бы семена не обладали способностью бездеятельно лежать месяцами или даже годами, вся наша система
пищевой промышленности превратилась бы в глупую авантюру. И хотя жизнеспособность семян чрезвычайно важна для людей и сельского хозяйства, еще важнее она для самих растений. Каждый, кто сдувал пух с одуванчика, знаком с идеей распространения семян в пространстве. А способность к покою в буквальном смысле позволяет семенам распространяться во времени. Она дает растениям способ переместить свои семена в будущее — в такой момент, когда условия будут наиболее подходящими для прорастания. Растения с долгоживущими семенами производят на свет потомство, которое переживет любую зиму, засуху или другие неблагоприятные времена и непременно дождется следующего удачного вегетационного сезона. Подобные семена также служат страховкой от наводнений, пожаров и других случайных событий, которые могут стереть с лица земли все всходы текущего года, — семена в состоянии покоя останутся в почве, ожидая другой благоприятной возможности. Такое свойство дает семенным растениям очевидное эволюционное преимущество на любых территориях с суровым или непредсказуемым климатом или сильно выраженной сезонностью. Это превосходно вписывается в теорию Билла ДиМишеля о том, что эволюция семян происходила на сухих неровных возвышенностях каменноугольного периода, где способность к покою давала семенам еще одно явное преимущество перед короткоживущими конкурентами — спорами. И это также помогает объяснить, почему покой является основной стратегией для семян почти любых экосистем, кроме тропических лесов, где погода почти всегда благоприятна и семенам лучше прорастать сразу, чтобы избежать бо́льших опасностей: гниения или повреждения и поедания животными. Растения, которые первыми изобрели покой семян, вероятно, сначала всего лишь сбрасывали семена на землю до срока. Эти недоразвитые изгнанники не имели специальных адаптаций — им просто требовалось больше времени, чтобы дозреть до готовности прорасти. Некоторые виды до сих пор следуют подобной стратегии в каких-либо вариантах, и любой садовод, который пытался выращивать петрушку, знает об этом. Ее семена прорастают чудовищно долго, потому что крошечным зародышам требуется расти много дней внутри семян, прежде чем они сделаются достаточно большими, чтобы пустить корень. Со временем большинство растений развили способность дольше задерживать семена на себе, высушивая их — уменьшая содержание воды на целых 95 %. Это остается единственным важнейшим фактором в замедлении метаболизма семени, и подробней мы обсудим его в следующей главе. А пока считайте высушивание отправной точкой, с которой покой семян начал быстро эволюционировать, что породило множество сложных, порой причудливых стратегий. В целом, как и в данной книге, покой семян определяется довольно широко: любая задержка жизнедеятельности на любой промежуток времени, возникающая после созревания семени и длящаяся до его прорастания. Но такие специалисты, как Кэрол Баскин, проводят важное различие между просто неактивными семенами и теми, что находятся в истинном состоянии покоя. «Если семя действительно находится в состоянии покоя и вы помещаете его на влажный субстрат при благоприятной температуре, оно не прорастет», — сообщила мне она. Иными словами, покоящиеся семена не просто лежат, ожидая теплого дождичка и солнечного денька. По определению Кэрол Баскин, семя в состоянии покоя должно активно сопротивляться прорастанию при помощи обширного арсенала приемов, чтобы оттянуть его начало. Это звучит нелогично — разве сам смысл семени не в том, чтобы прорасти? Но такая способность дает семенам изощренные способы взаимодействия с погодой, освещенностью, состоянием почвы и другими факторами, из которых складывается окружающая среда. Самая распространенная тактика для регионов с умеренным климатом учитывает, прежде всего, температуру, поэтому, чтобы семена были готовы прорасти весной, требуется длительное действие зимнего холода, за которым следует потепление. Эта стратегия зачастую сочетается с требованиями к освещенности, которые могут быть удивительно строгими и специфичными. Некоторые семена диких представителей семейства капустных
реагируют на изменение угла падения света и продолжительности светового дня сквозь двухметровый слой снега, а многие лесные виды чувствуют разницу между полным солнечным спектром на открытом месте (хороший шанс прорасти) и лучами дальнего красного света, пробивающимися сквозь листву (слишком затененное место). В чем бы ни нуждались покоящиеся семена, они не смогут и не станут прорастать, пока не появятся требуемые условия. «Эволюцией этого процесса управляет не столько семя, сколько проросток», — пояснила Кэрол. Хотя прорастание может оказаться успешным в любой момент повышения влажности почвы, по-настоящему важно то, что произойдет потом. Все вложения материнского растения в питание и распространение своих потомков станут бессмысленны, если семена проклюнутся в неподходящий сезон и быстро погибнут от жажды, холода, жары или недостатка освещения. Эти высокие эволюционные ставки привели к появлению высокоспециализированных сигналов, необходимых покоящимся семенам, чтобы пробудиться. Примеры самых замысловатых из них можно обнаружить у растений — выходцев с территорий, подверженных регулярным пожарам, где молодые растения лучше всего растут после того, как огонь опустошит округу и оставит слой богатой питательными веществами золы. Семена — от некоторых видов акаций и сумаха до ладанника и утесника — приспособились к этой системе и зачастую остаются совершенно водонепроницаемыми и неспособными к впитыванию влаги и набуханию до тех пор, пока экстремальный жар открытого огня не расколет их скорлупу или не уберет крошечные пробки, чтобы влага могла проникнуть внутрь. Некоторым видам также требуется воздействие горячих газов, входящих в состав дыма, или они реагируют на особые химические вещества, выделяющиеся из частично обугленного дерева. Специалисты по проращиванию иногда обжигают семена в течение короткого времени и окуривают дымом, симулируя пожар в лабораторных условиях. Для пустынных растений сложность заключается в том, чтобы отличить случайный ливень от продолжительных дождей, которые могут действительно напитать влагой жаждущий росток. Как именно они это делают, до сих пор остается неясным, но некоторые специалисты полагают, что в таких семенах имеются «дождемеры» — химические вещества, препятствующие прорастанию до тех пор, пока вокруг не окажется строго необходимое количество воды. Кэрол Баскин и ее мужу ни один аспект биологии семян не кажется более интригующим, чем то, как семена засыпают и какими средствами можно заставить их пробудиться. «Это совершенно зачаровывает нас», — призналась она. Всего они с Джерри выделили 15 разных классов и уровней покоя семян и много вариантов для каждого случая. Они различаются на основании того, что именно погружает семя в состояние покоя (например, непроницаемая оболочка, недоразвитие зародыша, химические или экологические ограничители) и какова степень «глубины» этого состояния (насколько трудно из него выйти). Повсюду, от заднего двора их дома в Кентукки до Гавайских гор и холодных пустошей северо-восточного Китая они продолжают находить новые и неожиданные аспекты этого явления. Постоянно возвращаться к данному вопросу их заставляет понимание того, насколько плохо мы в действительности разбираемся в этом процессе. Все соглашаются, что высыхание важно, и ученые знают многие из химических веществ и генов, в нем участвующих, но как именно безжизненное с виду семя распознает такие разные параметры окружающей среды, как мороз, дым, жара, продолжительность светового дня и соотношение длин волн в доходящих до него солнечных лучах, остается загадкой. Даже границы между выходом из состояния покоя и началом прорастания четко не определены. В науке, как и в повседневной жизни, можно многое узнать о том, что происходит, без понимания механизма самого процесса. К примеру, я знаю, что происходит, когда я включаю свой компьютер. Я могу набирать на нем текст, искать что-то в интернете или развлекать бабушек и дедушек моего сына фотографиями и рассказами о его последних проделках. Но о том, как на самом деле работает компьютер, у меня нет даже самого туманного представления, что подтверждается моими частыми обращениями в службу
технической поддержки. Наука лучше разбирается в состоянии покоя семян, чем я в компьютерах, но предстоит узнать еще очень многое, и потому это так увлекательно. В конце разговора я спросил Кэрол, может ли анабиоз служить хорошей аналогией для покоя семян. (Когда наука не может дать полного ответа, вполне естественно обратиться к научной фантастике.) «Не совсем, — ответила она, — потому что семя остается активным». Это вызвало у меня улыбку: только биолог, занимающийся семенами, может назвать жесткое, сухое, никак себя не проявляющее семя в состоянии покоя «активным». Но Кэрол и многие другие полагают, что семена продолжают поддерживать метаболические процессы, как и любое живое существо, — просто они делают это очень-очень медленно. Главный герой романа Герберта Уэллса «Когда спящий проснется», открыв глаза, обнаруживает, что мир преобразился. Прошло 200 лет, и все его знакомые мертвы. Но есть и хорошая новость: на его счете в банке набежало столько сложных процентов, что он стал самым богатым человеком в истории. Покой может быть сходным опытом для семени — в конце концов, Мафусаил проснулся в собственном маленьком саду. Для семян более типично находиться в состоянии покоя в течение одного сезона или, возможно, пары лет или десятилетий, но выигрыш остается значительным: благоприятные условия для роста и, при некоторой удаче, хороший участок земли. В романе Уэллса Спящий сразу встречает людей в странных одеждах, которые пытаются не дать ему заявить права на свое богатство. Семена также пробуждаются в обстановке конкуренции со случайными соседями, поскольку в течение всего времени их сна и многие годы до того в окружающей почве копились всевозможные другие семена. Нигде больше в природе нет такой ситуации, которая складывается в почве, хранящей огромный запас разнообразных семян. Если сравнивать покой семян с анабиозом, то тогда семенные запасы почвы воплощают собой отложенную конкуренцию: сотни тысяч непримиримых соперников, относящихся к множеству видов и поколений, лежат бок о бок и ждут своего часа. Когда вдруг возникают нужные условия (особенно после пожара или другого серьезного нарушения растительного покрова), начинается напряженная борьба. Эта конкуренция между столь многими близкими соседями стала движущей силой эволюции семян, влияя на все, от размера семени и скорости прорастания до качества и количества запасенных питательных веществ. Некоторые специалисты полагают, что почвенный запас семян даже вводит новые генетические вариации в популяции растений, поскольку ДНК более старых семян зачастую начинает деградировать и накапливать случайные ошибки. Удивительное разнообразие и жизнеспособность семян могут даже побудить людей, изучающих запасы семян в почве, использовать самый редкий в научных трудах знак препинания — восклицательный. Чарльз Дарвин однажды получил 537 проростков из трех столовых ложек ила из пруда, который «весь умещался в кофейной чашке!». Поскольку почвенные запасы семян сохраняются очень долго, они могут подарить интереснейшую картину прошлого. В случае Мафусаила «семенной банк» находился в древнем амбаре, но даже в природных условиях среди семян, сохранившихся в почве, зачастую обнаруживаются виды, давно исчезнувшие в данной местности. Экологи обращаются к почвенным семенным запасам, когда хотят получить представление об истории данного биотопа и узнать, какие растения здесь росли раньше. Увлечение Дарвина семенами началось, когда он наблюдал за мальвой — полевым и садовым цветком, проросшим там, где через густой тенистый лес проложили новую дорогу. Он пришел к выводу, что семена, по-видимому, лежали в почве «сотни лет не потревоженными» с тех самых пор, когда на этом месте еще не было леса, а находились возделанные поля. Самые поразительные примеры такого повторного возвращения к жизни появляются, когда нарушение почвенного покрова вскрывает давно погребенные запасы семян, иногда в самых неожиданных местах. Весной 1667 г. лондонцы пришли в изумление: их город зацвел. Внезапно появились поля золотых крестоцветных и других диких цветов, простираясь к
северу от Темзы, где шестью месяцами ранее Большой пожар12 уничтожил тысячи жилых и нежилых строений, обнажив землю и запасы семян, пролежавшие там много поколений. Почвенные запасы семян могут показать нам картины прошлого, но для растений весь смысл состояния покоя заключен в будущем — в распространении своего потомства во времени. Пожалуй, никто не осознает этого лучше, чем садоводы и фермеры, занимающиеся прополкой сорняков на одних и тех же участках земли год за годом. В сущности, именно группа раздосадованных фермеров побудила профессора Уильяма Джеймса Била предпринять то, что стало одним из самых продолжительных научных экспериментов в истории. Ботаник из Мичиганского сельскохозяйственного колледжа (теперь Университет штата Мичиган), Бил начал свой проект осенью 1879 г. в ответ на просьбу местных фермеров. Они хотели знать, за сколько лет прополки и возделывания исчерпаются семена сорняков на их полях. Чтобы найти ответ, Бил аккуратно закопал 20 стеклянных бутылок на холме неподалеку от своего офиса. В каждой бутылке лежало по 50 семян 23 местных видов, выбранных «с целью проверить их в разное время в будущем». В течение следующих трех десятилетий Бил выкапывал каждые пять лет по бутылке, сажал семена и следил, сколько из них прорастет. Уходя на пенсию, он передал эксперимент более молодому коллеге (вместе с «картой сокровищ» — мест, где зарыл семена). Продолжатели эксперимента расширили временны́е рамки, так что последняя «бутылка Била» не будет выкопана до 2100 г. Неизвестно, работают ли потомки тех фермеров на тех же полях, но если и так, мы теперь знаем, что они будут по-прежнему выдергивать такие сорняки, как коровяк и просвирник пренебреженный. Семена обоих видов из бутылки, выкопанной в 2000 г., охотно проросли, проведя под землей 120 лет. Многие сейчас рассматривают эксперимент Била как диковину — очаровательный привет из эры великих натуралистов XIX в. Его простая идея продолжает напоминать нам каждые пять лет, что семена могут долго, очень долго сохранять жизнеспособность. Но хотя современные методы исследования стали более сложными и изощренными, работа Била предопределила главные направления в изучении семян. Никогда прежде ученые не отправляли столько семян в будущее — миллиарды семян, относящихся к тысячам видов. Но вместо стеклянных бутылок мы теперь храним семена в защищенных камерах и ледяных арктических пещерах. Как и Джеймс Бил, современные хранители семян время от времени извлекают свои образцы и проращивают их; но, в отличие от профессора, они не пытаются разобраться со старыми запасами семян — они создают новые. Глава 7. Надежно как в банке Работа ведется под руководством проф. Вавилова… Во время своих поездок по Туркестану, Афганистану и соседним странам и через обширную переписку он собрал огромные коллекции семян пшеницы, ячменя, риса, проса, льна и т. д. Главный офис находится в Ленинграде и занимает огромное здание, которое в большой мере представляет собой живой музей сельскохозяйственных растений. Уильям Бэтсон. Наука в России (1925) 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 12 Большой (Великий) лондонский пожар (Great Fire of London) бушевал в центральных районах города в течение четырех дней, с 2 по 5 сентября 1666 г. Тогда сгорело около 13 500 домов, более 80 церквей и соборов. — Прим. ред.
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. 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!» Без регулярных проверок на всхожесть семена из любого образца могут умереть, а никто и не заметит. «Они погибают от совокупности повреждающих факторов», — пояснила Крис. Небольшие проблемы все время накапливаются, как разнообразные болячки, которые у всех появляются с возрастом. По отдельности ни одна из них не серьезна, но когда семя
переходит определенный порог, его всхожесть внезапно падает сразу до нуля. Вся штука в том, чтобы поймать момент до того, как это случится, чтобы семена из образца можно было высадить, дорастить до зрелости, собрать новые семена и пополнить ими коллекцию. Восстановление старых образцов может сохранять семена в коллекции всхожими неограниченно долго, но при таком количестве видов — от тропических кешью до зимостойких разновидностей капусты — ни одно учреждение не в состоянии справиться с такой нагрузкой. «Здесь мы этой частью работы не занимаемся», — сказала Крис с некоторым облегчением. Зато она и ее команда сотрудничают более чем с 20 региональными семенными банками и научно-исследовательскими станциями в таких разных регионах (и климатических условиях), как Северная Дакота, Техас, Калифорния, Гавайи и Пуэрто-Рико. Также они взаимодействуют с семенохранилищем на Шпицбергене и с крупнейшим центром изучения диких видов, которым заведуют Королевские ботанические сады Кью (Royal Botanic Gardens, Kew) в Лондоне. На самом деле количество семенных банков по всему миру быстро растет, по мере того как правительства разных стран, университеты и даже группы частных лиц осознают опасность снижения разнообразия пищевых культур и вымирания диких аборигенных растений. «Сейчас нас больше тысячи, — сообщила Крис ближе к концу дня, проведенного в компании со мной. — Это уже превращается в общественное движение!» Как и в любом общественном движении, у этого, связанного с семенными банками, есть свои герои и злодеи. Злодеи чаще всего остаются безликими, к их числу, например, можно отнести масштабную деградацию биотопов или некоторые новомодные тенденции в сельском хозяйстве, наблюдающиеся сейчас во всем мире. Но в одном случае роль «врага семян» сыграла хорошо известная историческая личность — Иосиф Сталин. Когда Сталин ополчился против части научного сообщества и в тюрьмах оказались некоторые ученые и представители интеллигенции, в число его жертв, к сожалению, попал самый первый, настоящий герой этого движения — блестящий ботаник, чья деятельность повлияла на несколько поколений селекционеров культурных растений и подготовила почву для всех учрежденных впоследствии семенных фондов. Николай Вавилов не очень известен за пределами ботанических кругов, но многие считают его одним из величайших ученых XX в. Сын богатого промышленника, он пережил Октябрьскую революцию благодаря своим научным заслугам. Несмотря на то что В. И. Ленин критически относился к части интеллигенции, он также верил и в научный подход к модернизации советского сельского хозяйства. Во время чудовищной нехватки зерна в 1920 г., несмотря на финансовые трудности, Ленин направил значительные средства на поддержку работы Института прикладной ботаники. Как однажды сказал Ленин одному из своих соратников, предотвращать нужно следующий голод — и делать это уже сейчас. Будучи первым директором института, Вавилов получал щедрое финансирование и поддержку своих работ по селекции растений и, кстати, своей страсти к семенам. Он много путешествовал и собирал образцы тоннами, все глубже изучая то, как культурные растения, такие как пшеница, ячмень, кукуруза и бобы, различались в зависимости от места произрастания: созревали раньше или позже, переносили морозы или сопротивлялись вредителям и болезням. Лучше, чем кто-либо еще из его поколения ученых, Вавилов сознавал, что эти свойства могут сохраняться бесконечно в форме семян и использоваться для выведения новых улучшенных сортов. Он мечтал создать сорта, специально приспособленные к суровому климату России, — сорта, благодаря которым в его стране прекратятся регулярные и гибельные продовольственные кризисы. В течение нескольких лет он создал самый большой в мире банк семян, а великокняжескую усадьбу в пригороде Ленинграда превратил в исследовательский центр и опытную станцию. В исследованиях института принимали участие сотни сотрудников полевых станций по всей стране. К сожалению, Сталин не разделял энтузиазм своего предшественника в отношении научных методов селекции, и его раздражали требующие большого количества времени и средств методы Вавилова. Вскоре после смерти Ленина и программа создания семенного
банка, и менделевская генетика, на которой он основывался, впали в немилость. Когда новый голод поразил страну в 1932 г., Сталин перенес свою благосклонность на «босоногих ученых» — группу из неопытных в науке агрономов-практиков, которые обещали ничем не обоснованные быстрые результаты. Исследованиям Вавилова начали чинить все больше препятствий и в конце концов он был арестован по сфабрикованному обвинению в саботаже советского сельского хозяйства. Он продолжал писать о семенах и сельскохозяйственных культурах в тюрьме, пока силы его не покинули. По иронии судьбы человек, который мечтал накормить всех голодающих, умер в тюрьме от голода. Но пока Вавилов томился в тюрьме, его идеи начали жить собственной жизнью. Очень скоро семенные банки, устроенные по российской системе, начали появляться по всему миру. В США заложили банк в Форт-Коллинсе на пике холодной войны, после того, как запуск спутника в СССР заставил американцев предпринять масштабные усилия, чтобы «догнать» советскую науку. Нацистская Германия действовала более прямолинейно. Во время блокады Ленинграда Гитлер отправил специальный штурмовой отряд с приказом любой ценой захватить семенной банк Вавилова и привезти коллекцию в Берлин. Город выстоял в блокаду, но для семенного банка оставалась опасность мародерства со стороны голодающего населения, и многие самоотверженные сотрудники (по разным данным, от 13 до 28 человек) умерли от голода, оставаясь на своих рабочих местах, но так и не притронулись к тысячам пакетиков с рисом, кукурузой, пшеницей и другими драгоценными зернами, находившимися под их опекой. Поразительные истории героического спасения семян продолжаются и в наши дни. Когда войска США подошли к Багдаду в 2003 г., иракские ботаники спешно упаковали образцы самых важных семян и отправили их морем в сирийский центр в Алеппо. Все, что осталось неотправленным, было уничтожено. Десять лет спустя сирийцы сделали то же самое, эвакуировав всю свою коллекцию за считаные дни до того, как Алеппо стал ареной боевых действий после начала войны на территории Сирии. К сожалению, одной отваги не достаточно, чтобы спасти все коллекции. Так, в Сомали за 1990-е гг. пропало два семенных банка; революционеры-сандинисты разграбили национальную коллекцию Никарагуа; а бесценные разновидности пшеницы, ячменя и сорго исчезли из семенного банка Эфиопии во время войны 1974 г., когда был свергнут Хайле Селассие. В свете этих печальных событий строгий режим безопасности и кадиллакоустойчивые стены в Форт-Коллинсе начинают казаться вполне оправданными мерами. И хотя едва ли кто-то станет утверждать, что семена не стоят защиты, мне ни разу не приходилось слышать, чтобы Крис Уолтерс или кто-либо другой упомянули о том, что за общественным движением, направленным на сохранение банков семян, кроется определенная глубинная ирония. До самого недавнего времени мир сельскохозяйственных культур вполне успешно сам заботился о своем разнообразии, в первую очередь при поддержке тех самых фермеров, садоводов и растениеводов-любителей, которые его и создавали. Где бы люди ни занимались земледелием, они выводили местные сорта и держали их «банк» в своих полях, снова и снова сажая и улучшая их сезон за сезоном. Спасение этого разнообразия стало важной задачей только после появления промышленного земледелия, сфокусированного на высоких урожаях нескольких сортов, выращиваемых в массовом порядке. Проекты семенных банков, поражающие своим размахом, приобрели столь большое значение именно потому, что во многом являются замысловатым решением проблемы, созданной самими людьми. «Я полностью согласна, — заявила Крис, когда я озадачил ее этой дилеммой. — Лучший способ сохранения — на своем месте, in situ, как говорится». Для сельскохозяйственных культур это означает фермерское поле; для диких видов — их природные места обитания при соблюдении сохранения их естественных размеров. «Но это не всегда возможно, — продолжила она, демонстрируя свойственный ей прагматизм, который и делает ее столь хорошим ученым. — Семенные банки — это то, что мы сейчас в состоянии сделать, поэтому мы должны это делать. Для нас это способ выиграть время». Благодаря покою семян, усиленному режимом охлаждения, семенные банки
действительно позволяют нам выиграть довольно много времени. Но, несмотря на то что они всегда будут важнейшим ресурсом для изучения и разведения растений, все же остается открытым вопрос: для чего они позволяют нам выиграть это время — какие изменения в человеческой деятельности могли бы привести к сохранению растений «на своем месте», о котором говорила Крис? Частично ответ на этот вопрос ждет нас не в лаборатории или криогенном резервуаре, а на маленькой ферме в штате Айова, неподалеку от городка Декора с населением 8121 человек. Там около 40 лет группа садоводов-энтузиастов выращивает тысячи различных сортов овощей не только на своих полях, но и на огородах по всему миру. «Наша коллекция — это живая коллекция, — говорит мне Дайан Отт Уили. — Старинные сорта растений — это вам не старинная мебель или украшения: их нельзя вынимать время от времени из шкафа и стирать с них пыль. Лучший способ сохранить эти семена — посадить их». Я дозвонился до Уили, застав ее в офисе фермы — даже на слух весьма оживленном месте, где люди то и дело прерывали наш разговор, чтобы что-то спросить или назначить встречу. Как и Форт-Коллинс, центр в Декоре может похвастаться помещениями с климатконтролем, битком набитыми семенами. Но в отличие от правительственного учреждения, группа Уили также управляет фермой площадью в 890 акров (360 га), ведет бизнес по рассылке семян по почте и координирует растущую глобальную сеть «хранителей старинных сортов растений на заднем дворе». Если Крис Уолтерс может называть тысячу семенных банков общественным движением, то 13 000 участников Обменного фонда для сберегателей семян можно по праву считать революцией. «Мы народный семенной банк, — просто сказала Дайан, — который занимается идентификацией, сохранением и распространением старинных сортов овощей». Но в то время как она и ее коллеги действительно поддерживают существование коллекции традиционных сортов (их образцы также имеются в ФортКоллинсе и на Шпицбергене), их сверхзадача — восстановить связь между семенамии людьми, помочь садоводам и фермерам собирать, продавать и, самое главное, сажать семена старинных сортов, год за годом. Дайан и Кент Уили, который был тогда ее мужем, основали Обменный фонд семян в 1975 г., отчасти вдохновившись семенами необычного пурпурного вьюнка, который достался ей в наследство от дедушки. («Этот вьюнок с характером, — поведала она мне. — Впрочем, как и дедушка».) С карточного стола в их гостиной проект быстро разросся до всемирной сети страстных коллекционеров семян. «К семенам появляется огромная привязанность, — объяснила она. — Когда люди начали присылать нам образцы, они часто вкладывали в пакеты и инструкцию. Да, они хотели, чтобы их сорта сохранились, но также они хотели, чтобы их выращивали, собирали урожай, ели — ценили как пищу!» С самого начала люди также присоединялись к Обменному фонду, чтобы познакомиться с другими «сберегателями семян». Ежегодный пикник постепенно превратился в трехдневную конференцию по семенам и фестиваль, а изначально 17-страничный бюллетень распух до тома размером с телефонную книгу и теперь содержит более 6000 сортов для продажи или обмена, причем многие из них нельзя достать больше нигде. С точки зрения биологической науки деятельность Обменного фонда семян является ценным дополнением к работе центра в Форт-Коллинсе. В большем по размеру центре хранится и большее разнообразие сортов семян, но оно редко меняется — семена проращиваются, только когда сотрудникам требуется переукомплектовать полки. «Постоянные посадки позволяют этим сортам продолжать адаптироваться, — пояснила Дайан. — Даже не будь климатических изменений, растениям все равно необходимо приспосабливаться к местным условиям». Благодаря постоянному выращиванию сохраняемых растений «сберегатели семян» делают нечто большее, чем просто поддержание разнообразия садово-огородных культур. Они позволяют растениям эволюционировать, помогая им создавать новые разновидности, которые будут расти в садах и лежать в семенных банках будущего.
В завершение нашего разговора я спросил Дайан, может ли она представить время, когда их работа закончится, когда достаточное число людей будут сажать достаточное количество сортов, чтобы необходимость в семенных банках отпала. «Нет, это никогда не закончится, — ответила она и рассмеялась легко, как человек, нашедший свое призвание. — Мы всегда будем впаривать людям семена». Успех Обменного фонда семян объясняется добровольной готовностью — и даже горячим стремлением людей принять участие в его деятельности. Любой садовод или просто человек, который когда-либо жил с садоводом, знает, что посадка и сбор урожая — лишь часть процесса. В нашем хозяйстве один из наиболее волнующих мгновений года наступает на пике зимы, когда приходят каталоги семян (в том числе и объемистый ежегодник Обменного фонда семян). Для Элайзы это момент официального начала нового сезона. Снаружи бушуют бури и холодные дожди, а она с удовольствием просматривает тысячи разных сортов овощей и цветов, выбирая, что посадить в следующем году. Ноа тоже обожает эти каталоги, и вполне обычное дело — обнаружить рядом с его кроватью несколько замусоленных каталогов вперемежку с «Баю-баюшки, Луна» (Goodnight Moon), «Дорогу утятам» (Make Way for Ducklings) и другими классическими детскими книжками. Я же, хоть меня и восхищает все, что касается семян, считаю себя не столько садоводом, сколько «подсобным садовым работником». Для Элайзы (а теперь и для Ноа) садоводство является и страстью, и удовольствием — приносящим практическую пользу увлечением, которое я с радостью поддерживаю. Если я сосредоточусь на рубке дров, подстригании травы и других домашних делах, у них освободится больше времени для того, чтобы проводить его в нашем постоянно расширяющемся саду. А поскольку мы вместе наслаждаемся урожаем восхитительных фруктов, овощей и ягод, такое распределение труда всех вполне устраивает. Однако есть один участок земли, который я помогаю возделывать каждый год. Моя мать, как и Элайза, питала страсть к садоводству, и мой отец, как и я, всегда больше занимался поеданием плодов ее трудов, чем поливом и прополкой. Но после смерти мамы мы с Ноа навещаем отца каждую весну и помогаем возобновить посадки в ее саду, хотя бы частично. Мы с папой находим утешение во вскапывании и засевании той же самой земли, на которой когда-то работала мать, а в Ноа кипит неудержимый восторг от всего этого процесса. Это ритуал, который позволяет нам отдать дань памяти матери. И в этом нам помогают семена с их удивительными биологическим свойствами — способностью сохранять состояние покоя, — а также наше желание вдохнуть жизнь в нечто, на вид совершенно безжизненное. Эта вечная мистерия жизни часто является поводом к самым серьезным дискуссиям о биологии семян, в которых факты сплетаются с философией. Перед отъездом из Форт-Коллинса я снова попросил Крис помочь мне разобраться в метаболизме семени, находящемся в состоянии покоя. Кэрол Баскин утверждала, что клетки остаются активными, хотя и функционируют лишь на минимальном уровне. Крис же придерживалась иного мнения. Спящие семена меняются со временем, признала она, но это не обязательно признак функционирования клеток в традиционном смысле. «Я думаю, то, что мы наблюдаем, — просто естественный процесс распада органических соединений (как мы видим, ее химическое образование пришлось весьма кстати). — Это как дата истечения срока годности лекарственного средства. Химические вещества в лекарстве просто разрушаются, и в конце концов препарат перестает действовать. И с семенами происходит то же самое». Я понимал, что Крис говорит это, опираясь на свой опыт. У нее целая исследовательская программа, посвященная анализу воздуха, в котором хранятся семена, фиксации изменений в «химических подписях», которые они выделяют по мере старения. Но мне по-прежнему не давал покоя вопрос: как семена могут оставаться живыми, не проявляя заметной метаболической активности? «Я отвечу вопросом на вопрос, — мгновенно парировала Крис. — Определяется ли жизнь метаболизмом? Если семена живы, но обмен веществ в них не идет, то, возможно, нам
нужно пересмотреть наше определение того, что значит быть живым». После десятилетий изучения и тысяч лет посадки и уборки урожая семена все еще способны бросить вызов нашим самым основополагающим представлениям. Потому они восхитительны не только в качестве темы для научной работы, но и как метафора жизни и обновления. Это вовсе не совпадение, что «семя» (seed) присутствует в более чем 300 английских словах и фразах, от очевидного «посевного зерна» (seed corn) до менее логичного «ведьминого отродья», буквально — «ведьмино семя» (hag seeds). Фактически можно сказать, что Крис оставила мне «мыслесемя» — зернышко идеи, способное прорасти, расцвести и принести плоды. Я все еще думаю над ее словами, потому что единственный способ узнать, действительно ли живо семя, даже в Национальном банке семян, — это посадить его и посмотреть, прорастет ли оно. В то время как люди строят предположения насчет жизни, заключенной в семенах, цветы, кустарники, травы и деревьях, которые их производят, не испытывают никаких сомнений. Их вера в жизнеспособность своих семян абсолютна, и именно она лежит в основе их эволюции. Ничто не демонстрирует это лучше, чем тема, к которой мы перейдем дальше: невероятные (и невероятно полезные) способы, которыми растения защищают свои семена. Пусть искра дремлющей жизни надежно скрыта и ее сложно оценить и измерить, материнские растения пойдут на что угодно, чтобы защитить ее. Семена защищаются Никогда не вставай между львицей и ее детенышами. Традиционная поговорка Глава 8. Зубом, клювом и резцом Радуйтесь, крысы! Готовится пир Всех ваших пирушек обильней. Отныне навеки становится мир Огромной коптильней-солильней. Всем, кто хочет, можно, дескать, Чавкать, хрупать, лопать, трескать, Наедаться чем попало До отказа, до отвала! Роберт Браунинг. Флейтист из Гаммельна (1842) Приложение F «Международных строительных норм и правил» устанавливает необходимость недопущения крыс и других грызунов во все жилые помещения. Это подразумевает двухдюймовый (пятисантиметровый) сплошной фундамент, стальные накладки на нижнюю часть двери и сетки из толстой проволоки или заграждения из металлического листа на любом отверстии на уровне земли. Требования для зернохранилищ или промышленных объектов могут быть еще строже — от более толстого слоя бетона и металла до защитных стен, уходящих на два фута ниже уровня земли. Несмотря на все эти меры предосторожности, крысы и их родственники продолжают пожирать или загрязнять от 5 до 25 % мирового урожая зерновых и регулярно прогрызают себе проходы во всевозможные жизненно важные здания и сооружения. В 2013 г. грызун, пробравшийся на злополучную японскую атомную электростанцию Фукусима, устроил короткое замыкание в распределительном щите, отчего подскочила температура в трех бассейнах с отработанным ядерным топливом и чуть не повторилась авария 2011 г. Эта история стала сенсацией во всем мире, и все журналисты, блогеры и телекомментаторы задавались вопросом, что заставляет крыс так интересоваться электрическими проводами. Но на самом деле вопрос не в том, что
именно грызуны любят есть, а в том, насколько трудно их остановить. И в первую очередь, почему вдруг крыса оказалась способна прогрызть бетонные стены? По-английски «грызун» — «rodent», это слово происходит от латинского глагола «rodere» — «грызть, глодать, точить, прорезать», напоминающем нам и о способе, которым грызуны измельчают пищу, и об их крупных резцах, помогающих делать это столь успешно. Такие зубы развились у мелких животных, похожих на мышей или белок, приблизительно 60 млн лет назад — то есть на 60 млн лет раньше изобретения бетона, плексигласа, листового металла или любых других созданных человеком материалов, сейчас так успешно прогрызаемых крысами. Специалисты продолжают спорить о точном происхождении грызунов, но в том, для чего именно хороши эти зубы, сомнений почти нет. На данный момент в отряд грызунов входят такие странные существа, как бобры, которые грызут стволы деревьев, и голые землекопы, пользующиеся зубами для рытья земли, однако подавляющее большинство грызунов по-прежнему существуют за счет старомодных методов: они грызут семена. До появления грызунов предки таких деревьев, как дубы, каштаны и грецкие орехи, обходились маленькими крылатыми семечками, мало защищенными от поедания. Окаменелые экземпляры этих семян походят на маленькие комочки с чешуйкой — хрупкой пластинкой, способной парить на ветру в процессе падения. Но как только грызуны принялись грызть семена, растения и их поедатели фактически вступили в гонку вооружений: более крепкие зубы приводили к появлению более твердых защитных оболочек и наоборот, отчего эти древние семена превратились в желуди и орехи с толстой твердой скорлупой, знакомые нам сегодня. (Другие семена отвечали на эту угрозу, еще больше уменьшаясь в размерах в надежде, что их проглотят целиком или вообще проигнорируют.) Перед деревьями грызуны поставили эволюционную дилемму: шанс распространять семена против риска полностью их потерять. Для грызунов открытие питательных запасов в семенах оказалось эволюционной золотой жилой: они быстро стали самой многочисленной и разнообразной группой млекопитающих на планете. Идея коэволюции — совместной эволюции — подразумевает, что изменения в одном организме могут приводить к изменениям в другом: если антилопа начинает бегать быстрее, то гепарду придется стать еще проворней, чтобы ее поймать. Традиционные объяснения описывают этот процесс как танго между знакомыми партнерами, где в ответ на каждый шаг следует ответный изящный контршаг. В реальности же на танцполе эволюции зачастую толпится намного больше участников. Такие отношения, как между грызунами и семенами, развиваются в обстановке, больше похожей на кадриль, где пары постоянно меняются партнерами в вихре поворотов, проходок и до-си-до. Конечный результат может выглядеть как «баш на баш», но при этом весьма вероятно, что на итог могли повлиять множество других танцоров, которые в течение всего танца вели, следовали за ведущим и наступали партнерам на ноги. Никому не известна точная последовательность событий, давшая нам крепкозубых грызунов и толстостенные семена — эта история разыгрывалась давным-давно, и в палеонтологической летописи остались лишь самые общие намеки. Но мало кто из специалистов полагает, что их внезапный и одновременный подъем был простым совпадением. Во многих случаях развивавшиеся отношения стали взаимовыгодными: грызуны получали пищу и в процессе поедания распространяли некоторое количество семян растения. Грызунов в данном уравнении направляет только голод, но для растений это сродни балансированию на проволоке. Их семена должны быть достаточно привлекательными, чтобы их захотели съесть, но достаточно твердыми и неподатливыми, чтобы их нельзя было сгрызть на месте. Твердая оболочка заставляет грызунов уносить семена с собой и разгрызать позже, в безопасной обстановке норы или кладовой. В идеале грызуны потом забывают, где спрятали запасы, или погибают прежде, чем успеют вернуться и их съесть. Приведу в пример книгу Беатрис Поттер «Сказка про бельчонка Тресси и его
хвост» (The Tale of Squirrel Nutkin) 13. Исследователи творчества Беатрис считают, что она писала эту книгу как иллюстрацию британской классовой системы, но это еще и история о семенах: если белки на острове Старого Филина собирают и запасают орехи и если старый филин мистер Гук нападает иногда на белок, тогда некоторые из этих орехов останутся несъеденными и появится следующее поколение дубов и лещин. (Тресси удалось ускользнуть, потеряв всего лишь хвост, но следует предполагать, что у старины Гука бывают и более удачные попытки.) Место действия сказки Беатрис Поттер — английский Озерный край, но если бы она жила в Центральной Америке, то эта история могла бы происходить прямо там, где я проводил исследования для своей диссертации, под раскидистыми ветвями дерева альмендро. Там маленький Тресси нашел бы себе компанию — не только множество белок, но и толпы других грызунов: мешотчатых прыгунов, рисовых и щетинистых крыс, лазающих хомяков, а также пак и агути, несколько похожих на морских свинок, только размером с небольшую собачку. Все эти звери приходят к деревьям альмендро в поисках семян, как и я. Но, в отличие от меня, грызуны занимались этим тысячи, если не миллионы лет. (Когда пишешь диссертацию, только кажется, что это продолжается целую вечность.) При таком количестве поедающих семена животных вокруг альмендро неудивительно, что это дерево отрастило на своих семенах скорлупу, способную озадачить даже студента-магистранта. Однако следует учитывать, что семена редко ограничиваются лишь физической защитой. Экология данного конкретного дерева тропических дождевых лесов позволяет понять, почему столь многие семена обзавелись косточкой с твердой, словно камень, скорлупой и почему требуется нечто гораздо более прочное, чем бетон, чтобы остановить голодную крысу. 13 Поттер Б. Бельчонок Тресси и его друзья. — М.: Росмэн, 2009.
Семя альмендро в длину достигает двух дюймов (5 см), а в ширину чуть больше дюйма (2,5 см), у него гладкие бока и суженные концы, делающие его похожим на гигантский леденец от кашля. Подобно косточке персика или сливы, это семя имеет дополнительную оболочку в виде твердой скорлупы, внутри которой и прячется собственно семя. Окружающая косточку (твердую часть околоплодника) мякоть плода тонкая и коричневатозеленая, но достаточно сладкая, чтобы привлекать обезьян, птиц и летучих мышей. На пике сезона вокруг дерева альмендро собираются десятки видов животных, которые находят пропитание в кроне и лакомятся плодами, падающими на землю. Но среди всех этих любителей плодов только одна крупная летучая мышь уносит пищу подальше от дерева. Так что если альмендро хочет, чтобы его потомки распространялись, ему следует сосредоточиться на животных, поедающих его семена. И хотя, возможно, трудно считать деревья разумными существами (за исключением разве что тех, о которых рассказано в книгах Дж. Толкина), система, выработанная альмендро, кажется тщательно продуманной и практически идеальной. С точки зрения растения не все потенциальные распространители семян одинаково
полезны. Например, когда я собирал семена альмендро, то увез большое количество их на значительное расстояние, но потом последовательно уничтожил все до одного для своего исследования. Даже если бы я планировал прорастить эти семена, моя лаборатория находилась в университете на севере Айдахо — а это вряд ли подходящее место для деревьев из тропических лесов. С другой стороны, мелкие грызуны вроде рисовых крыс и мешотчатых прыгунов не в силах сдвинуть семена альмендро больше чем на фут или два. Пригласите их на пир, и потомство дерева умрет, даже не покинув дом. Чтобы исключить мелких и неэффективных поедателей семян и ограничить ущерб, причиняемый крупными, требуется скорлупа со строго выверенным уровнем защиты, обеспечивающим оптимальное время обработки, как это называют экологи. Для семени альмендро идеальной оболочкой оказывается одревесневшая скорлупа (косточка — внутренняя часть околоплодника), в самом широком месте достигающая толщины более четверти дюйма (7 мм) — это вдвое больше, чем у косточки сливы или персика. Стенки имеют дополнительную защиту: слой кристаллов смолы, больше похожих на стеклянную крошку, которую специалисты по дератизации добавляют в бетон, когда хотят заткнуть крысиную нору. Но в данном случае семя старается не полностью защититься
от прогрызания, а только лишь замедлить его. У среднестатистической белки прогрызание усиленной кристаллами скорлупы семян альмендро занимает по меньшей мере восемь минут, иногда до получаса. Это огромные временны́е затраты для животного, которому каждый день требуется отыскать и съесть количество пищи, составляющее 10–25 % собственного веса, чтобы просто выжить. Семя альмендро компенсирует эти энергетические затраты, но и только. Щетинистые крысы и более мелкие грызуны редко пытаются его разгрызть — не потому, что не могут, но потому, что для них результат не стоит труда. Сложность задачи и потраченное время до такой степени утомят их, что даже награда в виде крупного мясистого семени не сможет окупить эти усилия. При данных условиях прочность и толщина скорлупы семян альмендро кажется идеальной для того, чтобы они попадали в кладовые белок, агути и пак, то есть всех крупных грызунов, способных унести плоды далеко от дерева. Однако само дерево не в силах заставить их поступить таким образом. Повидимому, их побуждают к этому другие участники этого эволюционного танца. Когда я натренировался пользоваться долотом и молотком, то научился раскалывать косточку альмендро и аккуратно извлекать содержимое меньше чем за минуту. Я смог опередить белок, но такой скорости явно было бы недостаточно, если бы я вскрывал семена в опасной обстановке: в яме с крокодилами, к примеру, или в загоне, полном голодных волков. Такова проблема, стоящая перед грызунами. Альмендро привлекает поедателей семян, но точно так же оно привлекает и тех, кто питается поедателями семян. Я знал по собственному опыту, что возле дерева альмендро часто встречается копьеголовая змея, а также другие питающиеся грызунами змеи, такие как бушмейстеры и обыкновенные удавы. Я однажды видел, как средь бела дня чайковый пегий канюк уносит что-то маленькое и мохнатое. Если бы я дождался ночи, то мог бы увидеть с полдюжины разных сов, а также оцелотов, ягуарунди, длиннохвостых кошек маргай и других южноамериканских диких кошек — их всех притягивают места скоплений вкусной добычи. Один мой друг, изучающий сообщества млекопитающих, однажды показал мне пачку фотографий, снятых дистанционными камерами, расставленными по всему лесу: там были ягуары, пумы, крупные куньи и т. д., запечатленные с удивленным выражением на мордах в момент вспышки. Попалось даже несколько охотников с собаками. Приятель спросил, не замечаю ли я там что-нибудь знакомое, я всмотрелся и увидел: в кадр то и дело попадал ствол альмендро, а земля была вся усыпана его семенами. В джунглях Центральной Америки сообщество животных, привлекаемых хорошим урожаем альмендро, не ограничивается поедателями плодов и семян, а также хищниками. В него входят еще и все те люди, которые интересуются этими животными: ученые, охотники, орнитологи-любители, словом те, кто ищет там свой «кусок пирога». При таком столпотворении большинство участников которого клыкастые и голодные, белки и другие грызуны обычно относятся к деревьям альмендро как к бистро, где можно получить заказ, не выходя из машины. Они хватают еду и уносят, не останавливаясь поесть, на 40–50 футов (12–15 м), а иногда намного дальше. Агути оказываются особенно важными распространителями, не только унося семена на большие расстояния, но и закапывая их для сохранности в аккуратные маленькие норки неподалеку от своего дома — привычка, имеющая забавное название «рассеянное запасание». С точки зрения дерева это именно то, что нужно: животное, которое уносит семена и сажает их, а потом имеет большой шанс быть убитым кем-нибудь из множества хищников, рыщущих поблизости. Этот паттерн повторяется по всему миру с различными видами грызунов и растений, придавая орехоподобным семенам достаточный эволюционный стимул для дальнейшего развития толстой прочной скорлупы. В сущности, любой признак, увеличивающий время обработки, может стать эволюционным преимуществом — вероятно, поэтому семядоли грецких орехов имеют такую сложную, похожую на мозг, форму и их так досадно трудно извлечь из скорлупы целиком. Грызуны тоже ответили на это не одними только крепкими зубами, развив крупные вместительные защечные мешки, чтобы уносить много семян зараз, а также поразительную способность определять по запаху больные или поеденные червями
орехи и отбрасывать их, даже не потрудившись разгрызть. Как и многие другие эволюционные истории, влияние грызунов на защитные стратегии семян — это нечто большее, чем двусторонняя гонка вооружений, ибо включает в себя целый набор видовучастников и отношений между ними, с компромиссами и ответными шагами каждой из сторон. Мое исследование деревьев альмендро и его связей показало не только то, насколько сложной может быть подобная система, но и то, как быстро она может быть разрушена. В здоровом, сплошном дождевом лесу прогулка по грязной почве около большого альмендро по ощущениям похожа на ходьбу по крупному гравию: землю под ногами устилает скорлупа разгрызенных, расколотых или брошенных орехов. Я насчитал тысячи скорлупок, но редко обнаруживал неповрежденное семя, не говоря уже о молодом деревце. При такой концентрации поедателей проросли и превратились в юные деревца только те семена, которые были унесены подальше. Однако в нарушенном лесу, где охота и другие негативные факторы сильно проредили популяции крупных грызунов, почти не находилось следов разгрызания или запасания орехов. Семена просто прорастали там, куда падали, от чего каждое взрослое дерево оказывалось окружено зарослями своих же потомков. В краткосрочной перспективе такая схема означала плохие новости для следующего поколения: маленькие деревца плохо выживают в тени своих родителей. С эволюционной точки зрения это ставило альмендро в безвыходное положение: с исчезновением партнеров по танцу оно оставалось с семенами, разгрызть которые для выживших обитателей леса оказывалось слишком трудно. Изучение альмендро показало мне, что растения защищают свои семена при помощи сложных расчетов, где защищенность — лишь одна из переменных. Но пока без ответа оставался очевидный вопрос: насколько на самом деле тверда скорлупа альмендро? Неужели тверже бетона? Я нашел ответ, пока писал эту главу. Я защитил диссертацию много лет назад, однако невозможно вложить в проект такое количество времени и не получить от него хотя бы парочки сувениров для дома. Высохшая теперь до медово-коричневого цвета скорлупа семени альмендро, которую я держу у себя на столе, до сих пор хранит на одном конце следы зубов какого-то грызуна. Чтобы сравнить его по крепости с бетоном, я просто вышел из своего кабинета и забрался под крыльцо. Енотовая Хижина стоит на фундаменте из бетонных блоков-опор — стандартная модель со встроенными поперечинами, которые можно купить в любом магазине строительных товаров. Я приложил скорлупу семени к бетонной опоре, словно долото, и нанес по ней довольно сильный удар молотком. Меня ничуть не удивило то, что я увидел: по бетону побежали трещины. Если грызуны в ходе эволюции развивали у себя способность грызть, а альмендро ответило им одним из самых твердых семян в природе, тогда эта скорлупа должна обладать практически такой же прочностью и твердостью, как зубы крысы. После еще парочки ударов от опоры отвалился изрядный кусок бетона и упал на землю рядом. Я потянулся, чтобы подобрать его, стараясь не наступить на менее приятные вещи, валяющиеся под крыльцом: помет и перья наших кур, а также полдюжины пустых крысоловок. Каждый взгляд на эти ловушки вызывал у меня досаду, и я сделал себе мысленную заметку вернуться сюда тем же вечером и снова насторожить их — с ореховой пастой в качестве приманки. «Тебе никто не поверит», — улыбнувшись, предупредила Элайза, когда я рассказал ей, что произошло под Енотовой Хижиной. Но, как однажды заметил Оскар Уайльд, «жизнь подражает искусству в гораздо большей степени, чем искусство подражает жизни». А факты таковы, что, пока я сидел за столом и писал о зубах грызунов и семенах, одна из версий той же драмы разыгрывалась прямо у меня под ногами. Привлеченная зерном в нашем курятнике, стоящем неподалеку, большая семья серых крыс-пасюков забралась в подпольное пространство под Енотовой Хижиной. Они проникли туда, проделав аккуратную дыру в стальной гальванизированной сетке 23-го калибра. Попав внутрь, крысы получили удобный дом-базу, откуда можно было совершать набеги на ближайшие окрестности в поисках съестного. Вскоре пасюки обнаружили мою грядку с горохом из менделевского
эксперимента: весь урожай я, по глупости, оставил сушиться на корню. К тому времени, как я разобрался, что происходит, крысы вдесятеро сократили количество супового гороха Bill Jump и нанесли значительный ущерб вюртембергскому зимнему гороху. Жалких остатков, которые нам с Ноа удалось собрать, оказалось всего около трех чашек, но, по счастью, в них попало достаточно успешных гибридов, чтобы продолжить эксперимент в следующем сезоне (разумеется, обеспечив растениям лучшую защиту). Потеря гороха из-за крыс стала для меня ценным уроком: как сказал все тот же Уайльд, «все называют опытом собственные ошибки». Во-первых, я еще больше узнал о методах осмотрительного монаха. Если только в монастыре Святого Томаша не держали целую армию кошек, то Мендель должен был построить безопасное место для сушки своего урожая. Меня бы не удивило, если бы в его утраченных журналах и бумагах содержались подробные планы защищенного от крыс зернохранилища. Что еще важнее, я понял, что даже в искусственных условиях моей гороховой грядки между культурными растениями и неаборигенными грызунами действуют те же правила. Когда крысы пронюхали про мои грядки, они проделали свою работу превосходно, воспользовавшись ровно той же самой логикой, какая обнаруживается в любом взаимодействии грызунов и семян. Горох Bill Jump созревает медленно и не успел полностью высохнуть, отчего его было сравнительно легко жевать. Его сгрызли на месте. Однако, попытавшись раскусить зимнюю горошину, я чуть не сломал коренной зуб. Эти горошины требуют большего времени обработки, и, в соответствии с теорией, их должны были унести с собой, чтобы сгрызть в безопасной обстановке. И действительно, когда я вскрыл подвал под Хижиной, то обнаружил огромную груду пустых стручков и шкурок от зимнего гороха. (В отличие от «рассеянных запасателей», пасюки хранят свои запасы семян в одном месте и известны в биологических кругах как «концентрированные запасатели».)
В те недели, когда я занимался настораживанием крысоловок под Енотовой Хижиной, я обнаружил, что всем сердцем желаю, чтобы крысы никогда не эволюционировали. Но даже в мире без грызунов кто-нибудь, вероятно, все равно явился бы поживиться моим горохом. С тех самых пор, когда растения начали упаковывать «завтраки» для своих потомков, все, от динозавров до грибов, возжелали их попробовать, и эволюция семян стала неизбежной. Такие отношения иногда приходят к равновесию, но не всегда. Деревья альмендро как будто бы хорошо просчитали ситуацию с грызунами, но они наверняка не включали в свои планы пекари — агрессивных диких свиней, чьи крупные коренные зубы способны с легкостью раскалывать и дробить семена. Хуже того, большой солдатский ара специализируется как раз на семенах альмендро, гнездясь в ветвях и поедая мякоть семян, ловко раскалывая скорлупу специально приспособленным для этого клювом. Среди поедателей семян одна из самых долгих эволюционных историй принадлежит птицам. Они ведут свое происхождение от динозавров, и некоторые из них развили органы, способные дробить семена, более 160 млн лет назад. Палеонтологи узнали это по ископаемым остаткам, содержащим характерные кластеры гастролитов, особых мелких камешков, которые можно найти в птичьих потрохах. У современных птиц измельчение пищи по-прежнему зависит от этих камешков, и самые крепкие гастролиты обнаруживаются во внутренностях буквально всех поедателей семян — от кур, канареек, дубоносов и соек до, пожалуй, самой знаменитой в мире группы птиц. Чарльзу Дарвину вьюрки Галапагосских островов сначала показались группой никак не связанных между собой видов, более примечательных отсутствием страха перед человеком, чем какими-либо другими свойствами. Как он записал в полевом дневнике: «…маленькие
птички… садятся на вас и пьют воду из чашки в вашей руке». И только когда собранные им образцы добрались до Джона Гульда, работавшего с попугаями и хорошо разбиравшегося в клювах, раскалывающих семена, близкое родство этих птичек выплыло наружу. Как рассказывается в знаменитой книге Джонатана Вайнера «Клюв вьюрка» (The Beak of the Finch.), с тех пор биологи выяснили, что сезонные изменения в количестве семян производят измеримые эволюционные изменения в галапагосских вьюрках. Отличия в длине клюва меньше полумиллиметра определяют, какие птицы смогут расколоть самые крепкие семена, а какие не смогут. Во времена голода такое различие становится вопросом жизни и смерти, и в итоге клювы целой популяции могут измениться за одно поколение. То, что естественный отбор может действовать так быстро, помогает объяснить, как исходный вид галапагосских вьюрков, попавший на острова из Южной Америки, мог превратиться в 13 видов, причем некоторые способны раскалывать клювом семена, другие пьют нектар, а третьи питаются фруктами или насекомыми. Есть любители цветков кактуса, и есть вьюрок, клюв которого может пробивать кору, подобно клюву дятла. Если рассмотреть галапагосский сценарий в масштабе Земли, это поможет осознать, каким образом специализация на семенах (или любой другой пище) способна оказывать эволюционное воздействие. По одной из гипотез, преодоление физических трудностей при поедании семян с твердой скорлупой, возможно, даже способствовало появлению характерной формы человеческого черепа.
В детстве я рисковал своей черепушкой, занимаясь различными популярными видами спорта. Хотя в конце концов я остановил свой выбор на плавании, но все же несколько сезонов играл в футбол и бейсбол и даже, несмотря на хилое телосложение, недолго увлекался американским футболом, где часто случаются ожесточенные потасовки. Во время всех этих занятий между тренировками и играми нам непременно раздавали «здоровые перекусы»: спелые апельсины, разрезанные на дольки. Получив свою порцию, мы, юные спортсмены, немедленно засовывали в рот дольки шкуркой наружу и принимались носиться, вопя и ухая, словно шимпанзе. Попробуйте проделать это сейчас, и вы обнаружите, что от этого лицо действительно приобретает обезьянье выражение — но его создает не широкий оранжевый оскал. Я провел два года за изучением горных горилл в Уганде, и, хотя они демонстрировали разнообразнейшее поведение, я редко видел, чтобы они зловеще скалились. Трюк с апельсиновой долькой срабатывает потому, что он придает иную форму черепу, заставляя челюсть выдвигаться вперед. Все прочие обезьяны и самые древние гоминиды имеют сходное строение черепа. Но у предков человека лицо начало уплощаться, и тут-то в игру и вступают семена. «Около 4 млн лет назад произошли радикальные изменения», — объяснил Дэвид Стрейт, профессор антропологии Университета штата Нью-Йорк. Лица современных людей выглядят плоскими, потому что наши кости стали меньше, сказал он, возможно, это было адаптацией к мягкой, приготовленной на огне пище. Но запустила этот снежный ком другая перемена в рационе. «Более прочные кости лица, — продолжал профессор, — крупные скуловые кости и места крепления мышц, размер и форма зубов — все это указывает на устойчивость к регулярным большим нагрузкам». Как раз таким «большим нагрузкам», которые получаются, когда разгрызаешь скорлупу твердых семян и орехов. Большую часть прошедшего десятилетия Стрейт и его команда утверждали, что привычка раскусывать крупные твердые предметы, такие как орехи, объясняет изменения в древних черепах. Их компьютерные модели демонстрируют оцифрованные кости лица австралопитека — представителя вымерших гоминидов, наиболее известного как «Люси». Ее обычно представляют радостно жующей какой-нибудь стебель; при этом нагрузка от каждого укуса распределяется между определенными зубами. Эта привычка по-прежнему сохраняется у человека. Возвращаясь к аналогии со спортом, зрители на игре не едят дольки апельсинов — они замусоривают трибуны обертками от хот-догов, стаканчиками из-под вредных напитков и, всенепременно, пустыми скорлупками жареного арахиса. Когда вам в следующий раз случится открыть пакетик арахиса, отметьте, какими зубами вы обычно разгрызаете самые твердые скорлупки. Велика вероятность, что вы поместите орех сбоку рта, прямо за клыками — там ваш череп наилучшим образом распределяет усилие при укусе. Это премоляры, или малые коренные зубы, и если Стрейт прав, то использование их для разгрызания скорлупы орехов — глубокий и давний эволюционный инстинкт. «Многие коллеги мне не верят, — рассмеялся он, — и это прекрасно!» Критики стрейтовской «теории твердой пищи» указывают на результаты химических анализов и паттерны изнашивания зубов, предполагающие рацион, в котором преобладали семена злаков или осок. Но Стрейт не видит здесь противоречия. Древние гоминиды, вероятно, поглощали разнообразную пищу, когда она была в изобилии, но для них, как и для галапагосских вьюрков, важнее всего было пережить голодные времена. «Орехи были запасным вариантом пищи, — сказал он, а запасные пищевые варианты могут становиться двигателем эволюции, потому что ставки слишком высоки. — Мягкая пища и фрукты чудесны и вкусны, — продолжал Стрейт с непринужденностью человека, умеющего четко и убедительно донести свою точку зрения до оппонента, — но, когда они заканчиваются, вам приходится или перейти на что-то другое, или умереть». В таком контексте кажется совершенно логичным, что лица гоминидов перестраивались так, чтобы позволить разгрызать орехи малыми коренными зубами. Но тогда встает вопрос: если привычка питаться жесткими семенами действительно повлияла на формирование нашего черепа (практически так же, как изменила форму клювов
вьюрков и челюстей грызунов), то каким же образом употребление человеком семян в пищу могло повлиять на сами семена? Ближе к концу нашей беседы Стрейт подбросил мне ключик к ответу на этот вопрос. Он упомянул о новом исследовании, показавшем, как микроструктура скорлупы семян повторяет структуру зубной эмали. И там и там клетки уложены плотными рядами из расходящихся, словно лучи, стержней и волокон, как будто обе стороны пришли к одинаковому инженерному решению для противодействия другой стороне. Также Стрейт прислал мне статью об одном южноазиатском семени, настолько прочном, что ему очень трудно прорастать — половинки его плотной скорлупы сцеплены очень крепко, и росток может их раздвинуть только на пределе всех своих сил. И все же, несмотря на такую защиту, данное семя становится жертвой жуков, белок и иногда орангутанов. Это напоминание о том, что физическая защита не может быть абсолютно надежной. История тут всегда одинакова — от альмендро до арахиса: какой бы прочной ни была скорлупа семени, всегда найдется крыса, попугай или спортивный фанат, который придумает способ пробиться через эту защиту. Конечно же, из этого следует, что скорлупа лишь вершина айсберга. Если бы растения могли успешно защитить своих потомков, построив самую лучшую коробочку, то нам не было бы смысла пить кофе, соус табаско стал бы безвкусным, а Христофор Колумб никогда не поплыл бы в Америку. Глава 9. Богатство вкуса Горяча, ах-ха-ха, С клецками требуха! От нее спина сильней, От нее и жизнь длинней. С клецками требуха! Горяча, ах-ха-ха! Прибаутка филадельфийских уличных торговцев «Вы приехали издалека, — сказал старик, — оттуда, где дьявол свою куртку забыл». Под ним переступал с ноги на ногу пятнистый серый пони, тряся свисавшими с его самодельной уздечки плетеными колечками из голубой, красной и зеленой кожи. Я попробовал встретиться со стариком глазами, но его взор не отрывался от пространства прямо над нашими головами. Так что мне оставалось лишь улыбнуться его лошади, чувствуя себя полным идиотом. Они перегораживали тропу, но нам, как посетителям территории племени, требовалось разрешение на проезд. А беседа, похоже, складывалась не очень-то удачно. «Вы плохо обходились с нами с тех самых пор, как заявились сюда», — сообщил старик, приведя меня в замешательство. Разве мы не только что приехали? Я даже не был уверен, растет ли в этом лесу дерево альмендро. Потом он уточнил: «Вы и ваш Колумб». В биологии разведка новых мест для полевых исследований иногда требует проникнуть на перспективный луг или в лес без разрешения владельцев. Но эти несколько слов напомнили мне о том, что я являюсь нарушителем границ целого континента. Даже костариканцы, приехавшие со мной, не считались местными жителями: их предки пришли из Испании по пути, проложенному самим Колумбом, когда он бросил якорь неподалеку от Пуэрто-Лимона в 1502 г. Наконец старик толкнул своего пони ногой, отъезжая с дороги на обочину, и, видимо сообщив все, что хотел, снисходительно поприветствовал нас. Мы в тот день не нашли деревьев альмендро, и я больше туда не вернулся, но слова старика остались в моей памяти. Пусть пролетели века, но люди по-прежнему путешествуют во все концы земли, исследуя ее в поисках нового. А потом я осознал, что у меня с Христофором Колумбом есть кое-что общее: мы оба приехали искать семена. «Просто стоя на пляже, — написал великий первооткрыватель, — …мы нашли признаки и следы всевозможных пряностей, которых, как мы имеем основание предполагать,
со временем будет найдено много больше»14. Дневник его первого путешествия содержит не менее 500 ботанических описаний и множество подробных рассказов о сельскохозяйственных культурах, деревьях, фруктах и цветах, которые встретились ему на Карибских островах. Но хотя в список входили растения (и семена), которым предстояло до неузнаваемости изменить европейскую кухню и торговлю — от кукурузы до арахиса и табака, — после первых недель Колумб начал проявлять признаки разочарования. «Но на горе свое, я не могу распознать эти травы и деревья», — писал он, осмотрев растения и кустарники острова Изабеллы (теперь Кривой остров, или Крукед-Айленд). Несколько дней спустя флора его «чрезвычайно огорчила», а в другом отрывке он сетует по поводу леса ароматных, но незнакомых растений: «Но на мое величайшее горе, я не разбираюсь в породах трав и деревьев». Колумб тревожился потому, что, хотя его корабли по пути наткнулись на Новый Свет, адмирал обещал своим покровителям совсем другой результат. Королева Изабелла и король Фердинанд, а также все прочие его благородные кредиторы ожидали большего, чем рассказы об открытиях новых земель, — они жаждали заполучить богатства. Эти люди вложили средства в новый торговый путь в Азию и ожидали возврата кредита в азиатских товарах: золоте, жемчуге, шелке и в первую очередь — в экзотических пряностях, произраставших только там. К несчастью, ни Колумб, ни кто-либо из его спутников понятия не имел, как эти пряности (а вернее, растения, их производящие) выглядят. В XV в. пряности добирались до Европы через такое количество посредников и по такой сложной сети азиатских и арабских торговых путей, что люди, покупавшие товар, в итоге видели только конечный продукт, почти не представляя, как и где эти пряности растут. Популярные мифы предлагали искать пылающие деревья, охраняемые змеями, разглядывать прутики в гнездах арабских птиц или собирать ветки и ягоды в самом раю. Марко Поло, по крайней мере, соотносил пряности с реальными растениями, растущими в реальных местах: в Индии и на Молуккских островах. Но для соотечественников великих путешественников даже названия этих диковинных мест казались сказочными, не говоря уже об их географическом положении и тем более флоре. Когда Христофор Колумб встречал новое растение он, должно быть, нюхал его кору, ища намеки на корицу, пробовал цветочные почки, надеясь найти гвоздику, и скреб корень в поисках имбиря. Потом он, вероятно, обращал внимание на их семена — источник самых ценных специй того времени: мускатного ореха, мускатного цвета и черного перца15. 14 Здесь и далее цит. по: Путешествия Христофора Колумба. — М.: Географгиз, 1956. 15 Мускатный орех и мускатный цвет происходят от одного и того же дерева, эндемичного для Малайзии. Мускатный орех — это само семя, а мускатный цвет представляет собой мясистый красный присемянник, называемый еще ариллусом. Перец добывают из вьющегося растения перец черный (Píper nígrum) из дождевых лесов западного побережья Индии. Пряность черный перец представляет собой незрелый односемянный плод и включает семя и тонкую оболочку усохшей ткани плода; пряность белый перец — голое семя без околоплодника.
Ученые часто сравнивают тягу к пряностям в те времена с современной потребностью в нефти. В обеих ситуациях ограниченные запасы сочетаются с практически неограниченным спросом, отчего получаются товары, к которым привязана глобальная экономика. Но, в то время как запасы нефти уже начали проявлять признаки истощения, урожаи пряностей на протяжении веков оставались постоянными и даже увеличивались — экзотические растения все больше расширяли границы своих владений. История распространения пряностей тесно связана с увеличением объемов торговли, открытием и исследованием новых земель и развитием самой цивилизации. В Древнем Египте, к примеру, горошины перца попадали каким-то образом с Малабарского берега Индии в ноздри умерших фараонов — они были самым ценным консервантом, используемым царскими бальзамировщиками. Когда Рим оказался окруженным вестготами в 408 г. н. э., варвары потребовали 3000 фунтов перца в качестве части откупа за снятие осады. Король Карл Великий издал в 795 г. указ, призвавший выращивать зиру, тмин, кориандр, горчицу и множество других ароматных семян в садах по всей Франкской империи. Плата феодальных податей пряностями стала обычным делом в Средние века, и эта практика сохраняется до сих пор: когда нынешний герцог Корнуолльский (известный также как принц Уэльский), английский принц Чарльз принял этот титул в 1973 г., ему преподнесли в дар фунт перца и фунт зиры. Однако наиболее красноречивая статистика по пряностям сводится к простой
экономике. В первые 50 лет работы Голландская Ост-Индская компания контролировала бо́льшую часть мировой торговли мускатным орехом, мускатным цветом, перцем и гвоздикой, переживая одну из эпох величайших прибылей в истории бизнеса. Валовая прибыль никогда не опускалась ниже 300 %, и компания платила щедрые дивиденды и деньгами, и пряностями. Изначальные акционеры, сохранившие свои акции, получали среднегодовую прибыль в размере 27 % в течение 46 лет: за это время такая ставка превращает скромное вложение в 5000 долларов в изрядный капитал — более 2,5 млрд. (Для сравнения, Exxon Mobil, самое прибыльное предприятие в мире в настоящее время, дает в год около 8 % прибыли.) При таких ставках неудивительно, что голландцы в 1674 г. с радостью отдали Британии Манхэттен в обмен на крошечный, но производящий мускатный орех остров в Малайзии. И также неудивительно, что в одном из немногих найденных пиратских кладов — зарытом капитаном Уильямом Киддом в 1699 г. — были найдены не золото и серебро, а несколько рулонов роскошной ткани и узел с мускатным орехом и гвоздикой. Тем не менее, что касается первопроходцев, ничто так хорошо не объясняет напряженный поиск пряностей Христофором Колумбом, как результаты путешествия, лишь чуть менее известного, чем его собственное. Когда спустя четверть века после Колумба Фернан Магеллан отправился в плавание, он обещал своим покровителям тот же результат: прямой западный торговый путь к Островам Пряностей. Три года спустя четыре из пяти его кораблей погибли, а сам Магеллан был убит вместе со своими первым, вторым, третьим и четвертым помощниками и более чем двумя сотнями членов экипажа. И все же когда 18 выживших матросов добрались до Севильи на единственном оставшемся судне в 1522 г., они смогли представить в оправдание своих бед нечто большее, чем кругосветный маршрут. Их небольшой корабельный груз включал мускатный орех, мускатный цвет, гвоздику и корицу с острова Тернате, одного из Молуккских островов. Денег от продажи этих пряностей с лихвой хватило, чтобы не только оплатить потерянные корабли, но и выдать компенсацию семьям погибших. Таким образом, результатом этого путешествия, помимо географических открытий, стала и значительная прибыль. А Христофор Колумб, не найдя пряностей, не смог достичь такого результата. История помнит Колумба за его эпохальное первое путешествие через Атлантику и за открытие новой эры исследований и завоеваний. Но люди часто обходят молчанием тот факт, что он возвращался в Новый Свет еще три раза в тщетных поисках пряностей, золота и других ценных товаров. Во втором путешествии он обнаружил, что все до единого члены его новой колонии на острове Эспаньола убиты туземцами. Из третьего путешествия он вернулся в цепях, обвиненный в тирании, а четвертая экспедиция закончилась кораблекрушением, после чего Колумб больше года провел на Ямайке. Как сообщает один из его биографов, «деньги постоянно тратились на корабли и припасы; но где же результат от всего этого?.. И как насчет Земли Пряностей?.. Даже на самый беспристрастный взгляд Колумб кажется либо мошенником, либо недоумком». Хотя другие исследователи и подозревали, что он нашел какие-то новые земли, сам адмирал продолжал утверждать, что Карибские острова и окружающее их материковое побережье являются частью Азии и что пряности — а тем более Япония, Китай и Индия — со временем будут найдены. Но хотя Колумб сошел в могилу, так и не узнав, что за континент он открыл на самом деле, одно можно сказать точно: он знал, что нашел не тот перец. «В изобилии растет здесь ахи, род пряности, который употребляется в пищу. Все люди приправляют пищу ахи, и растение это крепче, чем наш перец», — писал он, отобедав с туземцами на Эспаньоле. Хотя он никогда не видел, как растет черный перец, разница в аромате и остроте, не говоря о форме и цвете семян и плодов, говорила ему, что это совсем другая пряность. Заявления Колумба о ценности нового перца можно расценить как старое доброе искажение фактов в свою пользу. В последние дни того самого первого путешествия ему требовалось представить в наилучшем свете любые семена, растения и крохи золота, которые он собрал и вез на своем корабле. Однако слова Колумба все же оказались
пророческими, поскольку по всем оценкам стручковый острый перец, который мореплаватель привез с другой стороны Атлантики, по прошествии некоторого времени стал самой популярной пряностью в мире. Высушенные и размолотые или добавленные целиком, плоды и семена стручкового перца теперь придают вкус и аромат любому блюду, от таиландского карри до венгерского гуляша и африканского тушеного арахиса. Из четырех диких видов, растущих в Новом Свете, было выведено более 2000 разновидностей, которые варьируют по остроте от самой мягкой паприки до жгучего «хабанеро» и даже еще более острых сортов. (Болгарский сладкий перец произошел из той же группы, но отбирался по признаку большего размера и сладости, а не остроты.) В мире один из каждых четырех человек ежедневно употребляет стручковый перец в пищу, и по прихоти судьбы, которая могла бы утешить раздосадованного адмирала, это растение заменило черный перец в качестве излюбленной жгучей пряности по всей Индии и Юго-Восточной Азии. Колумб не смог добраться до Островов Пряностей, но в итоге ему удалось изменить пристрастия их жителей в отношении самих пряностей. Фактически Колумб и его стручковый перец в конечном итоге преобразили всю индустрию пряностей. Перевезя семена через океан, адмирал продемонстрировал, что стручковый перец — такое же растение, как любые другие сельскохозяйственные культуры. При правильных условиях оно может расти и размножаться далеко за пределами своего природного ареала. Как только эта идея закрепилась и завладела умами, остановить тенденцию распространения экзотических растений стало невозможно. К концу XVII в. мускатник (мускатное дерево) переехал в Гренаду, гвоздичное дерево и коричник (корица) появились в Занзибаре, а черный перец начали сажать везде, где эта тропическая лиана могла забраться на ствол дерева. Дешевые специи наводнили рынок, цены рухнули, и пряности потеряли очарование экзотики. Они все же оставались прибыльным вложением средств, но торговля пряностями больше уже никогда не разжигала войн, не основывала империй и не вдохновляла на путешествия и открытия. Но все-таки стремление заполучить пряности формировало историю на протяжении веков, а в сердце ее лежат семена. Семена и сейчас доминируют в ассортименте отдела пряностей типичного продуктового магазина, но, хотя люди режут, перемалывают, кладут на кончике ножа или каким-то иным образом употребляют их в пищу каждый день, лишь немногие задумываются над тем, какие биологические свойства этих продуктов кроются за этими простыми действиями. Почему специи такие пряные и острые? Так сложилось, что ни одна история не отвечает на этот вопрос более полно, чем история стручкового перца, привезенного Колумбом. «Все сводится к производству семян», — сообщила мне Ноэль Мачники, а уж кому это знать, как не ей. Будучи автором докторской диссертации, озаглавленной «Как перец чили приобрел остроту», Ноэль размышляла о жгучем перце гораздо дольше, чем любой другой человек. Когда мы с ней встретились, она недавно защитила диссертацию и была очень занята на двух разных работах в разных университетах и в разных городах. «Я живу сейчас как бы двойной жизнью», — устало призналась она, отхлебывая кофе из большой кружки. У Ноэль темные волосы, темные брови и подвижное лицо, на котором настороженное выражение в мгновение ока сменяется доброжелательным. Когда разговор перешел к стручковому перцу, все признаки усталости вдруг исчезли и она заговорила с энтузиазмом человека, который сгорает от нетерпения, желая открыть вам какой-то секрет. Она посвятила 15 лет исследованиям вместе с «перечной командой» в лаборатории профессора Тьюксбери в Вашингтонском университете. Их научные статьи являют собой пример всех стадий научных исследований: вопросы ведут к озарениям и открытиям, а те, в свою очередь, к новым вопросам, пока увлекательная картина не будет воссоздана полностью. А для Ноэль все началось с любви к грибам. «Я начинала как миколог», — сообщила она и объяснила, как изобилие поганок на дождливом Тихоокеанском Северо-Западе помогло ей уехать из дома близ Чикаго. Она занималась ими в расположенном в лесистой местности кампусе колледжа Вечнозеленого
штата (штат Вашингтон), а потом поступила в магистратуру, чтобы продолжать изучать предмет своей страсти. «Меня завораживают взаимодействия грибов с растениями», — сказала она: то, как они обмениваются питательными веществами с корнями в почве и обнаруживаются везде, от коры до цветков и внутренних структур листьев. Поэтому, когда профессор биологии Джошуа Тьюксбери попросил ее помочь определить гриб, растущий на семенах дикого стручкового перца, она отнеслась к этой просьбе с самым пристальным вниманием. В то время Тьюксбери уже начал свое исследование стручкового перца от ЮгоЗапада США до боливийского района Чако, где он обнаружил вид, варьировавший по остроте от совершенно неострого в сухих местообитаниях до того, что Ноэль описала как «определенно острее табаско», во влажных. В средних по влажности местах две эти формы росли бок о бок, и различить их можно было, только попробовав (иногда приходилось это делать до нескольких сотен раз в день). Профессору Тьюксбери крупно повезло: он нашел себе идеального сотрудника — миколога, любящего острую пищу. «Я переношу острое лучше среднего человека», — сообщила Ноэль. Но, когда я попросил ее уточнить, насколько лучше, она рассмеялась и призналась, что держит бутылочку острого соуса в ящике стола на работе. «И Джош тоже!» — добавила она.
Боливийские стручковые перцы представляли собой редкую возможность для исследования. Судя по всему, они находились в том ключевом моменте своей эволюции, когда острота только еще возникала. «Мы знаем, что первые стручковые перцы не были жгучими», — уверенно сказала Ноэль и объяснила, что все современные виды, какими бы острыми они ни были, произошли от нежгучего общего предка. Какая бы экологическая проблема ни вызвала появление характерной остроты, этот процесс, видимо, все еще продолжался в Боливии, где некоторые перцы стали острыми, а другие нет. Если бы Ноэль и остальная команда смогли выяснить, что там на самом деле происходит, они бы наконец поняли, как и почему стручковый перец приобрел остроту. С химической точки зрения ответ был очевиден. Ученые давно прослеживали остроту стручковых перцев по наличию капсаицина — соединения, которое вырабатывается в белой губчатой ткани, окружающей семена в плодах. Такой тип химических соединений ученые называют алкалоидами, и он, возможно, гораздо лучше вам знаком, чем вы предполагаете. Все алкалоиды имеют в основе похожую азотистую структуру — набор строительных блоков, из которых растения собрали более 20 000 различных соединений. То, что в их состав входит азот, имеет особое значение, потому что это жизненно важный элемент, требующийся растениям для роста, и они не стали бы его расходовать на алкалоиды без особой цели. Обычно такой целью является какая-либо форма химической защиты. И поскольку растениям часто требуется защищать себя от животных, алкалоиды почти всегда оказывают воздействие и на человека. Они могут быть острыми, как капсаицин, но это лишь ничтожная часть их свойств. Даже в краткий список обычных алкалоидов входят некоторые из самых известных в мире стимуляторов, наркотиков и лекарственных средств, от кофеина и никотина до морфина, хинина и кокаина. В Боливии, однако, лишь немногие млекопитающие интересовались стручковыми перцами, даже неострыми. С точки зрения Ноэль, это наводило на подозрение, что все дело в грибах, растущих на семенах. «Грибной патоген для семян — самый сильный способ эволюционного давления, — пояснила она. — Семена — это потомство, прямая связь с приспособленностью и выживаемостью». Иными словами, если грибы убивали семена неострых перцев, то это давало растениям весомое основание выработать в ответ какую-либо химическую защиту. В конце концов, вряд ли существует лучший двигатель эволюции, чем жизнь или смерть потомства. В ряде элегантных экспериментов Ноэль показала, что грибы и в самом деле убивали значительную часть зараженных ими семян и что острые семена были значительно более устойчивы к этому воздействию, чем неострые. Капсаицин замедлял или останавливал рост многих видов грибов и в природе, и в лабораторных чашках Петри, что подтверждало: перцы эволюционировали именно с этой целью. Но успех Ноэль только породил новый вопрос. Почему не все стручковые перцы стали острыми? Если капсаицин — такая прекрасная защита, тогда почему некоторые растения продолжают производить стручки не более жгучие, чем яблоко? Чтобы получить ответ на эту загадку, нам следует вернуться на великую танцплощадку коэволюции, где партнеры исполняют причудливую кадриль, к тому самому процессу взаимной компенсации, который привел к появлению прочных крысиных зубов и толстой скорлупы орехов. В этом случае борьба была незримой, но от этого не менее напряженной. Исследование Ноэль показало, что перцы и грибы реагировали друг на друга: растения производили больше капсаицина, а грибы становились все более устойчивыми к нему, и наоборот. «Я воспринимаю это как коэволюционную гонку вооружений», — подытожила она, но каждая ступень этой гонки дорого обошлась обеим сторонам. Чтобы не реагировать на капсаицин, гриб отказался от способности к быстрому росту — явно невыгодное свойство везде, но только не внутри острого стручкового перца. У растений образование капсаицина снижает способность удерживать воду, что приводит к уменьшению количества производимых семян в сухую погоду, а кроме того, не хватает энергии на образование одревесневшего материала семенных оболочек и семена становятся более уязвимы для
муравьев. Это серьезный недостаток, который имеет смысл только при определенных обстоятельствах, и напоминание о том, что результаты коэволюции зависят не только от того, какие партнеры танцуют: также они зависят от того, в каком месте происходит танец. Боливийская область Гран-Чако простирается от засушливых саванн с участками кактусовых зарослей до влажных, заросших лесом горных склонов у границ Парагвая и Бразилии. Отобрав образцы перцев на территории протяженностью 185 миль (300 км), Ноэль и ее команда быстро нашли определенную закономерность. «В областях высокой влажности все перцы жгуче острые, — объяснила она. — Но по мере уменьшения количества осадков уменьшается и острота перцев». Для перцев, растущих во влажных лесах, где грибы и переносящие их от плода к плоду насекомые распространены широко, вложение сил в жгучую остроту оказалось явным преимуществом. Но в засушливых условиях грибы растут значительно хуже, а возможный дефицит воды и снижение семенной продуктивности делает остроту невыгодной. Такая динамика плюсов и минусов приводит эволюцию к необходимости соблюдать определенный баланс между осадками, насекомыми, грибами и физическими затратами на производство капсаицина. Также она помогает объяснить, как изменения климата, климатической зоны или биотопа могли привести предков окультуренных перцев к полной утрате неострых форм. Во влажных условиях повышается вероятность заплесневеть, и на это перцы отвечают усилением жгучести. Большинство пряностей никогда не получат такого пристального внимания, которое Ноэль и ее коллеги проявили к стручковому перцу, но история капсаицина служит иллюстрацией общей закономерности развития остроты. Подобные исследования могут когда-нибудь объяснить тайну миристицина, содержащегося в мускатном орехе и мускатном цвете, или пиперина, придающего остроту черному перцу. То, что мы воспринимаем как пряный вкус, развивается в сложном коэволюционном танце между растениями и теми, кто их поедает. Без этих отношений мировая кухня была бы почти совершенно пресной. Это порождает вопрос, над которым стоит задуматься: а почему мясные блюда нуждаются в том, чтобы мы добавляли в них семена, кору, корни и другие части растений для придания им вкуса и аромата? От пеперони и отбивной говядины с перцем до индийского виндалу из свинины острота и пикантность наших излюбленных мясных блюд всегда исходит от пряностей, а не от мяса. И для этого есть фундаментальные биологические причины. Мясо не острое и не пряное, потому что мы получаем его от животных, способных двигаться. Когда курица, корова, свинья или практически любое животное подвергается нападению, его способность к движению предоставляет ему разнообразные варианты спасения: убежать, улететь, залезть на дерево, юркнуть в нору или остаться на месте и сражаться. А растения неподвижны. Их жизненный удел — всегда оставаться на одном и том же месте и выживать; эта ситуация словно специально предназначена для эволюции растительных химических веществ. Если ты не можешь убежать или физически ответить ударом на удар (разве что шипом или колючкой), то имеет смысл отпугивать нападающих алкалоидами, танинами, терпенами, фенолами или любыми другими из множества соединений, изобретенных растениями. В действительности насекомые также могут похвастаться обширным набором способов химической защиты, но они часто получают эти вещества от тех растений, которыми питаются. Некоторые лягушки и тритоны тоже производят яды, и существует по крайней мере несколько видов ядовитых птиц. Однако самым значительным исключением из «правила пресности животных» являются существа, обитающие на дне океана, где мшанки, губки, актинии и ряд других животных, таких же неподвижных, как и растения, проводят большую часть жизни прикрепленными к камням. Тысячи морских алкалоидов были выделены из этих животных, однако еще только предстоит узнать, смогут ли они улучшить вкус таких блюд, как фахитас, сувлаки или тикку из курицы. Незадолго до окончания нашей беседы я спросил Ноэль, что еще остается узнать о капсаицине и стручковом перце, над чем они с коллегами работают сейчас? Обсуждение немедленно свернуло на совершенно новые темы, в перспективе столь же новаторские, как и
диссертация Ноэль. Например, птицы, распространяющие семена стручковых перцев, повидимому, совершенно невосприимчивы к их жгучей остроте. Они добровольно поедают плоды, и семена проходят сквозь их кишечник неповрежденными или даже оздоровленными, поскольку, по-видимому, в кишечнике птицы семена очищаются от грибов. Капсаицин также замедляет пищеварение птиц, заставляя их переносить семена на большие расстояния. Ноэль рассказала мне, что насекомые, переносящие грибы от одного растения к другому, возможно, специализируются на стручковых перцах, и поведала о студенте, который изучает, как муравьи отличают жгучие семена от нежгучих. Потом она упомянула, что кто-то недавно открыл гриб, умеющий вырабатывать собственный капсаицин, — но с какой стати ему это понадобилось, до сих пор никому не известно. Но возможно, самое увлекательное направление исследований связано с воздействием капсаицина на млекопитающих — истинной причиной того, почему Христофор Колумб набил трюм стручковыми перцами и почему они быстро нашли себе теплое местечко в ящичках для пряностей по всему миру. Когда капсаицин вступает в контакт с языком человека, носовыми пазухами или другими чувствительными областями, он вызывает то, что химики описывают как «ощущение непереносимого жжения и раздражения». Повара и любители острого соуса могут описывать его по-другому, но причина та же: химический трюк, который обманывает естественную систему тела, распознающую тепло. В норме ожоговые рецепторы в коже активируются только при температуре выше 109 °F (43 °C) — температуре, при которой может начаться физическое повреждение клеток. Например, когда вы обжигаете рот горячим супом, боль, которую вы ощущаете, — это результат правильной работы этой системы. Однако если откусить кусочек острого перца, такая же реакция возникает при любой температуре. Молекулы капсаицина связываются с теми же самыми ожоговыми рецепторами и открывают шлюзы, обманывая тело и вызывая род боли и прилива эндорфинов, который обычно сопровождает серьезные травмы. С точки зрения мозга во рту бушует пламя. Это ощущение может длиться несколько секунд, минут или даже дольше, при высоких дозах, но в конце концов капсаицин распадается и тело понимает, что ему не причинено никакого вреда. Людям это ощущение может доставлять удовольствие — этакий кулинарный эквивалент американских горок или фильма ужасов: страшно, но на самом деле не опасно. По некоторым исследованиям, приятное возбуждение, вызванное всплеском эндорфина, наступает сразу после того, как ослабевает чувство жжения во рту, а это значит, что, как это ни странно звучит, мы едим острый перец именно потому, что его так приятно перестать есть. Ноэль достаточно сильно любит острую пищу, чтобы постоянно держать под рукой соус чили, даже на работе. Но она считает, что люди развили вкус к острому только по необходимости и что жгучий перец вошел в меню человека совсем для другой цели. «Небольшие количества, добавленные в пищу, служат весьма неплохим консервантом», — пояснила она, отметив, что капсаицин сдерживает развитие целого ряда микробов, а также грибов. Это говорит о том, что острый перец — и многие другие пряности — были одомашнены во влажных тропиках, где мясо и свежие овощи быстро портятся. За тысячи лет до изобретения холодильников жгучее ощущение в языке было невысокой платой за уничтожение плесени и болезнетворных бактерий. Если Ноэль права, то люди начали употреблять в пищу капсаицин по той же самой причине, по которой он появился у растений: чтобы противодействовать грибам и гниению. Не имея потребности сохранять тушеное мясо и горшки с бобами, ни одно другое млекопитающее не развило привычку есть острый перец. Звери ощущают такое же жжение, как и мы, но для них боль — это просто боль. Так что хотя острота изначально появилась для борьбы с грибами, она также чрезвычайно хорошо отпугивает крыс, мышей, полевок, пекари, агути и всех прочих млекопитающих, которые иначе могли бы с радостью съесть семена острого перца. Там, где распространены такие грызуны, жгучесть оказалась важным эволюционным преимуществом, и почти наверняка именно по этой причине она стала доминирующим признаком у такого большого числа видов перцев. Жгучесть также
определяет великолепную стратегию распространения семян: отпугивать животных, которые поедают и уничтожают потомство, в то же время делая семена более доступными для птиц, чьи болевые рецепторы не реагируют на капсаицин, отчего они физически не способны ощущать вызываемое им жжение. Когда я попрощался с Ноэль, моя голова все еще шла кругом от вопросов о природе острых перцев. Но в науке так происходит всегда: новая информация только подогревает интерес к дальнейшим исследованиям. Сложная история стручкового перца объясняет не только то, как семена могут приобрести остроту, но и почему пряности нашли такое широкое применение и в других областях помимо использования в качестве приправ. Если они эволюционировали, чтобы определенным образом взаимодействовать с самыми разными существами — от бактерий и грибов до белок, неудивительно, что пряности во многих ситуациях оказываются полезными и для людей. Во времена Колумба они уверенно заняли свое место в кулинарии, но также служили популярными лекарствами, афродизиаками, консервантами и даже использовались в виде подношений сильным мира сего. (Вопреки популярному мифу, экзотические пряности никогда не использовались для маскировки вкуса тухлого мяса. Они стоили целое состояние и являлись символом высокого статуса; люди, которые их покупали, легко могли себе позволить свежие высококачественные продукты.) В наши дни все не так уж сильно изменилось. Капсаицин, получаемый из острых перцев, — если взять только один пример — является основным компонентом всевозможных средств, начиная с мази от артрита и таблеток для потери веса и кончая смазкой для презервативов, краской для днищ лодок и перцовых аэрозолей для самозащиты, продающихся под маркой Mace. Олимпийские спортсмены-конкурщики получали дисквалификацию за втирание его в ноги своих лошадей, а защитники дикой природы в Африке стреляют им с дронов, чтобы отгонять слонов от браконьеров. Но в Китае люди используют капсаицин для иных целей, которые у большинства из нас ассоциируются с другим продуктом из семян, пожалуй даже более известных, чем стручковый перец. Председатель Мао Цзэдун пропагандировал аскетический образ жизни, простую крестьянскую пищу, но имел всем известное пристрастие к острому перцу. Даже когда он находился в подполье, то приказывал запекать перец в хлеб и, по словам очевидцев, ел его чуть ли не горстями для прилива энергии, работая допоздна по ночам. Теперь сотрудники милиции в Хунане, родной провинции Мао, регулярно раздают острый перец засыпающим водителям, пытаясь уменьшить количество аварий на дорогах. Однако большинство людей«сов» предпочитают стимулятор в жидкой форме, который извлекают из семени африканского кустарника. Как и пряности в их золотую пору, этот кустарник помогал закладывать основу крупных состояний, влиял на события в мире и вдохновил по меньшей мере одно морское путешествие, достойное приключенческого романа. Глава 10. Главные бобы бодрости Коль трижды в день не смогу я Откушать чашку кофея, То от сих мук я превращусь В кусок козлятинки засохшей! Иоганн Себастьян Бах и Христиан Фридрих Хенрики. Кофейная кантата, или Всем тихо, не болтать (ок. 1734) В 1723 г. французский торговый корабль попал в штиль на полпути через Атлантический океан. Больше месяца он дрейфовал вместе с течениями, обвисшие паруса хлопали, ожидая устойчивого бриза. Более 200 лет прошло с тех пор, как Колумб совершил такое же путешествие, и плавание через Атлантику стало обычным делом. Но судьба этого путешествия и его последствия, как и 200 лет назад, были тоже связаны с семенами. По некоторым сведениям, дрейфующий корабль уже столкнулся с трудностями в пути, избежав жестокого шторма на выходе из Гибралтара и едва не попав в плен к тунисским пиратам. И
вот на корабле, застрявшем в безветренной зоне, известной как экваториальная штилевая полоса, настолько истощились запасы пресной воды, что капитан ввел строжайший режим экономии для команды и пассажиров. Среди путешественников один пассажир испытывал особенно сильную жажду, потому что делил свою скудную порцию воды с засыхающим тропическим кустиком. «Невозможно перечислить все множество забот об этом деликатном растении в столь долгом путешествии и все трудности, которые я испытывал», — написал он спустя много лет после того, как ветер наполнил паруса и корабль благополучно пришвартовался на карибском острове Мартиника, — и после того, как потомки его хилого кустика уже начали менять экономику стран по всей Центральной и Южной Америке. Разумеется, этим растением был кофе, но до сих пор нет точного ответа на вопрос, каким же образом его заполучил молодой морской офицер по имени Габриэль-Матьё де Кльё. По одной из версий, де Кльё с группой сообщников в масках взобрались на стены Парижского ботанического сада, ворвались в теплицу, выкопали молодое кофейное деревце и исчезли в ночи. Большинство историков относятся к этой цепочке событий скептически, но место действия никто не оспаривает. В начале XVIII в. единственное кофейное дерево во всей Франции росло в Королевском саду растений (теперь Парижский ботанический сад). Это был крупный, здоровый экземпляр, преподнесенный Людовику XIV в качестве почетного дара от Амстердама. Де Кльё описывал свое растение как маленькое, «размером не более побега гвоздики», так что это наверняка был черенок или пророщенное семя от дерева «короля-солнце». Королевские садовники пытались объявить кофе садоводческим раритетом, но они, судя по всему, не распознали в нем огромный экономический потенциал. Де Кльё, успевший попутешествовать, знал, что люди на Западе больше не считают кофе экзотической новинкой, напитком турков и арабов. Он становился повседневным продуктом от Лондона и Вены до колоний, и его пили не только в закусочных и кофейнях, но и дома. Голландские плантации на Яве настолько прочно доминировали на мировом рынке, что слово «Ява» могло вскоре стать синонимом самого напитка. Появление кофе на Мартинике, где де Кльё владел обширными поместьями, обещало нарушить голландскую монополию, укрепить Французскую империю и принести самому де Кльё немалую выгоду.
«По прибытии на Мартинику, — позже вспоминал он в письме, — я посадил… драгоценное растение, которое стало мне еще дороже от пережитых им опасностей». Эти опасности не ограничивались нехваткой воды. Переписка де Кльё раскрывала и другие подробности его эпопеи: завистливый пассажир постоянно пытался украсть растение и ухитрился отломить от него веточку; когда деревце добралось до плантаций, для его защиты понадобились постоянная охрана и колючая изгородь; а также имелись намеки на то, что де Кльё добыл растение не посредством кражи, а благодаря романтической связи, то есть очаровал некую высокопоставленную даму при французском дворе. По прошествии веков правду невозможно отделить от вымысла, но в любом случае приключения де Кльё показывают, как далеко люди готовы зайти ради чашечки хорошего кофе. Когда драгоценный куст наконец принес плоды, упорство де Кльё было щедро вознаграждено. Он поделился семенами и черенками с соседними плантациями, и через пару десятилетий Мартиника могла похвастаться почти 20 млн обильно плодоносящих деревьев. Пусть сейчас Габриэль-Матьё де Кльё почти забыт (посвященная ему страничка «Википедии» насчитывает меньше 250 слов), но когда-то он пользовался несомненной известностью среди любителей кофе. Английский поэт Чарльз Лэм воздал ему должное в 1800 г. в стихотворении, начинавшемся так: Когда б ни пил я кофе ароматный, Мне видится француз, упорством знатный,
Что перевез с усердием великим То дерево на берег Мартиники. Де Кльё был не единственным человеком, который перевез кофе через Атлантику, но такие люди, как Лэм, возносили ему хвалы за каждое кофейное дерево от Мартиники до Мексики и Бразилии — региона, который сейчас производит больше половины мирового объема кофе. Такое утверждение преувеличивает роль де Кльё, однако этот француз действительно понял ситуацию абсолютно правильно: спрос на кофе стремительно рос. Со времен де Кльё мировое потребление кофе достигло невиданных высот. В 1940 г. песня «Java Jive» группы The Ink Spots, ставшая теперь классической, сообщала: люди любят покупать «кофейные бобы бодрости, парень!». Это увлечение превратило семена кустовидного африканского деревца во второй в мире товар по объемам продаж. Больший годовой доход приносят только фьючерсные контракты на нефть. Приблизительное число участников этих сделок — от 1 до 2 млрд любителей кофе, пьющих его ежедневно, и я в их рядах, но ритуал покупки, варки и питья кофе редко порождает простой вопрос: почему мы так привязаны к этому напитку? Если вопрос все же возникает, то тут же находится и ответ: из-за кофеина — стимулятора, вызывающего некоторое привыкание, в изобилии содержащегося в кофейных зернах. Но этот ответ только влечет за собой новый вопрос: почему кофе вообще содержит кофеин? Если Чарльз Лэм действительно хотел поблагодарить кого-то за свою утреннюю чашку кофе, ему следовало бы написать оду разнообразным насекомым, слизням, улиткам и грибам. Вместо строф вроде «для острова он стал посланцем рая / И нет плантациям кофейным края», он мог бы свои поэтические строки посвятить тому, как кофеин замедляет сердцебиение улиток или вызывает у слизней то, что одна исследовательская команда назвала «неуправляемыми корчами». В стихотворении следовало бы упомянуть бражников и жуков-заболонников, чьи личинки чахнут и гибнут при малейшем намеке на кофеин, а также объяснять, как кофеин замедляет рост грибов-вредителей, от обыкновенной корневой гнили до ведьминой метлы. Но поэты не думают о личинках и грибах, когда варят кофе, — как, впрочем, и остальные люди. Однако факт остается фактом: без этих созданий мы бы не пили сей напиток. «Кофеин — природный инсектицид», — возвестил заголовок New York Times вскоре после того, как исследователи опубликовали первый отчет о свойствах этого вещества. Он был коротким, но выделял комаров как особенно восприимчивых к кофеину существ. На самом деле кофеин настолько эффективно воздействует на широкий круг вредителей, что кофейное дерево оказалось не единственным растением, которое им воспользовалось. Семена по меньшей мере трех тропических деревьев — какао, гуараны и колы — также содержат кофеин. Эти семена, как и кофейные зерна, можно размалывать и смешивать с водой, получая такие напитки, как горячее какао, бразильские газировки с гуараной и ряд напитков, продаваемых под общим названием «кола», в том числе первоначальные версии кока-колы и пепси-колы. Кофеин также содержится в листьях чая и южноамериканской разновидности падуба, известной как мате, — оно фактически завершает список любимых жидких стимуляторов человечества. Кажется, что, где бы в природе ни обнаружился кофеин, люди тут же подбегают с кружками, тыквами-горлянками и самоварами. Как и капсаицин, кофеин является алкалоидом. Его выработка требует драгоценного азота, который можно было бы использовать для роста, так что кофейные деревья вкладывают бо́льшую часть своих ресурсов в то, что представляет собой программу рециркуляции кофеина. Они производят его только в самых уязвимых тканях, а позже передают этот кофеин в самое ценное место — в семена. Этот процесс начинается в молодых листьях, которым кофеин помогает отпугивать насекомых и улиток, охочих до нежной листвы. Но, по мере того как эти листья растут и делаются более жесткими, растение уводит из них большую часть кофеина и направляет его на защиту цветков, плодов и позже — семян. В мякоти плода кофе, красноватой ягоды, также вырабатывается кофеин, основная
часть которого переносится внутрь, к паре семян. А эти семена не только принимают кофеин, но и производят свой, и в итоге в них достигается концентрация, способная отпугнуть всех пожирателей, кроме самых стойких. В целом более 900 видов насекомых и других вредителей специализируются на кофейных деревьях, и логично предположить, что кофеин появился как ответная мера. Но как историки не могут прийти к согласию относительно подробностей кофейной авантюры Габриэля-Матьё де Кльё, так и биологи не могут полностью сойтись во мнениях по поводу эволюции кофеина. Возможно, это вещество и является хорошим пестицидом, но борьба с вредителями не единственное, для чего оно используется растением. Кофейные деревья вырабатывают кофеин в разных органах, но как только он доходит до семян, то там и остается, связанный в клетках эндосперма. Это хорошие новости для любителей кофе, но сомнительная радость для семян, потому что кофеин не только отпугивает вредителей — он также препятствует прорастанию. Та же самая химия, которая убивает личинок жуков и заставляет корчиться слизней, мешает клеткам растения делиться. Мы уже касались этой проблемы выше, но нелишне повторить: чтобы успешно прорасти, кофейному растению требуется вывести растущие кончики крошечных корешка и побега подальше от богатой кофеином части семени. Семя решает эту задачу, быстро набухая, переполняя водой заранее образовавшиеся клетки юного растения и отодвигая верхушки побега и корня как можно дальше от себя. Только после того, как они выйдут за пределы семени, может начаться деление клеток меристемы и настоящий рост. Но, как только это удается, происходит нечто еще более интересное. По мере роста побега кофеин уходит из истощающегося эндосперма и распространяется в окружающей почве, где сдерживает рост ближайших корней и не дает прорастать другим семенам. Иными словами, кофейные зерна умеют уничтожать конкуренцию на корню: они выделяют собственный гербицид, расчищая крошечный участок земли, чтобы объявить его своим. В жизненно важной борьбе семени за прорастание и укоренение это эволюционное преимущество настолько же важно, как и отпугивание вредителей. Легко понять, почему кофейные деревья хотят защитить свои семена и листья, а также дать своим потомкам фору. Последняя теория происхождения кофеина еще более поразительна, однако многочисленные кофеманы, начинающие утро с чашки кофе, могут подтвердить ее правдивость. Эта теория связана с формированием зависимости. Циркулирующий внутри кофейного дерева кофеин обнаруживается в цветочном нектаре, что долгое время озадачивало ученых. Какой смысл вкладывать инсектицид в то, что призвано привлекать насекомых? Недавние исследования медоносных пчел дали ответ на эту загадку. В правильных дозах кофеин не отпугивает опылителей, а заставляет возвращаться снова и снова. «Я думаю, он усиливает нейронный ответ в их системе вознаграждения», — сообщила мне Джеральдин Райт. Будучи профессором нейробиологии в Университете Ньюкасла, Райт построила карьеру на изучении «интеллекта» пчел. Она разбирается в них достаточно хорошо, чтобы иногда носить «пчелиное бикини» на публичных мероприятиях — живой рой рабочих пчел, покрывающий ее тело от низа грудной клетки до шеи. Возможно, мозг у пчел устроен просто, но они демонстрируют настоящие чудеса в области кооперации. Когда в ходе эксперимента Джеральдин Райт и ее коллеги обучали рой посещать определенные цветки, пчелы со втрое большей вероятностью запоминали и возвращались к тем цветкам, в которые был впрыснут кофеин. По крайней мере, в этом случае мозг медоносной пчелы работает точно так же, как наш: их «системы вознаграждения» активируются, когда пчелы пьют кофеин. Цветки кофейных деревьев, содержащие кофеин, привлекают ряд специализированных опылителей, выстраивающихся в очередь, словно пассажиры пригородных поездов, приезжающие на работу из-за города, у любимого киоска с эспрессо. Когда я спросил Джеральдин Райт, мог ли кофеин появиться именно для этой цели (а его эффективность как пестицида и гербицида лишь вишенка на торте), она, кажется, сочла это некоторой натяжкой. «Я не уверена, что такое давление отбора было бы достаточно
сильным», — написала она в письме, и я живо представил ее скептически сдвинутые брови. Однако тот факт, что кофеин также обнаруживается в цветочном нектаре цитрусовых деревьев, но не в их семенах и листьях, предполагает, что такое возможно. Апельсины, лимоны и лаймы защищают себя эфирными маслами и другими соединениями, по-видимому сохраняя кофеин для единственной цели — манипулирования «сознанием» пчел. Для рассказа о семенах догадки, как именно появился кофеин, менее важны, чем представление о том, что он делает: он равно эффективен в отпугивании насекомых и замедлении роста соседних растений. Но история с привлечением пчел тоже имеет большое значение, потому что ни одно свойство кофеина не оказало большего влияния на историю самого напитка и те культуры, в которых его пьют, чем то воздействие, которое кофеиносодержащие зерна оказывают на человеческий мозг. «Чувства становятся сильнее, воображение — более живым и ярким, возбуждается благожелательность… и память, и проницательность делаются более острыми, и непродолжительное время преобладает необычная живость словесных излияний». Это цитата из «Британского медицинского журнала» издания 1910 г. Современные ученые, пожалуй, более сдержаны в высказываниях, но их данные приводят к тем же самым выводам. После чашки кофе среднего размера в кровоток попадает достаточное количество кофеина, чтобы оказывать измеримое воздействие на центральную нервную систему. Нейроны мозга активируются быстрее, мышцы сокращаются, артериальное давление растет и сонливость отступает. Но так же, как капсаицин жжет не обжигая, так и кофеин стимулирует, на самом деле не стимулируя. Бодрость, которую мы ощущаем от кофе, в меньшей степени происходит от того, что кофеин делает, чем от того, что он предотвращает. Специалисты называют кофеин «антагонистом», потому что он препятствует нормальному функционированию определенных химических веществ в мозге — особенно того, которое называется аденозин. Исследователи до сих пор еще не знают всех функций аденозина в головном мозге, но его основную роль можно объяснить на примере, который покажется знакомым миллионам радиослушателей. Десятилетиями радиопрограмма Гаррисона Кейллора «Спутник прерий» (A Prairie Home Companion) передавала рекламные сообщения от The Ketchup Advisory Board — вымышленной отраслевой группы, продвигающей томатный соус как содержащий «натуральные умягчители». В рекламных роликах предстают вялые персонажи, чье поведение становится все более сумасбродным и импульсивным без регулярного употребления кетчупа. Они внезапно решают бежать марафон, прокалывают себе нос, пишут мемуары или грабят винные магазины. Аденозин — это не кетчуп, это одно из основных химических соединений, заставляющих тело функционировать. Но в плане активности мозга роль аденозина никак нельзя описать лучше. Это натуральный «умягчитель», замедляющий нейроны и запускающий целую цепочку событий, которая в итоге приводит ко сну. Те, кто пьют кофе, ощущают бодрость, потому что кофеин встает на пути этого процесса и даже обращает его вспять, занимая место аденозина и обманом заставляя мозг ускорить деятельность, тогда как в противном случае он бы ее замедлил. Кофеин на самом деле не придает людям энергию — он просто уменьшает их способность чувствовать усталость. В рекламах The Ketchup Advisory Board мягкость и неторопливость всегда возвращается, когда персонажи получают дозу кетчупа, и точно так же химия мозга и сон в итоге всегда побеждают эффект кофеина. Но люди, судя по всему, получают удовольствие от ощущений, возникающих в результате обмана собственного мозга ради временного прилива бодрости и, как и пчелы, стремятся к нему снова и снова. Всего пара-тройка пчел может привести весь рой к цветкам с кофеином — и так же пристрастие к кофе изменило путь развития человеческих сообществ. На Западе, как полагают историки, кофе помог подготовить почву и для эпохи Просвещения, и для последовавшей за ней промышленной революции. И все это началось с изменений в утренней трапезе. Рекламщики знают фразу «завтрак для чемпионов» как образцовый рекламный слоган, которым бренд пшеничных хлопьев «Уитиз» (Wheaties) пользовался 80 лет. Однако для
студентов в университетских городках и общежитиях эти хлопья не считаются «завтраком для чемпионов», пока их не зальют щедрой порцией пива. Это сочетание объявляется лекарством от последствий ночных возлияний, действующим по принципу «рюмки с похмелья», но мало кто осмеливается попробовать неаппетитное на вид месиво больше одного раза. Осоловевшие после ночной попойки старшекурсники, вероятно, удивятся, узнав, что люди по всей Центральной и Северной Европе каждый день начинали завтраком такого рода на протяжении более девяти веков. До пришествия кофе «пивной суп» был обычным утренним блюдом. В стандартном рецепте горячим пивом заливали хлеб или кашу с яйцами, маслом, сыром или сахаром, который добавляли по особым случаям. Эта смесь обеспечивала людей всех возрастов углеводами, калориями и, хотя пиво обычно было слабым, состоянием легкого подпития. Фактически пивной суп служил началом долгого пивного дня. Наряду с хлебом домашний эль и другое пиво входили в каждый прием пищи, представляя собой важный, богатый питательными веществами компонент средневекового рациона. Даже в XVII в., когда кофе начал укреплять свои позиции в мире, подушное потребление пива в Северной Европе варьировало от 156 до 700 л в год, а 300–400 л считались нормой. Современные нормы в сравнении с этими цифрами выглядят бледно: американцы выпивают мизерные 78 л в год, британцы и того меньше — 74 л, и даже любящие пиво немцы осиливают всего лишь 107 л. В этой среде привычного легкого опьянения кофе явился «Великим отрезвителем», как окрестили его социальные историки. Вместо тумана в голове, навеваемого пивом (или вином, служившим повседневным напитком в Южной Европе), употребление кофе делало людей бодрыми, энергичными и, пожалуй, более эффективными. Аналогия со студентом работает и здесь: любой, кто надеется закончить университет, довольно быстро понимает, что употребление пива перед занятиями приводит к совершенно иному результату, чем кофе. И то и другое производится из семян, но замена сброженного напитка стимулятором оказывает огромное влияние на средний балл студента, и не только. В Европе переход на кофе шел на волне Реформации, и тот факт, что этот напиток привносил в жизнь людей трезвость и делал их труд более плодотворным, прекрасно вписывался в зарождающуюся философию эпохи. Как сказал один философ, кофе «химическим и фармакологическим путем добился того, чего рационализм и протестантская этика стремились достичь посредством духовности и идеологии». На практике кофе подготовил и тело, и разум к работе в помещении, которая становилась обычной в маленьких и больших городах — к управленческой и коммерческой деятельности и промышленному производству. И вовсе не совпадение, что слова «кофе», «фабрика» и «рабочий класс» в их современном значении и написании появились в английском языке именно в XVIII в. Этот напиток стал особенно популярен у рабочих в городах, и Лондон когда-то мог похвастаться более чем 3000 кофеен — одно заведение на каждых 200 жителей. Как и любое повальное увлечение, феномен кофе породил немалое количество рекламной шумихи и преувеличений. Хотя его обоснованно рекомендовали в качестве стимулятора, врачи и уличные разносчики советовали этот напиток также и для лечения разнообразных заболеваний, от подагры и туберкулеза до венерических болезней. Некоторые утверждения противоречили друг другу (кофе лечит головную боль или вызывает ее), и большинство оказались ложными (кофе как афродизиак или средство для повышения умственных способностей), но другие остаются предметом медицинских исследований (кофе как антидепрессант, средство для предотвращения кариеса, подавления аппетита или лекарство от гипертонии). Продолжительный интерес к изучению кофе неудивителен. Кофейные зерна в придачу к кофеину содержат по меньшей мере 800 других соединений — и это делает ежедневную чашку кофе в некотором смысле самой химически сложной пищей в человеческом рационе. Большинство компонентов кофе никогда не изучались, так что их влияние на здоровье остается неизвестным. Исследователи в основном согласны, что любители кофе имеют пониженный риск развития диабета II типа, рака печени и — как минимум для мужчин — болезни Паркинсона. Но никто точно не знает почему.
Употребление слишком большого количества кофе может привести к бессонным ночам и той нервозной разговорчивости, которую Иоганн Себастьян Бах высмеял в своей «Кофейной кантате», известной также по первой строчке либретто: «Всем тихо, не болтать» (Schweigt Stille, Plaudert Nicht). — Сам Бах был известным любителем кофе и регулярно устраивал концерты в кафе Циммермана, лучшей кофейне в Лейпциге. Подобные собрания служат прекрасной иллюстрацией той роли, которую кофе в XVIII в. начал играть в социальной и культурной жизни общества. Поскольку кофе стимулирует мысль и беседу совсем иным образом, чем алкоголь, он сводил людей вместе не для шумного веселья, а для серьезных разговоров, собраний и культурных событий. Поход в кофейню был (и остается) мероприятием, весьма отличным от посещения пивной. Люди там не только встречаются с друзьями, но также собираются вместе, чтобы поучиться, послушать новости, поиграть в шахматы и даже для проведения деловых встреч. Страховщики морских перевозок, которые часто посещали заведение Эдварда Ллойда в Лондоне, в итоге создали самый крупный рынок страховых услуг в мире, который до сих пор носит имя хозяина кофейни. Но страховая компания Lloyd’s не единственный знаменитый пример. Банк Нью-Йорка был организован в кофейне «Мерчантс»; Лондонская биржа начиналась в заведении под названием «Джонатанс»; а публичные торги, проводимые в кофейнях — где продавалось все, от произведений искусства и книг до экипажей, кораблей, недвижимости и «вещей, захваченных как пиратская добыча», — привели к появлению двух главных мировых аукционных домов, «Кристис» (Christie’s) и «Сотбис» (Sotheby’s). Для философов, писателей и других интеллектуалов кофейни быстро стали незаменимыми центрами, где формулировали идеи и делились ими. Кофейни называли «грошовыми университетами», утверждая, что там можно получить изрядное образование, всего лишь прислушиваясь к разговорам завсегдатаев-интеллектуалов. Рассказывают, что Вольтер выпивал 50 чашек кофе в день; он провел столько времени в парижском кафе «Прокоп», что его письменный стол до сих пор хранится там в огороженном углу. Руссо тоже часто посещал кафе «Прокоп», где он, по рассказам, играл в шахматы с великим энциклопедистом Дени Дидро. Корифеи Литературного клуба Сэмюэла Джонсона встречались за кофе в кофейне «Голова турка» в Сохо почти 20 лет, а Джонатан Свифт был так предан кофейне «Сейнт-Джеймс», что ему туда доставляли почту. Ученые тоже любили кофе, и хотя истории о том, как сэр Исаак Ньютон препарировал дельфина в «Греческой кофейне», не соответствуют действительности, тем не менее он провел там немало вечеров. Это было популярное место, куда приходили после встреч в расположенном неподалеку Королевском научном обществе (которое, совершенно случайно, начало свое существование в качестве Оксфордского кофейного клуба). Политические мыслители также стекались в кофейни. Робеспьер и другие ключевые фигуры Французской революции часто встречались в кафе «Прокоп», а молодому Наполеону Бонапарту как-то раз пришлось оставить там свою шляпу в качестве залога, когда он не смог оплатить счет. Бенджамин Франклин заходил туда, когда бывал в Париже. В Лондоне в число его приятелей по «Клубу добропорядочных вигов» входил и радикальный либерал Ричард Прайс. Идеи Прайса сильно повлияли на Франклина и других лидеров Американской революции, подтвердив, что Карл II был прав, когда за десятки лет до того выступал против кофеен, называя их рассадниками мятежей. Предполагать, что употребление кофе вызывало революции, значило бы зайти слишком далеко, но не будет преувеличением сказать, что оно будило революционные настроения. Будучи и лекарством, и точкой объединения общества, кофе сыграл некоторую роль в преобразовании идей Просвещения в политическую реальность. Помещая кофе в центр культурных и политических событий, европейцы переняли не только арабский напиток, но и арабский образ жизни. За века до того, как стать модными в Париже и Лондоне, кофейни служили местом встреч окрестных жителей по всему Ближнему Востоку и Северной Африке. (Легенды возводят происхождение кофе к эфиопскому козопасу, который заметил, что стадо принялось гарцевать на задних ногах, поев этих
плодов.) Будучи социально объединяющим и к тому же безалкогольным удовольствием, кофе прекрасно подходил и к догматам ислама, и к тому, что ученые считают одной из самых глубоких культур общения. На протяжении XIX в. влияние кофеен на Западе падало, но такие места, как каирское кафе «Аль-Фишави», не закрывали свои двери более 260 лет. Нет нужды забираться глубоко, достаточно посмотреть на название недавней научной статьи, чтобы оценить непреходящую важность кофе в арабском мире: «Щелчки мышью, такси и кофейни: Социальные сети и оппозиционные движения в Египте, 2004–2011» (Clicks, Cabs, and Coffee Houses: Social Media and Oppositional Movementsin Egypt, 2004–2011). Во время «твиттерных революций» «арабской весны» кофейни служили главными пунктами живых встреч — центрами планирования, укрытиями и даже полевыми госпиталями. В Египте и по всему региону кофейни играли такую же роль в ходе почти всех народных восстаний на протяжении последних пяти веков. Если бы Габриэль-Матьё де Кльё пересек Атлантику сегодня, он бы обнаружил, что выращивание и обработка кофе прочно пустили корни на Карибах и по всей Центральной и Южной Америке. Но если бы он захотел узнать, как кофе пьют, его, пожалуй, отослали бы в некое место неподалеку от моего дома — в город, называемый «кофейной Меккой» Северной Америки. Когда Говард Шульц поставил первую кофе-машину в сиэтлском кафе «Старбакс» в 1983 г., он поспособствовал тому, что нельзя назвать иначе, как возрождением кофеен. Кофейные зерна не пользовались таким вниманием в Северной Америке и Европе с XVIII в., и одна только сеть Starbucks теперь может похвастаться более чем 20 000 заведений в 62 странах. Этот подъем происходил отнюдь не в культурном вакууме. Неудивительно, что Starbucks начала свою деятельность в том же самом городе, который дал миру Microsoft, Amazon, Expedia и Real Networks, а также множество других технологических компаний. Наверное, кофе прекрасно подходил для эпохи Просвещения, но он стал даже лучшим топливом для информационной эры — и для насыщенного всевозможными технологиями, привязанного к закрытым помещениям стиля жизни, который эта эра прививает. По словам одного специалиста, кофеин, который мы получаем из кофе, стал «веществом, которое делает современный мир возможным». Интернет, мобильная переписка, социальные сети и другие цифровые инновации породили более долгий рабочий день и ожидание, что каждый человек постоянно будет на связи, — идеальная среда для стимулирующего действия кофе. Wired , популярный журнал о технологиях и его веб-сайт, были названы так по распространенному в среде компьютерщиков сленговому слову, имеющему два пересекающихся значения: «подключенный к цифровому миру» и «накачанный стимуляторами». Стереотипный образ одержимого компьютерщика, бесконечно поглощающего кофе, стал мейнстримом, распространяясь вместе с экранами, на которые мы постоянно смотрим: от наших рабочих компьютеров до ноутбуков, планшетов и смартфонов. Продажи чая тоже растут, и кофеин (зачастую извлеченный из кофейных бобов) теперь стал популярной добавкой к энергетическим напиткам, газировкам, болеутоляющим средствам, бутилированной воде, пастилкам для освежения дыхания и — забавный ботанический курьез — «энергизированным» семечкам подсолнуха. В то время как офисные работники обычно пили тепловатую мутную жидкость из кофеварки, стоящей рядом с копировальной машиной, сотрудники таких компаний, как Google, Apple и Facebook, теперь с наслаждением вкушают кофе в полноценных кофейнях на территориях своих корпораций, причем бесплатно. Но, пожалуй, ничто так не подчеркивает связь между кофе, технологиями и новой экономикой, как заведения вроде кафе «Серф» в Сиэтле или «Саммит» в Сан-Франциско, где постоянные клиенты на самом деле арендуют уголок со столом, разрабатывая там идеи для стартапов и встречаясь с венчурными инвесторами. Соединение кофейни и рабочего кабинета напоминает современный отголосок старого доброго «Ллойдс», где страховые агенты начинали разговор у стойки, переходили за столики и в отдельные кабинки, а теперь занимают 14-этажный небоскреб с тремя башнями. Кофе помогает строить экономику
высоких технологий по тому же образцу. Под его влиянием создаются новые идеи, а встречи в кофейнях помогают вывести эти продукты на рынок. Чтобы вновь обнаружить в центре всего этого семена, я решил посетить кофейню в Сиэтле. (Как и в случае с шоколадными батончиками Almond Joy, пить кофе в порядке деловых расходов казалось мне еще одной серьезной вехой в карьере.) Но как выбрать, куда пойти в городе с тысячами заведений, имеющих лицензии на приготовление и продажу горячих напитков? Я обсудил это с приятелем из кофейного бизнеса, а потом обзвонил нескольких знакомых, озадачивая их таким вопросом: куда сотрудники кофеен Сиэтла приходят за чашкой хорошего кофе? Вскоре после этого я оказался на пороге кафе «Слейт», недавно удостоенного звания «Лучшей кофейни Америки» на ежегодной выставке-ярмарке Coffee Fest. «Слейт» занимает помещение бывшей парикмахерской в Балларде, одном из самых фешенебельных кварталов Сиэтла. По случайному совпадению он располагается прямо у подножия холма, на котором когда-то жили мои норвежские двоюродные бабушки, Ольга и Регина, — в те времена, когда Баллард был скандинавским анклавом и больше славился селедкой пряного посола, чем эспрессо. Обстановка в заведении оказалась подчеркнуто спартанской. Винтажный проигрыватель в углу негромко играл какую-то джазовую мелодию, но больше ничто не отвлекало от главного. Голые серые стены, аккуратная стойка и простые высокие табуреты сосредотачивали все внимание на кофе. При других, не слишком рачительных хозяевах такая обстановка могла бы показаться несколько искусственной и холодной, но в «Слейт» любая мысль о претенциозности исчезала при виде дружелюбия работающих там людей и их страсти к кофе, столь же неприкрытой, как и стены.
«Я посажу вас прямо здесь», — сказала совладелица кофейни Челси Уолкер-Уотсон, приветствуя меня у двери улыбкой и рукопожатием. Она усадила меня за стойку, между двумя людьми с ноутбуками, и у меня промелькнула ужасная мысль, что они наверняка тоже пишут книги о семенах. Но потом Челси представила их как новых сотрудников и объяснила, что я буду участвовать в обучающем занятии. И в течение следующих трех часов я стоял за стойкой: варил кофе, пил кофе, говорил о кофе и узнавал, какие качества необходимы, чтобы стать баристой в самой классной кофейне страны. «Я начала работать в „Питс“, потому что моему парню хотелось пить кофе бесплатно», — призналась Челси, когда я спросил о ее первых шагах в этом бизнесе. Невысокая, с темными волосами того же оттенка, что и оправа ее очков, она отличалась весьма скромной манерой общения, не вязавшейся с ее явно успешной карьерой. Я не стал спрашивать, задержался ли рядом с ней тот парень, но уж кофе-то явно остался надолго. Десять лет она поднималась по карьерной лестнице в «Питс» — третьей по величине сети специализированных магазинов и кофеен в стране, — а потом ушла и основала «Слейт». А теперь, через год после открытия, кофейня уже завоевала национальные награды. Подход «Слейт» — это возвращение к основам, акцент на кофейных бобах16 как семенах растений, и 16 Семена кофе принято называть зернами или бобами. Разумеется, с ботанической точки зрения к
понимание того, что различия в условиях выращивания — почве, высоте над уровнем моря, количестве осадков — могут оказывать непосредственное влияние на то, какими получаются плоды и семена. Бобы могут различаться не только по размеру, цвету и плотности, но также и по химическому составу, поскольку вредители, с которыми они сталкиваются в таких местах, как Вьетнам, будут сильно отличаться от вредителей в Эфиопии, Колумбии или на Мартинике. В то время как большинство кофеен стремятся к единообразию, чтобы кофе не менялся от чашки к чашке, команда «Слейт» колдует над каждой обжаркой и варкой, чтобы подчеркнуть любые возможные нюансы в аромате и вкусе. «Это похоже на приготовление тостов, — объяснил главный бариста Брэндон Пол Уивер. — Белый хлеб и цельнозерновой очень сильно различаются, но если их сжечь, то вкус станет совершенно одинаковым». Хитрость в том, чтобы обжарить бобы ровно настолько, чтобы «приготовить тост», но не так, чтобы они потеряли свою уникальность. «И слишком сырыми они тоже быть не должны, — добавил Брэндон, скорчив гримасу. — Сырые бобы на вкус вообще как трава». После всех этих подготовительных разговоров я не представлял, чего ожидать, когда Брэндон вручил мне первую маленькую чашечку кофе за этот день. Но один лишь глоток подтвердил, что кофе в «Слейт» совсем не похож на тот, что я варю дома. Он напоминал какой-то густой и насыщенный травяной настой — кофе, но с заметными нотками цитруса и черники. «Как вам? — нетерпеливо спросил Брэндон, отпивая из своей чашечки. — Чувствуете нотки жасмина?» Высокий и тощий, Брэндон носил на длинных темных кудрях небрежно сдвинутую на затылок соломенную шляпу, явно нарушающую закон земного притяжения. Поскольку Челси занялась клиентами, он взял на себя обучение и принялся выпаливать очередями сведения о текстуре помола, температуре воды и точке насыщения. Брэндон варил каждую чашку отдельно, пользуясь плиткой, весами и большими пробирками, будто принесенными из химической лаборатории. Рецепт, завоевавший ему главную награду среди барист на ежегодном конкурсе Northwest Brewers Cup, он мне недавно прислал в электронном письме: «19,3 г кофе (из района Лиму в Йергачеффе, Эфиопия); средний помол на кофемолке BaratzaVirtuoso; 300 г 96-градусной воды; фильтры Kalita в кофеварке CleverDripper; время варки 3 мин 15 с». Такое внимание к деталям может показаться избыточным, но Брэндон, Челси и все остальные в «Слейт» желают, чтобы кофе занял свое место рядом с марочным вином как напиток, полный нюансов. Если они преуспеют, люди начнут оценивать кофейные бобы с той же тщательностью, что и сорта винограда, различая разновидности, региональные марки и сезоны хороших урожаев. Это новый подход к оценке кофе, и он, судя по всему, становится модным среди серьезных знатоков. А цель кофейни «Слейт», наоборот, очень традиционна: хозяева хотят, чтобы она служила местом для бесед. «Мне интересно, на что может вдохновлять кофе», — заметил Брэндон и рассказал, что регулярно наблюдает, какое чудесное взаимопонимание возникает между абсолютно незнакомыми людьми, сидящими за стойкой. Будто в качестве наглядного подтверждения этой мысли, наше маленькое обучающее занятие вскоре собрало небольшую толпу зрителей — людей, всерьез увлекающихся кофе и желающих применить методы «Слейт» у себя дома или, как парень, стоявший прямо за мной, на работе. Он работал баристой в «Тоуст», другой кофейне в квартале Баллард. «Я только что вышел с работы и подумал, что надо бы по пути домой забежать сюда на чашечку кофе», — сказал он без малейшей иронии. В толпе зрителей были и тощие подростки, и парочка пенсионеров, и даже турист из Джорджии, прочитавший о «Слейт» в одном блоге, посвященном кофе. В какой-то момент люди так увлеклись зрелищем того, как Брэндон наливает воду, что не заметили, как заевший проигрыватель все повторяет и повторяет быстрый кларнетный пассаж Бенни Гудмена, этакое восходящее джазовое арпеджио — идеальное музыкальное сопровождение для кофе: настоящим зернам или бобам семена кофе отношения не имеют. Плод кофе — красная ягода. — Прим. ред.
выше, выше, выше! После трех часов постоянной дегустации кофе я чувствовал, что мой мозг закипает и вот-вот убежит. Я представлял себе рой молекул кофеина, показывающих нос аденозину. На обратном пути до меня дошло, что за всю нашу беседу ни разу не всплыла одна тема: бескофеиновый кофе. Для истинных ценителей, таких как сотрудники «Слейт», извлечение кофеина из кофе уничтожает само его предназначение и портит вкус, но тем не менее декофеинизированный кофе составляет 12 % мирового рынка. Этот процесс обычно требует растворителей или сложной обработки паром и водой, но у тех, кто пьет кофе без кофеина, все же есть некоторая надежда. Среди примерно сотни видов дикого кофе имеется несколько восточноафриканских и мадагаскарских разновидностей, где кофеин отсутствует естественным образом. Их предки ответвились от семейства кофейных деревьев до того, как эволюция создала кофеин, а сами они до этого трюка так и не додумались. Введение в культуру одного из таких видов обещает бескофеиновый кофе со всем богатством вкуса и аромата прямо из бобов, не требующих дополнительной обработки. На современном рынке реализация такой идеи принесла бы до 4 млрд долларов, и многие селекционеры уже попробовали это сделать. Но то, что в кофейном дереве нет кофеина, не означает, что ему не грозят вредители. Бескофеиновые виды сталкиваются с теми же противниками, что и любой другой кофе, и вместо кофеина они развили собственный набор химических защит. К сожалению, этот химический коктейль делает бобы всех ныне изученных бескофеиновых видов невозможно горькими. Борьба за натуральный кофе без кофеина продолжается, но пока еще не удалось получить ни одной чашки кофе, который можно было бы пить. Позже вечером, ерзая в кровати и глядя в потолок, я обнаружил в себе желание, чтобы Бог возлюбил и поторопил тех, кто изучает и выводит бескофеиновый кофе. В конце концов мне удалось заснуть, но это стало хорошим напоминанием о том, что растения помещают такие алкалоиды, как кофеин, в свои семена вовсе не для нашего удовольствия. Предполагается, что эти вещества токсичны, и для многих насекомых и грибов они действительно таковыми и являются. Даже человек может умереть от кофеиновой передозировки, однако в одном из исследований утверждается, что для этого потребовалось бы выпить 150 чашек кофе подряд. Отравители и наемные убийцы знают, что есть гораздо более смертоносные соединения, и, как и следует ожидать, многие из них тоже добываются из семян. Кстати, одно из самых известных убийств времен холодной войны было связано с тремя вещами: с мостом, зонтом и семенами. Глава 11. Смерть от зонтика …Если выпьешь слишком много из бутылки, на которой… написано «Яд!», то почти наверняка тебе не поздоровится (то есть состояние твоего здоровья может ухудшиться). Льюис Кэрролл. Алиса в Стране чудес (1865) В романах густой туман всегда заволакивает город Лондон прямо перед тем, как должны произойти какие-нибудь драматические события. Туман прячет ограбления и похищения детей в «Приключениях Оливера Твиста», скрывает прибытие Дракулы, когда тот является за Миной Харкер. Шерлок Холмс смотрит, как туман клубится по улице перед зловещими событиями «Знака четырех». Но 7 сентября 1978 г., к тому времени, когда Георгий Марков припарковал машину и пошел по направлению к мосту Ватерлоо, легкий утренний дождик уступил место солнцу. Будь тем утром туман, Марков, вероятно, оставил бы ветровку висеть в шкафу и надел бы осеннее пальто или, по крайней мере, более плотные брюки. И то и другое могло бы спасти ему жизнь. На родине, в Болгарии, романы и пьесы Маркова сделали его литературной звездой — человеком, вращающимся в кругах социальных и политических элит. Он даже ездил на охоту с президентом. Когда Марков сбежал на Запад, накопленная инсайдерская информация
помогла ему написать убийственно точные и едкие мемуары о репрессиях, происходивших за железным занавесом. Он вел еженедельную программу на «Радио „Свободная Европа“» (Radio Free Europe), а также работал на BBC, куда и направлялся в тот роковой день. Марков знал, что откровенные публичные выступления опасны для него, иногда он даже получал угрозы. Но болгарский диссидент был относительно незначительной фигурой — никто не ожидал, что он окажется жертвой убийства, да еще и самого скандального за весь период холодной войны. И никто не мог предвидеть, каким орудием будет совершено преступление — а оно было столь абсурдным, что даже вдова Маркова с трудом в это поверила. Проходя мимо автобусной остановки на южной стороне моста, Марков ощутил внезапный укол в правое бедро и повернулся взглянуть на человека, наклонившегося за упавшим зонтиком. Незнакомец невнятно извинился, сел в стоящее неподалеку такси и уехал. Марков, добравшись до работы, заметил на ноге пятнышко крови и крошечную ранку. Он упомянул об этом происшествии коллеге, но потом выбросил все из головы. Однако позже вечером его жена обнаружила, что супруга сразила внезапная жестокая лихорадка. Марков рассказал ей о незнакомце на автобусной остановке, и они начали гадать, неужели его пырнули отравленным зонтиком. Но то, что случилось на самом деле, было еще фантастичнее. «Зонтик-ружье был разработан КГБ в секретной лаборатории, напоминающей лабораторию мистера Кью», — поведал мне Марк Стаут, имея в виду вымышленную мастерскую по изготовлению шпионских приспособлений, которую прославили фильмы о Джеймсе Бонде. Но хотя взрывающаяся зубная паста и изрыгающие пламя волынки хороши для Голливуда, в реальной шпионской жизни экзотическое оружие — редкость. «Это почти всегда низкотехнологичное оружие, — продолжал Стаут. — Кто-то стреляет в кого-то, или взрывается бомба. Однако в то время ружье-зонтик и крошечные дробинки, которыми оно стреляло, были настоящим достижением инженерного искусства». По поводу дела Маркова я позвонил именно Марку Стауту, потому что в течение трех лет он занимал должность главного историка в Международном музее шпионажа. Эта должность не только великолепно смотрелась на визитке, но также дала Марку доступ к работающей копии зонтика-ружья, сделанного ветераном той самой лаборатории КГБ, где был создан оригинал. Этот экспонат выделяется на фоне музейного отдела, называемого «Школой шпионов», где он выставлен рядом с другим изобретением КГБ — однозарядным пистолетом-помадой. Ко времени нашего разговора Стаут перешел на более традиционную академическую должность, но по-прежнему проявлял большой интерес к миру секретных агентов. «В зонтике использовался сжатый воздух, точно так же как в пневматическом ружье, — охотно объяснил он. Я слышал в трубке скрип его рабочего кресла и воображал, как Марк катается по кабинету, останавливаясь и откидываясь на спинку, чтобы подумать. — Но оно было рассчитано на чрезвычайно короткое расстояние: дюйм, максимум два. В случае Георгия Маркова в момент выстрела конец зонтика буквально прижали к его ноге». Однако патологоанатомы, работавшие в 1978 г., не могли обратиться ни в музей шпионажа, ни к историкам. Пациент вскоре умер в лондонской больнице от странного недуга, похожего на острое заражение крови, но врачи не могли дать никакого логического объяснения его симптомам. Вскрытие показало воспаление на месте укола в бедро, но выглядело оно как укус насекомого, а не колотая рана. А загадочный шарик, находившийся в ране, был таким крошечным, что лаборанты сочли его дефектом рентгеновского снимка. Следствие могло бы на этом застопориться, если бы не появился еще один болгарский диссидент с похожей историей. На него напали неподалеку от Триумфальной арки в Париже, но он после непродолжительной болезни выздоровел. В его случае врачи со вниманием отнеслись к рассказу о болезненном уколе и вскоре извлекли из поясницы пациента крошечный платиновый шарик. Поскольку этот человек был одет в плотный свитер, дробинка не проникла глубже слоя соединительной ткани, окружающей мышцу и большей части яда не удалось распространиться по организму. Лондонский коронер немедленно еще
раз осмотрел тело Маркова, извлек идентичную дробинку из раны на его ноге и пришел к своему знаменитому и весьма взвешенному заключению о насильственной смерти: «Я не вижу никакой возможности, чтобы это было случайностью». Для общественности убийство Маркова внезапно сделало фантазийный мир Джеймса Бонда реальностью — в том же году «Шпион, который меня любил» стал одним из самых кассовых британских фильмов всех времен. У следователей по этому делу осталось два очевидных вопроса: «Кто был человек с зонтиком?», а также (и это британской разведслужбе и ЦРУ очень хотелось выяснить) «Что за яд может убить человека при такой крошечной дозе?» Первый вопрос остается без ответа до сих пор. Советские перебежчики позже подтвердили, что КГБ снабдил болгарское правительство зонтиком и дробинками, но точные подробности остаются неизвестными, и никто не был арестован за это преступление. Однако по поводу загадочного яда международная группа патологоанатомов и экспертов разведслужб пришла к единодушному выводу. Они вывели это заключение после нескольких недель скрупулезной судебно-медицинской экспертизы, к которой были привлечены фармацевты, специалисты в области органической химии и одна 200-фунтовая (90 кг) свинья. В первую очередь следовало определить, какое именно количество яда попало в организм Маркова. В дробинке диаметром меньше одной двадцатой дюйма (1,5 мм), извлеченной из его бедра, имелись два аккуратно просверленных отверстия, а вместимость ее, по расчетам, составляла 16 миллионных долей унции (450 мкг). (Чтобы представить это нагляднее, легонько прижмите кончик шариковой ручки к листу бумаги. Крошечное пятнышко пасты, которое она оставит, — и есть размер дробинки, а чтобы увидеть отверстия, придется воспользоваться микроскопом.) Такая оценка дозы сузила возможности до горстки самых ядовитых веществ мира. Группа экспертов немедленно исключила бактериальное заражение, вызванное, например, ботулином или возбудителями дифтерии или столбняка, которые давали бы характерные симптомы или иммунные реакции. Радиоактивные изотопы плутония и полония тоже не вписывались в картину: они могут оказаться смертельными, но их жертвы умирают гораздо дольше. Мышьяк, таллий и нервнопаралитический газ зарин не могли даже близко соперничать по силе с неизвестным веществом, и, хотя подобную реакцию мог вызвать яд кобры, его потребовалось бы как минимум в два раза больше. Так быстро смертельное сочетание симптомов у Маркова могла вызвать только одна группа ядов: тех, что содержатся в семенах растений. Тысячелетиями палачи и наемные убийцы обращались к семенам в поисках все новых способов убийства. Растительное царство вообще предлагает большое разнообразие токсинов, но семена в этом смысле обладают явным преимуществом: они удобны в хранении и высокоэффективны. Семена являются самой ядовитой частью болиголова пятнистого, ставшего причиной смерти Сократа17, и белой чемерицы, подозреваемой в убийстве Александра Македонского. Чилибуха дает семена настолько коварные, что заслужила прозвище «рвотный орех», и их яд участвовал в убийствах множества людей, от президента Турции до молодой женщины, которую выбрал своей жертвой викторианский серийный убийца, доктор Томас Крим. На Мадагаскаре и в Юго-Восточной Азии сотни смертей каждый год происходят из-за плодов растения, характерного для солончаков и известного как «дерево самоубийц». Смертоносный потенциал семян не укрылся и от Уильяма Шекспира, когда ему потребовалась правдоподобная отрава, которую можно было бы влить в ухо отцу Гамлета. Большинство ученых соглашаются, что «прокажающий настой» наверняка был экстрактом семян белены; а любители детективов знают, что Артур Конан 17 Болиголов пятнистый (Conium maculatum) — двулетнее травянистое растение с неприятным, вызывающим головную боль запахом. В Афинах и Риме это ядовитое растение использовалось для казней, и именно болиголовом, видимо, был отравлен Сократ. Ранее считалось, что Сократа казнили, заставив выпить сок цикуты, или веха ядовитого (Cicúta virósa). Это растение внешне похоже на болиголов и тоже очень ядовитое. — Прим. ред.
Дойл взял за основу «ноги дьявола», едва не убившей Холмса и Ватсона, смертоносный калабарский боб из Западной Африки. Эти растения вырабатывают алкалоиды в качестве ядов, но следователи по делу Маркова быстро сошлись во мнении, что в данном случае был использован токсин более необычный, более смертоносный и более сложный для выявления. Это вещество, с которым корпорация моторных масел Castrol нечаянно попала в точку, сделав девизом компании фразу «Больше, чем просто масло!». В начале своей деятельности Castrol разработала рецептуру для смазочных масел, получаемых из касторовых бобов18 — семян клещевины обыкновенной, многолетнего африканского кустарника, родственного молочаям, — в их честь компания и получила свое название. Бобы клещевины хранят бо́льшую часть энергетических запасов в виде густого масла, которое отличается редкой способностью сохранять вязкость при экстремальных температурах. (Хотя сейчас Castrol выпускает целый ряд продуктов на базе нефти, масло семян клещевины — касторовое — остается непревзойденным смазочным материалом для скоростных гоночных машин.) Но в этих бобах содержится кое-что еще: особый «запасной белок», называемый рицином. Среди химиков рицин известен необычной двухцепочечной структурой молекул. В прорастающем семени эти молекулы распадаются, как любые запасные белки, высвобождая азот, углерод и серу и обеспечивая быстрый рост. Но в организме животного — или болгарского диссидента — нетипичная структура дает этим белкам способность проникать в живые клетки и разрушать их. Одна цепочка проходит сквозь мембрану клетки, а вторая отделяется внутри и вызывает массовое разрушение рибосом — небольших органелл, необходимых для трансляции генетического кода в действующую форму и синтеза белков. (С точки зрения биохимии эта особенность помещает рицин в группу веществ, называемых белками, инактивирующими рибосомы, рибосомотоксинами, с весьма подходящей аббревиатурой: RIP19.) Распространяясь по кровотоку, рицин запускает процесс массовой гибели клеток, столь непредотвратимый, что даже научные журналы описывают его с оттенком благоговейного ужаса, употребляя такие выражения, как «одно из самых смертоносных веществ, известных науке», «один из самых завораживающих ядов» или просто «исключительно токсичен». И в довершение всего, словно этого недостаточно, в касторовых бобах содержится еще и мощный аллерген, потому умирающего могут ожидать даже более унизительные страдания от надрывного чихания, жестокого насморка и болезненной сыпи. Теоретически в дробинке из ноги Маркова могло помещаться достаточно рицина, чтобы убить каждую клетку в его теле, причем не один раз. Но имевшихся у следователей улик было крайне недостаточно. Марков умер слишком быстро, чтобы успели появиться какие-либо узнаваемые антитела, и, хотя было известно, что рицин смертельно ядовит, зафиксированных случаев отравления им сохранилось чрезвычайно мало, а клинического описания симптомов не нашлось вовсе. Поэтому патологоанатомы решили поставить опыт, чтобы во всем разобраться. Они добыли партию касторовых бобов, выделили из них дозу рицина и впрыснули ее ничего не подозревающей свинье. Через 26 часов свинья умерла таким же кошмарным образом, что и Марков. «Эти… защитники животных пришли бы в ужас», — заметил врач, участвовавший в расследовании, но позже выяснилось, что болгарские ученые оказались еще безжалостнее. Они подбирали дозу, чтобы отравить Маркова, опробовав небольшое количество яда на заключенном в тюрьме — тот выжил. И, только выяснив, какое количество рицина точно убьет взрослую лошадь, спецслужбы приступили к осуществлению своего плана. 18 Как и кофейные «бобы», семена клещевины настоящими бобами (сухими плодами растений семейства бобовых) не являются. — Прим. ред. 19 R. I. P. — эта аббревиатура часто встречается на надгробьях в англоязычных странах, она означает «Покойся с миром» («Rest in Peace». — англ.). — Прим. ред.
Убийство Георгия Маркова привлекло самое пристальное внимание СМИ к смертоносным возможностям семян. Криминальные элементы взяли эти вещества на заметку, и рицин до сих пор иногда всплывает в качестве излюбленного оружия биологического терроризма. В последние годы анонимные письма со следами этого яда приходили в Белый дом, в Конгресс США, в офис мэра Нью-Йорка и другие правительственные учреждения, из-за чего обрабатывающие почту отделы иногда закрывались на несколько недель. Когда в 2003 г. лондонская полиция устроила облаву на вероятную штаб-квартиру «Аль-Каиды», там конфисковали 22 касторовых боба, кофемолку и достаточное количество химического оборудования, чтобы осуществить несложное экстрагирование. (Также добычей полицейских стало некоторое количество яблочных семян и вишневых косточек — и в тех и в других содержатся следовые количества цианида.) Яды, полученные из семян, продолжают пользоваться вниманием, потому что они не только эффективны, но и легкодоступны. Когда я захотел достать касторовые бобы, то путем поиска в интернете быстро обнаружил десятки их разновидностей, продающихся свободно и вполне
легально. Люди по-прежнему выращивают клещевину ради касторового масла, а также в качестве декоративного растения, и, кроме того, она стала распространенным по всем тропикам придорожным сорняком. При помощи нескольких щелчков мышки и кредитной карты я получил, с доставкой прямо до двери, собственный пакетик касторовых бобов — красивых блестящих семян размером с ноготь большого пальца; их гладкую поверхность покрывали разводы цвета темного вина. Оттенки семян варьируют от темно-коричневого до розового, и их часто можно встретить в виде бусин в ожерельях, серьгах и браслетах. Вообще яркая «предупредительная» окраска делает некоторые ядовитые семена популярными при изготовлении бус и четок — от абруса молитвенного, или четочника, до «коралловых бобов» аденантеры павлиньей, ормозии и разнообразных саговников. Но касторовые бобы и другие ядовитые семена остаются распространенными и доступными по другой причине. Этот принцип, лежащий в основе современной фармацевтической промышленности, идеально сформулировали в XIX в. философ Фридрих Ницше и автор детских книг Льюис Кэрролл. Ницше помнят в основном по его взглядам на религию и мораль, но также он ввел в обращение максиму: «То, что меня не убивает, делает сильнее». Он полагал это общей характеристикой жизни, но также в данной фразе заключена истина о ядах, содержащихся в семенах. Льюис Кэрролл говорит о том же, когда его самый знаменитый персонаж, Алиса, советует не пить «слишком много» из бутылки, на которой написано «Яд». Употребляя слово «много», Кэрролл словно намекал, что если выпить из такой бутылки «немного», то тебе вполне «поздоровится» и твое состояние может даже улучшиться. С ядовитыми семенами дело зачастую именно так и обстоит. В дозах значительно ниже летальных многие из тех же токсинов могут применяться в медицине и являются важнейшими средствами лечения некоторых серьезнейших в мире болезней. Для Алисы в данной конкретной бутылке содержался не яд, а уменьшающий напиток — средство, помогающее приготовиться к следующему эпизоду ее приключений в Стране чудес. Случай Ницше кажется более показательным. Он написал свое знаменитое изречение незадолго до помутнения рассудка, которое современные ученые интерпретируют как проявление рака мозга — одной из тех болезней, которые теперь лечат экстрактами из семян. На языке ядов рицин известен как цитотоксин — убийца клеток. Наряду с подобными соединениями, выделенными из семян омелы, мыльнянки и четочника, он подает большие надежды как средство для убийства, правда значительно меньшего по масштабу: целевого уничтожения раковых клеток. Присоединив эти RIP-белки к антителам, борющимся с опухолью, исследователи успешно атаковали раковые клетки в лабораторных опытах, клинических испытаниях и, в случае экстрактов из омелы, опробовали на десятках тысяч пациентов. Конечно же, здесь приходится решать две сложные задачи: нужно найти верную дозировку и постараться сделать так, чтобы яды не проникли в другие части тела. Станет ли рицин распространенным лекарством от рака, нам покажет будущее. Если да, то он войдет в длинный список получаемых из семян и растений лечебных средств, восходящих к истокам медицины как таковой. Дикие приматы, от шимпанзе до капуцинов, регулярно лечатся растительными средствами, выбирая определенные семена, листья и кору, известные целебными свойствами. Когда исследователи в Центрально-Африканской Республике наблюдали за гориллой, выковыривающей семена анонидиума из слоновьего помета, никто не удивился, узнав, что в этих семенах содержатся мощные алкалоиды. Местные целители рекомендуют их (а также кору и листья этого дерева) как лекарство от всего на свете — от мозолей до проблем с желудком. Такая картина повторяется в тропиках повсеместно: приматы пользуются «лесной аптекой», чтобы избавиться от паразитов, облегчить боль от травмы или излечиться от болезни. Мало кто из антропологов сомневается, что наши собственные предки поступали точно так же, и, кстати, в результате исследования в районе Амазонки было установлено, что охотники-собиратели используют практически тот же набор растений, что и обезьяны. Эти древние навыки не только составляют суть традиционной медицины — они продолжают способствовать появлению все
новых лекарств20. Чтобы оценить важность семян в современной медицине, я связался с Дэвидом Ньюманом — специалистом по разработкам лекарственных средств в Национальном институте здравоохранения. Он рассказал мне, что до середины XX в. огромную долю лекарств получали из растений, и многие — из содержащихся в семенах соединений. Даже в наши дни, в эру синтетических веществ, антибиотиков и генной терапии, около 5 % всех новых лекарств, одобренных для использования в США, производят непосредственно из растительных экстрактов. В Европе доля этих лекарств еще выше. Недавние попытки обобщить и кратко изложить материал по медицинским исследованиям семян быстро превысили 1200 страниц, причем вклад в этот проект внесли 300 ученых, работающих в лабораториях по всему миру. Экстракты семян играют важную роль в схемах лечения всевозможных заболеваний: от болезни Паркинсона (мукуна жгучая) до ВИЧ (кастаноспермум, фитолакка), болезни Альцгеймера (физостигма ядовитая, аптечное название — калабарский боб), гепатита (расторопша), варикоза вен (конский каштан), псориаза (амми большая) и остановки сердца (строфант). Как и рицин, многие из этих соединений обладают двойственными функциями, являясь и ядами, и лекарствами. И оказывается, еще один известный пример связан с семенами дерева альмендро. Только что извлеченные из скорлупы семена альмендро на вид очень похожи на миндаль, который и подарил им испанское название, только сморщенный и отполированный до темного блеска. Когда я впервые попытался пожарить порцию этих семян, то тут же отметил сладкий пряный запах, который привлек внимание парфюмеров в XIX в. Известные под торговым названием «бобы тонка», ароматные семена другого, близкого вида обрели популярность в качестве заменителя ванили и ароматизатора для трубочного табака и рома со специями. Коммерческие разновидности бобов тонка произошли от амазонского вида диптерикс душистый, близкого родственника диптерикса панамского (дерева альмендро) — того, что я изучал в Центральной Америке. Они стали основой индустрии, которая в течение недолгого времени была достаточно прибыльна, чтобы в Нигерии и Вест-Индии появились огромные плантации этих деревьев под названием бобы тонка. Один французский химик выделил из них активный компонент и назвал его кумарином в честь индейского названия дерева — кумару. У фермеров, выращивавших бобы тонка, дела шли прекрасно до 1940-х гг., когда исследователи обнаружили, что кумарин токсичен для клеток печени. Государственные контролирующие органы стали предупреждать, что даже небольшие количества этого вещества могут причинять вред, и вскоре полностью запретили как пищевую добавку. Само собой разумеется, потребление бобов тонка резко упало, хотя некоторые смелые повара продолжают добавлять пару стружек в оригинальный шоколад, мороженое и другие десерты. Я знал об этой истории, когда решил попробовать парочку поджаренных семян вместе со своим научным руководителем и соавтором всех моих статей об альмендро Стивом Брунсфельдом. Тот факт, что он перенес рак печени, нас не смущал. В ботанике проба на вкус самых странных вещей входит в круг обязанностей исследователя — вкус и аромат зачастую являются ценным признаками, позволяющими идентифицировать растения. Тем не менее мы лишь чуть-чуть надкусили семена — как раз достаточно, чтобы оценить своеобразный вкус, напоминающий мне сочетание ванили и корицы с завершающими цитрусовыми нотками. Стив подергал себя за усы и описал вкус более просто: «Эти штуки похожи на политуру для мебели». Это был типичный для Стива комментарий: резкий, забавный и бьющий прямо в точку. Однако наш ритуал дегустации семян альмендро таил в себе глубокую иронию судьбы. В тот момент еще никто не знал, что рак в печени Стива 20 Возможно, самолечение является широко распространенной практикой среди диких приматов и вполне могло способствовать появлению многих традиционных средств, но это не то, с чем стоит шутить. Подобно рицину в касторовых бобах многие соединения, содержащиеся в семенах и других частях растений, высокотоксичны при неправильной дозировке. — Прим. авт.
снова проснулся и распространил метастазы в другие части тела и через пару месяцев врачи, вероятно, станут выписывать ему какую-то из вариаций того самого соединения, о котором мы так беззаботно шутили. Со времен расцвета и заката культуры бобов тонка ученые нашли следы кумарина во множестве других растений. Он дополняет коричный аромат коры кассии и придает свежесть запаху скошенного сена на любом лугу, где растет душистый колосок или донник. Но ученые также заметили, что происходит нечто странное, когда растения, содержащие кумарин, начинают гнить. Присутствие голубой плесени и других распространенных грибов превращает кумарин из среднетоксичного для печени вещества в антикоагулянт такой силы, что он способен убить взрослую корову. Это открытие разрешило загадку, почему испорченный корм иногда выкашивает весь скот на ферме. Но, как только исследователи разгадали это маленькое химическое превращение, оно привело к разработкам стоимостью в миллиарды долларов в двух областях — борьбе с сельскохозяйственными вредителями и фармацевтике. Названный варфарином в честь группы, спонсировавшей исследование (WARF — Wisconsin Alumni Research Foundation, Исследовательский фонд выпускников Висконсинского университета), этот модифицированный кумарин быстро стал самым распространенным крысиным ядом в мире. Смешанный с аппетитной приманкой, он убивает грызунов, вызывая анемию, кровотечения и неостановимые внутренние кровоизлияния. Но у людей маленькая доза разжижает кровь ровно настолько, чтобы предотвратить появление опасных тромбов в венах — а это один из самых типичных и смертельно опасных побочных эффектов рака и его лечения. Продаваемый под торговым названием «кумадин», варфарин зачастую назначается вместе с химиотерапией, особенно когда рак дает множественные метастазы, как у Стива. Также этим средством обычно пользуются пациенты-инсультники и сердечники, и на протяжении полувека после открытия варфарин остается одним из самых продаваемых лекарств. Все время, пока мы занимались изучением альмендро со Стивом, его тело сражалось с раком. Это была ситуация, с которой слабые здоровьем ботаники вынуждены сталкиваться постоянно: борьба с болезнью, лекарство от которой может прийти из тех самых растений, что лежат перед ними на гербарных листах и предметных стеклах микроскопа. Стив не говорил мне, принимает ли он варфарин, но это был бы далеко не первый раз, когда результаты его научной работы применялись в медицинском кабинете. На протяжении большей части своей карьеры он изучал ивы, первоначальный источник аспирина, а также помогал биотехнологической компании найти хорошие природные запасы зеленой чемерицы — растения из семейства лилейных, чьи ядовитые семена, листья и корни содержат алкалоиды, применение которых в противораковой терапии считается весьма перспективным. В итоге никакие лекарства и методы не помогли: Стив умер всего за пару недель до того, как я защитил свою диссертацию. Он беспокоился, что оставляет незавершенные дела, как в лаборатории, так и в личной жизни, и продолжал работать еще долго даже в таком состоянии, когда большинство людей уже опустили бы руки и сдались. Но пусть ничто не могло купить ему больше времени на этой земле, все же Стив прожил достаточно долго, чтобы получить ответы на некоторые вопросы и узнать, какие результаты принесет его исследование. А для такого любознательного разума это стало хоть какой-то наградой. В последующие годы я часто скучал не только по общению со Стивом, нашей дружбе и его язвительному чувству юмора, но и по его живому и яркому интеллекту. Он обладал редкой способностью продираться сквозь лишнюю информацию, которую называл «дерьмом», и доходить до самой сути проблемы. Это ценный навык и в общении, и в науке, потому что в природе даже самые очевидные идеи редко оказываются настолько простыми, насколько кажутся на первый взгляд. При поверхностном рассмотрении идея использования смертоносных ядов семенами выглядит совершенно логичной. Это естественное продолжение тех самых адаптаций,
которые привели к появлению пряностей, кофеина и других защитных соединений. В конце концов, есть ли лучший способ защитить свои семена, чем убить всех, кто пытается их съесть? Но на самом деле эволюционный шаг от неприятного до убийственного более сложен. Когда семя подвергается опасности быть съеденным, самая главная задача растения — заставить нападающего остановиться; вот почему горечь, острота и ощущение жжения столь типичны для семян. Непосредственный физический дискомфорт отпугивает поедателей семян, учит их больше не есть такую пищу, и они даже могут передать этот опыт своим сородичам. А действие яда иногда продолжается часы или дни, но в данный конкретный момент опасность для семян быть съеденными не исчезает. Токсин без вкуса и запаха, такой как рицин, теоретически позволяет животному съесть или уничтожить все до единого семена на кусте клещевины, а потом уйти и умереть, даже не поняв причину своей смерти (и, разумеется, не развив и не передав потомкам полезное поведение — избегать именно это растение). Следовательно, вещества, которые вызывают неприятные ощущения, могут отвадить целые группы поедателей семян, а смертельные яды устраняют только отдельные особи, и эту битву им приходится начинать снова и снова. В результате возникает закономерный вопрос: какие эволюционные причины побуждают некоторые токсины становиться все сильнее, доходя до почти абсурдной смертоносной силы в соединениях, подобных рицину? «Сомневаюсь, что на это будет дан какой-либо однозначный ответ», — сказал Дерек Бьюли, когда я задал ему этот вопрос. Я некоторое время не звонил ему, но этот «бог» исследований семян всегда щедро делился со мной своими знаниями, когда я натыкался на загадки, которые не мог разгадать сам. Он объяснил, что яды семян часто по-разному действуют на разных поедателей. Вещество, которое появилось, чтобы устроить какому-то одному животному умеренную боль в животе (и научить его не есть больше эти семена), могло оказаться абсолютно смертельным для другого животного. Или яд, которому требуется несколько дней, чтобы справиться с крупными животными, может убивать насекомых за считаные секунды, что останавливает нападение так же быстро, как мерзкий вкус. «Или все это может оказаться удачным стечением обстоятельств, — добавил он и вернулся к примеру касторового боба. — Рицин — это легко и быстро мобилизуемый запасной белок, а его токсические свойства могут оказаться просто полезным побочным эффектом». Ноэль Мачники, изучая капсаицин в стручковом перце, выяснила, что вещество, которое появилось как противогрибковое средство, в итоге стало влиять на все вокруг: от насекомых и птиц до вкусовых рецепторов млекопитающих, в том числе и человека. Такой же сложной системой отношений отличаются и яды, содержащиеся в семенах, и, вероятно, нужен целеустремленный докторант вроде Ноэль, чтобы распутать историю, стоящую за любым из них. Но во всех этих семенах, несомненно, есть нечто общее: какими бы ядовитыми они ни стали, растению все равно придется изобрести способ их распространения. Ведь нет смысла в сохранении семян, если ты не можешь разнести их по округе. В случае с клещевиной решение оказалось двояким: во-первых, это плод-коробочка, вскрывающаяся со взрывом и разбрасывающая спелые семена на расстояние до 35 футов (11 м) от материнского растения, и, во-вторых, небольшой сочный питательный вырост (присемянник), прикрепленный к семенной кожуре снаружи, что делает семена привлекательными для муравьев. Повсюду в мире картина возле кустов клещевины с поспевшими плодами практически одинакова: коробочки лопаются, семена разлетаются, и тысячи муравьев усердно тащат их домой, в свои подземные гнезда. Там они съедают сочный присемянник и оставляют семя нетронутым, надежно и безопасно спрятанным и готовым прорасти. Как ни странно, никто еще не удосужился проверить, безвредны ли присемянники или муравьи выработали устойчивость к рицину. В любом случае эта ловкая система позволяет касторовым семенам становиться чрезвычайно ядовитыми, не рискуя подорвать свою способность к распространению. Однако наличие кумарина в семенах альмендро объяснить несколько сложнее.
Хотя с формальной точки зрения без модификации посредством плесени или химической обработки кумарин не является крысиным ядом, все же он кажется не слишком подходящим веществом для семени, распространяемого грызунами. Даже в недозрелом виде он оказывает разрушительное воздействие на их печень. Токсичность, которая вынудила запретить его использование в качестве пищевой добавки, впервые была замечена в ходе эксперимента с лабораторными крысами. При диете, обогащенной кумарином, животные планомерно теряли вес, в их печени развивались опухоли, и они умирали в молодом возрасте. Никто не изучал динамику таких процессов в дикой природе, но трудно представить себе более богатый кумарином рацион, чем у агути, белок и щетинистых крыс, живущих под деревом альмендро. Тем не менее эти грызуны постоянно поедают семена альмендро — и попутно их распространяют — без каких-либо явных пагубных последствий. Может быть, у них развилась невосприимчивость? Может быть, их печень восстанавливается на протяжении других сезонов, когда семена альмендро недоступны? Или, возможно, они и в самом деле умирают молодыми — незаметно, в своих норах, гнездах и кладовых? Ответа никто не знает, но есть еще одна возможность, еще более интригующая. Кумарин встречается во многих растениях, но нигде в такой высокой концентрации, как в семенах альмендро. (Вот почему европейские парфюмеры продолжают извлекать его из бобов тонка, а не пытаются выжимать из душистых колосков21, собранных на заднем дворе.) Может ли быть так, что кумарин в альмендро появился только недавно и теперь набирает силу? Вдруг мы являемся свидетелями рождения новой химической защитной стратегии? Пока что грызуны действительно распространяют семена альмендро, но эта ситуация лишь один короткий эпизод в масштабах эволюции. С точки зрения растения такой способ распространения семян — тяжелое и ненадежное дело. Агути и белки съедят или уничтожат все семена, какие смогут, распространив только те, о которых успеют позабыть. Если альмендро увеличит концентрацию кумарина настолько, чтобы их отпугивать, то это будет первой стратегией защиты семян, нацеленной на грызунов. Следует помнить, что капсаицин, если вернуться к предпоследнему примеру, обжигает рот питающихся семенами крыс и мышей, но никак не действует на клювы распространяющих семена птиц. Но альмендро может себе позволить разогнать грызунов, только если у него, как у острого перца, имеется козырь в рукаве — другой способ распространять свои семена. Пройдя в джунглях сотни трансект и проанализировав в лаборатории тысячи образцов, мы поняли, что именно это и происходит. Семена путешествуют Дуб десять тысяч желудей рождает — Осенний вихрь вокруг их насаждает; Мак десять тысяч сеянцев на луг Кивающей головкой сыплет вкруг… Эразм Дарвин. Храм природы (1803) Глава 12. Соблазнительная мякоть Имела ли Природа целью наше наслаждение, создавая яблоко, персик, сливу, вишню? Несомненно — но только как средство достижения ее собственных целей. Каким подкупом и платой служит мякоть этих деликатесов для всех существ, приходящих и 21 Душистый колосок — вид злаковых трав (Anthoxanthum odoratum); известен своим высоким содержанием кумарина и тем, что придает аромат сену. — Прим. ред.
распространяющих их семена! И Природа позаботилась сделать само семя неусвояемым: пусть плод и будет съеден, но зачаток лишь посеян. Джон Берроуз. Птицы и поэты (1877) «Murciélago , — выдохнул Хосе. — Летучая мышь!» — И впервые за нашу долгую совместную работу я увидел, как его холодная замкнутость сменилась чем-то вроде удивления. Семена альмендро неровной кучкой лежали на земле перед нами. Обычно мы считали, что нам повезло, если находили одно или два семени, но в этом кладе набралось больше 30 — настоящее сокровище. И при этом мы знали, что ни одного взрослого дерева альмендро нет на полмили вокруг (800 м), а это слишком далеко для того, чтобы такую гору семян мог притащить какой-либо грызун. Я встал на колени, и мы начали собирать семена, помещая их в тщательно пронумерованные полиэтиленовые пакетики. Семена оказались еще свежими, их твердую скорлупу окружала тонкая зеленая мякоть, кем-то разжеванная и висевшая влажными прядями. Запрокинув голову, я уже знал, что увижу: свисающий вниз двадцатифутовый (4 м) лист молодой пальмы — любимый насест самой крупной плодоядной летучей мыши в Центральной Америке. При размахе крыльев до 18 дюймов (45 см) большой фруктоядный листонос обладает более чем достаточной подъемной силой, чтобы унести плод альмендро. В полете на фоне огромных крыльев четырехдюймовое (10 см) тело кажется ничтожно маленьким — просто комочек костей и кожи, которого едва хватает, чтобы удерживать тяжелую ношу. В то время как фруктоядные летучие мыши часто питаются инжиром, цветками или пыльцой, кучка семян перед нами доказывала, что и в альмендро есть нечто особенное — для летучей мыши, а также и для самого дерева. В отличие от белок и агути, которые поедают и уничтожают каждое семя, которое не уносят с собой, гастрономический интерес плодоядной летучей мыши полностью соответствует ее названию. Она желает получить только тонкую водянистую мякоть околоплодника, окружающую скорлупу. Устроившись на ветке вниз головой и неистово работая острыми зубами, летучая мышь может соскрести мякоть с плода за считаные минуты, уронив семя неповрежденным на лесную подстилку внизу. Когда я пробовал плод альмендро, мне казалось, что я жую пресный переспелый стручковый горох, задубевший под солнцем. Но для гнездившихся здесь летучих мышей это было вкусовое ощущение, стоящее 30 перелетов туда и обратно, а также риска возвращения к дереву, где их подкарауливали совы, вечерние соколы и питоны, готовые сразу же схватить неосторожного гостя. Этот элемент опасности играл в данной системе важнейшую роль. Без него летучие мыши просто расселись бы на ветвях самого альмендро, поедая плоды и роняя прямо под родительским деревом семена, которые при этом не повреждались, но и не распространялись. (Обезьяны именно так и поступают в дневное время, как и маленькие летучие мыши, не способные поднять тяжелый плод.) Но пока деревья стерегут хищники, любая достаточно крупная летучая мышь уносит свой трофей в безопасное место кормежки, создавая столь отчетливый и своеобразный паттерн распространения семян, что мы с Хосе представляли каждое движение этих летучих мышей, так и не увидев ни одной. Прежде чем продолжить путь, я еще раз бросил взгляд на пустой лист пальмы над нашими головами. Это было уже привычное зрелище. Чтобы подтвердить нашу версию, мы точно так же смотрели вверх пару тысяч раз, сопоставляя положение пальмовых листьев с местом находки семян, которые лежали поодиночке, парами или кучками вроде этой, пока самой крупной. Однако унесенное от дерева потомство альмендро вдвое чаще обнаруживалось точно под насестом летучих мышей. (Они выбирают пальмовые листья по веской причине: свисающие листочки сложного листа скрывают их от хищников, нападающих сверху, а длинный тонкий черешок задрожит, предупреждая, если кто-нибудь попытается подобраться снизу.) Эта закономерность соблюдалась везде, где мы вели наблюдение, — в изолированных рощицах и на больших участках девственного леса. Потом, в лаборатории, геномная идентификация помогла мне уточнить наши данные. Проследив
отдельные семена от материнского дерева до насеста летучих мышей, я смог показать, что листонос полетит практически в любое место, где созрели плоды альмендро. Даже деревья, стоящие посреди пастбищ, являлись частью этой сети, привлекая голодных летучих мышей и побуждая их уносить семена туда, где лучше условия для роста, — на сотни метров от родительских деревьев. При исчезновении больших дождевых лесов полученные нами результаты давали мне надежду, что альмендро — и многие виды, зависящие от него, — сумеют выжить в этом новом ландшафте, состоящем из участков леса, окруженных фермами и пастбищами. Идя обратно вдоль нашей трансекты, мы внезапно выскочили на залитый ослепительным солнечным светом участок, где лес заканчивался прямой зеленой линией. Роскошные луга тянулись вдаль по пологим перекатам холмов, усеянным одинокими деревьями, среди которых попадались и альмендро. Мы хорошо знали эту территорию и не удивились, увидев хозяина этих земель, дона Маркуса Пинеду, ведущего осла через поле неподалеку. Он помахал рукой и направился к нам. Пинеда владел обширными территориями и тем не менее сам обрабатывал землю: убирал деревья, ремонтировал ограды и заботился о большом стаде мясных коров. Когда он приблизился, я учуял некий химический запах, идущий от пристегнутых к вьючному седлу желтых канистр, в которых что-то плескалось. Пинеда сказал, что идет опрыскивать орляки — разросшиеся несъедобные папоротники, которые он хотел убрать с территории своих пастбищ. Но мы поняли, что есть еще какие-то новости, иначе он не пошел бы так далеко лишь для того, чтобы поприветствовать нас. Наконец он заговорил снова: — El Papa ha muerto, — просто сказал он. — Папа римский умер. Маркус Пинеда жил на видавшей виды приграничной ферме неподалеку от границы с Никарагуа и всегда поражал меня своим видом настоящего мачо — суровое морщинистое лицо под вечной ковбойской шляпой. Очевидно, что эта утрата его сильно опечалила, и Хосе тоже выглядел потрясенным. Несколько минут мы все молча стояли, склонив головы во влажной удушливой жаре. Папа римский Иоанн Павел II был героем в Коста-Рике, где более 70 % населения считали себя последователями римско-католической церкви. Но он был не только религиозным лидером. Его частые приезды в Латинскую Америку, личное обаяние и искренний интерес к этому региону сделали его обожаемой персоной и в церкви, и за ее пределами. Как ученый, я тоже испытывал симпатию к Иоанну Павлу. Как-никак, он стал тем папой римским, который наконец-то реабилитировал Галилея, а также сделал больше всех своих предшественников для примирения и согласования учения церкви с теорией эволюции. В своих посланиях Папской академии наук он назвал идеи Дарвина «более чем гипотезой» и зашел еще дальше, намекнув, что Книга Бытия носит скорее аллегорический характер, а вовсе не является «научным трактатом». Его выступление перед академиками было кратким, но, если бы Иоанн Павел имел возможность развить свою мысль, он, вероятно, указал бы на ряд метафор в Книге Бытия, многие из которых можно смело назвать биологическими. Например, главы, касающиеся Адама и Евы, не только описывают зарю человечества и грехопадение. В них также рассказывается одна из величайших историй всех времен — история распространения семян.
Начиная с эпохи Возрождения художники с неизменным постоянством обращались к этой теме: Адам и Ева вместе вкушают соблазнительное яблоко под древом познания добра и зла, а на ближайшей ветви свернулся кольцом змей-искуситель. Пуристы-ботаники указывают, что таких крупноплодных разновидностей яблок не существовало до XII в. и что плод этот, по всей вероятности, был гранатом. Но, к какому бы виду ни принадлежал плод, коварный змей выбрал идеальную приманку — нечто, эволюционировавшее с единственной целью: искушать. Для голодного животного крошечные семечки внутри яблока или косточка в середине финика могут показаться незначительными, вторичными по сравнению с аппетитной мякотью. Но на самом деле все совершенно наоборот. Плоды во всем своем великолепном разнообразии существуют только для служения семенам. Где бы оно ни росло — в райском саду, тропическом дождевом лесу или на пустыре, — вклад растения в производство, питание и защиту своих семян не будет иметь никакого смысла без распространения. Потомок, который зачахнет еще на материнском дереве или упадет прямо вниз, означает лишь бесплодную попытку продолжения рода. Если такие семена вообще прорастут, то недолго проживут в тени взрослого родителя. (В некоторых случаях взрослые растения выпускают в окружающую почву токсины, чтобы потомки не стали их конкурентами.) Добавление к семенам альмендро тонкого слоя мякоти может
побудить летучих мышей унести их плоды на полмили и даже больше. Однако в деле распространения семян древо познания добра и зла переплюнуло всех своих сородичей. Как сказано в Книге Бытия, поедание Адамом и Евой запретного плода привело к немедленному изгнанию их из рая. И плод отправился с ними — по крайней мере, в метафорическом смысле. На некоторых картинах преступившая запрет парочка изображается все еще держащей недоеденное яблоко. А если это все-таки был гранат, то его семена в целости и сохранности покоились бы в их пищеварительных трактах. В любом случае древо поставило себя в превосходное положение. При помощи одного лишь плода искушения оно перешло от замкнутой жизни в саду к перспективе массового распространения по лику Земли вместе с человечеством. Много уже было написано о взаимосвязях между людьми и фруктами или другими плодами — и о том, как мы берем их с собой, куда бы ни отправились. Одни только яблоки прошли путь от единственного вида, одомашненного в предгорьях Алатау (ныне территория Казахстана), до тысяч сортов и разновидностей: люди выращивают их на всех континентах, кроме Антарктиды. Будет лишь небольшим преувеличением назвать нас слугами наших пищевых растений, усердно разносящими их по миру и раболепно заботящимися о них в ухоженных садах и полях. И вовсе не будет преувеличением назвать эту деятельность распространением семян. Мы делаем это столь же неосознанно, как и летучие мыши, осуществляя взаимодействие между растениями и животными, почти столь же древнее, как и сами семена. Плоды оказывают воздействие на наше поведение, потому что они эволюционировали именно для этого: выращивая мякоть, которая кажется нам сладкой, и порождая цвета и формы, привлекающие наше внимание. Их влияние выходит за пределы наших ферм и кухонь, затрагивая верования на грани между культурой и воображением. Если обратиться к истории живописи, то вы обнаружите роскошное изобилие винограда, груш, персиков, айвы, дынь, апельсинов и ягод, украшающих каждую корзину и тарелку на натюрмортах. Наше пристрастие к фруктам делает их чем-то большим, чем символ искушения, — оно помогает нам определять и очерчивать рамки самой красоты. В природе плод обычно восхитителен на вкус и недолговечен — эти черты помогают ему привлекать нужных распространителей в самый подходящий момент. Люди в основном ищут сладости, но растения могут запросто вырастить плоды, угождающие другим вкусам, и наряду с сахарами производить белки и жиры. Богатые маслом присемянники у семян клещевины (и многих других) нацелены на привлечение муравьев, которые в другое время питаются животной пищей, а дыня цамма из пустыни Калахари, предок арбуза, притягивает тех, кто стремится удовлетворить обычную для жарких стран жажду. В любом случае желанный вкус появляется только тогда, когда семена созрели и готовы покинуть родительское растение. До созревания семян растения отпугивают животных плодом, который горек на вкус или просто ядовит. Врач, сопровождавший Христофора Колумба во втором путешествии, наблюдал, как группа матросов на берегу радостно вгрызлась в нечто, похожее с виду на мелкие дикие яблоки. «Но едва лишь они попробовали плоды, их лица раздулись, став такими воспаленными и болезненными, что они чуть не лишились ума». Пострадавшие выжили. Вероятно, они попытались съесть мансанильо — манцинеллу — плод, который местные карибские индейцы собирали, чтобы готовить яд для стрел. Он остается ядовитым, даже когда поспевает, возможно отпугивая насекомых и предотвращая развитие грибов — или отгоняя всех, кроме специализированных (и пока не известных) распространителей семян. Однако стратегия плода, ядовитого для всех, кроме одного вида, — вещь необычная. Большинство растений с мясистыми плодами выбирают стратегию яблока, заманивая потенциальных распространителей чем-либо желанным для многих различных существ — насколько растение может позволить себе это. «Экономическая эффективность» может показаться вовсе не ботаническим термином, но вся жизнь растений зависит от сбалансированности внутреннего бюджета. Энергия, питание и вода — вот валюта растительного царства: те ограниченные ресурсы, которые требуется распределять между жизненными задачами. Если целиком вложиться в
распространение, возникает риск обделить семена питанием или защитой, не говоря о росте и защите листьев, стеблей и корней. В мире растительной экономики производство мясистого плода — дело дорогостоящее. Садоводы и фермеры знают это по опыту: к разряду «требовательных к почвам» растений на любом садовом участке относятся крупноплодные культуры, такие как помидоры, дыни, тыквы, баклажаны, огурцы и перцы. Добавление удобрения или какого-то количества компоста смещает баланс, помогая этим видам больше вкладывать в производство чего-то сочного и мясистого. В дикой природе растения перебиваются тем, что дает им местная почва и погода. Но даже в благоприятный год из-за огромных энергетических расходов на образование плодов сезон плодоношения почти всегда остается коротким, что только увеличивает их ценность. Будучи одной из самых редких, вкусных и питательных вещей в окружающей природе, спелый плод может приманивать животных издалека. Африканские слоны уходят на многие мили от своих троп, чтобы найти плоды любимых видов, таких как сакоглоттис габонский — ароматный плод размером с вишню, растущий в бассейне Конго, или марула (склерокария эфиопская) — южноафриканский деликатес, родственный манго. В одном лесу исследователи картировали сеть слоновьих троп, связывающих между собой все до единого взрослые экземпляры дерева баланитес , хотя оно приносит плоды всего раз в два-три года. И представители нашего собственного вида часто преодолевают значительные расстояния, чтобы воспользоваться дарами природы. Местное племя сан в Калахари прокладывает торговые пути и устраивает сезонные стоянки, учитывая места произрастания дынь цамма, так же как австралийские аборигены в Западной, или Большой Песчаной, пустыне когда-то поступали с инжиром, дикими томатами и квандонгом — похожим на персик представителем семейства санталовых. Для плодов вполне обычно ставить людей и животных в условия прямой конкуренции, преследуя свои собственные цели. В сезон плодоношения омвифы (мириантус Хольста) в Уганде учащаются конфликты между деревенскими жителями и горными гориллами: и обезьяны, и местные жители стекаются в одни и те же дикие рощи для сбора бугристых ароматных плодов.
Притягательность плодов идет от их биологических свойств и находит бесчисленные отголоски в культуре различных народов: от китайских символов бессмертия (персик), богатства (виноград) и плодородия (гранат) до традиционного приветственного дара индейцев (ананас). Земляникой питалась Фрейя, скандинавская богиня любви, а греки поклонялись Афине как дарительнице оливок. В Юго-Восточной Азии индуистское божество Ганеша славилось любовью к манго, а ветви дерева Бодхи осеняли и рождение Вишну, и просветление Будды. (Сей вид является настолько священным, что даже ботаникисистематики уловили это и дали ему название Ficus religiosa , фикус священный, или религиозный.) Изобилие библейского Эдема отражает давние традиции описания рая как буквально усыпанного фруктами места. По словам поэта Гесиода, те счастливцы, которым удалось добраться до знаменитых греческих Елисейских полей, или Элизиума, лакомились «сладостью равными меду плодами», которые «трижды в году хлебодарная почва в изобилье приносит»22. Исламские тексты упоминают о вечных садах, полных всевозможных плодов, от фиников, огурцов и арбузов до «райской айвы». Средневековые бритты выражались еще более прямолинейно, называя мифическую родину короля Артура Авалоном, что на валлийском, языке Уэльса, означает «Остров яблок». Ученые, изучающие этимологию, проследили происхождение самого слова «парадиз», рай, до персидского слова, означающего огороженный стенами участок, который древние евреи переняли в значении «фруктовый сад» или просто «сад». Но пожалуй, лучший пример нашего пиетета к плодам пришел из английского языка, где любое успешное начинание именуется плодотворным (fruitful ), а неудачное — бесплодным (fruitless ). Притом что плоды так глубоко вросли в языки и культуру, легко забыть, что с функциональной точки зрения сладкая мякоть — просто рекламное оформление для семян: детально проработанное средство перемещения из одного места в другое. Одним из научных терминов для способов распространения семян является слово эндозоохория , что звучало бы намного более элегантно, если бы все и каждый по-прежнему говорили на древнегреческом: «распространение повсюду внутри животного». (Мы, ученые, очень любим длинные многосоставные слова на мертвых языках. К примеру, когда летучая мышь уносит семя альмендро, правильным названием этого процесса будет хироптерохория — «распространение посредством рукокрылых».) Такая форма использования животных развилась рано в истории распространения семян — почти сразу, как только появились достаточно крупные животные, способные это осуществить. Леса каменноугольного периода, которые Билл ДиМишель теперь изучает на сводах угольных шахт, служили домом относительно скромному сообществу насекомых, амфибий и ранних рептилий. Но семенные папоротники и примитивные хвойные вскоре изобрели ряд заманивающих стратегий: от маленьких кожистых семенных упаковок, которые могли привлекать многоножек, до мясистых семян размером с манго, которые, вероятно, воняли тухлым мясом — зов сирен для предков динозавров. Отголоски той эпохи сохраняются в едких семенах доживших до наших времен древних видов, таких как гинкго, чей запах столь силен, что во многих городах запрещено сажать женские деревья. Практически каждое декоративное гинкго в мире — это мужское растение, не производящее ничего, кроме безобидной, не имеющей запаха пыльцы. Если говорить с ботанической точки зрения, то первым семенным растениям недоставало специализированных тканей, которые можно было бы квалифицировать как настоящий «плод». Но это не мешало им развивать аналоги, работавшие столь же успешно: 22 Автор перефразирует цитату из поэмы Гесиода «Труды и дни». «Трижды в году хлебодарная почва героям счастливым Сладостью равные меду плоды в изобилье приносит». (Пер. В. В. Вересаева). — Прим. ред.
например, подсластить и сделать сочной внешнюю оболочку семенной кожуры или вырастить мякоть на прилежащем стебле или кроющей чешуе. Современные хвойные и другие голосеменные продолжают эту традицию, что хорошо знают любители джина по мясистым ароматным шишкам, известным как «ягоды» можжевельника. Но хотя распространение посредством животных остается обычным для голосеменных, большинство знакомых нам плодов развилось у покрытосеменных, или цветковых, растений, чьи семена по умолчанию заключены в особую оболочку — околоплодник. Эта оболочка открыла целый новый мир возможностей для плодов, и ее развитие шло одновременно со взрывным ростом численности и разнообразия распространителей. Птицы, млекопитающие и цветковые растения — все они претерпели то, что таксономисты называют эволюционной радиацией — быстрым ростом разнообразия видов (например, рост видов млекопитающих, последовавший сразу за вымиранием динозавров). И хотя более древние группы, такие как ящерицы, насекомые и даже рыбы, продолжают распространять семена, большинство мясистых плодов появились, чтобы привлекать — и быть унесенными — птицами и млекопитающими. Чтобы в полной мере оценить разнообразие плодов, нужен простой эксперимент, который большинство из нас ставят несколько раз в неделю: это поход в магазин за продуктами. Даже тропический лес не может сравниться по видовой насыщенности (число видов на единицу площади) с полками обычного супермаркета. В моем родном городе продуктовая лавка находится на одном и том же месте с 1929 г., заняв стратегическое положение между двумя другими долгоживущими заведениями: аптекой и местной пивной. Недавним весенним утром полки могли похвастаться 71 разновидностью свежих плодов 39 видов растений. Самым мелким — не больше ногтя моего большого пальца — была голубика. В овощных отделах она теперь бывает круглый год, но в чащобах Северной Америки, где голубика эволюционировала, ее созревание совпадает с осенней миграцией птиц и сезоном жировки у медведей перед зимней спячкой, когда они едят много плодов. На другом конце спектра я обнаружил корзину с арбузами, весившими до 15 фунтов (7 кг). Их предки, дыни цамма, созревают в течение сухого сезона в Южной Африке, обеспечивая необходимой влагой всех, от антилоп и гиен до людей. Каждый плод в магазине рассказывал свою версию одной и той же истории: жизнь в дикой природе и широкое распространение за счет эффективных методов современного сельского хозяйства. Разумеется, многие плодовые деревья теперь размножаются черенками, и большинство семян в магазине закончат свое существование в чьей-нибудь компостной куче или в системе очистки сточных вод, но само их присутствие здесь демонстрирует успех стратегии образования плода. Ежедневное изобилие продуктового магазина — это фактически демонстрация безграничного распространения: выставленные там плоды приехали из такой дали, как Италия, Чили и Новая Зеландия. Эти путешественники также служат примером разнообразия способов, которыми цветковые растения образуют плоды: от очевидных, вроде сладкой мякоти яблока, до тех, о которых большинство людей и не задумывались, вроде апельсина с наполненными соком выростами внутри, или клубники, чья форма и аромат происходят от разросшегося цветоложа — вот почему семена располагаются так странно, на поверхности плода. Взаимодействие между плодами и их распространителями влияет на каждого участника этого танца: на пищевые привычки, пути и особенности миграции, а также на время размножения — и для животных, и для растений. Но такие адаптации могут быть и более специфическими. Например, зубы фруктоядных летучих мышей эволюционировали от ножевидных клыков у насекомоядных до угловатых, напоминающих пестики и ступки, приспособленные для перемалывания и растирания, — у фруктоядных. Мартышки и верветки имеют специальные карманы, которые тянутся от щек вдоль шеи вниз: это позволяет им запасать большие количества плодов, чтобы съесть их позже, в безопасности. Напугайте такую обезьяну на плодовом дереве — и только и успеете увидеть, как ее бугрящаяся от набитых за щеки фруктов морда исчезает среди листвы. Фруктоядные птицы развили всевозможные приспособления — от более широких клювов и гибких глоток до более короткого кишечника, чтобы быстро перерабатывать большие объемы фруктов.
Попугаи, чтобы нейтрализовать действие токсинов в неспелых плодах, заглатывают глину, богатую каолинитом — тем же минералом, который составляет основу успокаивающей желудок суспензии «Каопектат». Я также наблюдал, как едят глину кедровые свиристели, хотя вряд ли это их единственное отклонение от плодовой диеты. Они переваривают ягоды так быстро, что их помет еще сладкий (в результате чего у них развилась уникальная прямая кишка, в которой всасываются сахара, как и в остальном кишечнике). Растения, в свою очередь, научились приспосабливать свои стратегии, чтобы привлекать конкретных распространителей. Птицы хорошо замечают яркие пятна красного или черного (малина, черника, клюква, черная смородина, боярышник, падуб или тис), но запах более важен для привлечения животных, плохо различающих цвета (слоны), ночных (летучие мыши) или тех, чье обоняние острее зрения (сухопутные черепахи, опоссумы). Косточки и зернышки внутри плодов могут похвастаться одними из самых прочных семенных покровов в природе — достаточно крепких, чтобы выдержать царапание, пережевывание и химическое воздействие в пищеварительном тракте. На самом деле поедание животным-распространителем улучшает прорастание плода в два раза чаще, чем ухудшает. Когда слон жует ароматный плод южноафриканской марулы, его огромные зубы ослабляют одревесневшую «пробку» в косточках — это совершенно необходимо, поскольку позже позволит семени впитать воду, набухнуть и прорасти. Конкретная польза не всегда так очевидна, но прохождение через пищеварительный тракт улучшает прорастание всех растений, от вишен, съеденных медведями, до плодов опунции, любимых галапагосскими черепахами. Некоторые комбинации химических реакций и механического повреждения от трения, вероятно, помогают прервать состояние покоя семян, и вот конечный результат: эти семена остаются в теплой куче питательного навоза. В некоторых случаях другие животные потом извлекают эти семена и распространяют их дальше. Древесные белки проделывают это с орешками марулы из слоновьего навоза, а белоногие хомячки запасают черемуху и кизил, которые находят в медвежьих экскрементах. Но самый примечательный пример этого процесса возвращает нас к миру деликатесного кофе, где люди выкладывают до 300 долларов за фунт (650 долларов за кг) кофейных бобов, выбранных из помета азиатских зверьков мусангов, или циветт. Одна чашечка такого напитка в модном манхэттенском кафе может обойтись вам почти в 100 долларов. Такая высокая цена породила прибыльный побочный бизнес по добыванию кофейных зерен из помета других животных, известных поеданием кофейных ягод: слонов в Таиланде, перуанских коати и похожей на индейку бразильской птицы, именуемой бронзовой пенелопой. (К сожалению, мода на так называемый кофе лювак также привела к жестоким схемам насильного кормления животных, запертых в клетках. Когда эта тема всплыла во время моего посещения кофейни Slate в Сиэтле, бариста Брэндон Пол Уивер заклеймил это глупое поветрие меткой фразой: «Кофе из задницы — для задниц».) Распространение семян при помощи вкусной мякоти встречается у примерно трети всех растительных семейств, от саговников до тыкв и цитрусов. Эта стратегия появлялась в ходе эволюции снова и снова, в разных условиях, потому что если она срабатывает, то результат получается впечатляющий. К примеру, страдающая от жажды бурая гиена может съесть 18 дынь цамма за одну ночь, разбросав их семена по всей своей территории размером до 150 квадратных миль (400 кв. км). Бурые медведи на голубичной поляне действуют еще эффективнее, поглощая до 16 000 крошечных плодов за несколько часов. Поскольку в каждой ягоде содержится в среднем 33 семени, это повышает скорость распространения голубики одним голодным медведем до полумиллиона семян в день. Примеров множество, и многие успешные научные карьеры были целиком посвящены исследованию нюансов этого процесса. Но факт остается фактом: значительная часть семян путешествует другими способами. Для подавляющего большинства растений перемещение семени каким-либо способом в процессе распространения является единственным этапом, проведенном в движении, так как далее его жизнь проходит на одном месте. Этот процесс и определяет, что и где будет расти,
играя, таким образом, важнейшую роль в организации экосистем. В связи с этим он влечет за собой огромные эволюционные последствия, и семенные растения изобретают вариации на эту тему около 400 млн лет. Плод предлагает распространителю вознаграждение, но другие семена просто путешествуют «автостопом», пользуясь крючками, шипами или липучками, чтобы бесплатно прокатиться снаружи животного. (В качестве примера коммерческого применения такой стратегии можно привести застежку-«липучку»: изобретатель застежки вдохновился способом, которым семена репейника цеплялись за шерсть его собаки.) Некоторые семена вылетают из лопающихся стручков, а другие падают в воду и уплывают с отливом. Для многих людей самый привычный опыт распространения семян связан с колосками злаков, прилипшими к носкам. С каждым шагом они забираются все глубже внутрь, становясь, в конце концов, настолько невыносимыми, что приходится останавливаться, вытаскивать их и бросать на землю. Что, собственно, семенам и требовалось. Миссия выполнена. В Коста-Рике мы с Хосе узнали, что альмендро путешествуют на крыльях летучих мышей. Но задолго до того, как появились летучие мыши, семена научились отращивать собственные крылышки. Скользить по воздуху, кружиться, быть унесенными ветром — это самая древняя форма распространения семян, и до сих пор она встречается чаще всех прочих. При столь долгой практике растения развили приспособления для полета (а в некоторых случаях — плавания), которые переносят семена в таких количествах и на такие расстояния, о которых и мечтать не могут летучие мыши, медведи или птицы. Результаты этого процесса не просто служат основой распределения деревьев, кустарников и трав в пространстве. Они дают нам еще одну главу в долгой истории взаимоотношений семян и людей, повествующую о том, как тонкие крылышки и комочки пуха повлияли на самые разные аспекты истории человечества: от воздухоплавания и моды до истории мировой промышленности, Британской империи и Гражданской войны в США. И здесь, как и во многих других рассказах о биологии, лучше всего начать с дневников и журналов наблюдений одного молодого натуралиста, побывавшего когда-то на Галапагосских островах. Глава 13. По воле волн и ветра Растительная жизнь заключается не в выращивании цветком или деревом единственного семени — она наполняет воздух и землю обилием семян, чтобы, даже если погибнут тысячи, другие тысячи сами себя посеяли, сотни взошли, десятки дожили до зрелости и хотя бы один заменил родителя. Ральф Уолдо Эмерсон. Эссе: второй сборник (1844) В юности Чарльз Дарвин не особенно интересовался растениями. Когда он отправился в путешествие на корабле «Бигль», ботаника для него стояла лишь на третьем месте после двух главных страстей: геологии и зоологии. Он описывает себя как человека, «который с трудом отличает маргаритку от одуванчика», и даже его наставник в Кембридже, рекомендовавший ученика для этой работы, признавал, что Чарльз «совсем не ботаник». Позднее ботанические исследования стали доминировать в научной деятельности Дарвина, и он написал целые книги о хищных и ползучих растениях, строении цветков и опылении орхидей насекомыми. Пока «Бигль» медленно пробирался вдоль побережья Южной Америки, Дарвин собирал ботаническую коллекцию скорее по долгу службы и даже подумывал, не выбросить ли образцы. Поэтому, когда корабль наконец причалил к Галапагосским островам, неудивительно, что он обратил все свое внимание на вулканы, лавовые поля, черепах и странных птиц. Единственный мимоходом сделанный комментарий в его полевом блокноте, по-видимому, подытожил мысли Дарвина о местной флоре: «Бразилия без больших деревьев». О своем первом дне на острове Чатем он позже записал:
«Хотя я усердно старался собрать как можно больше растений, мне удалось набрать их лишь десять разновидностей, да и эти жалкие растеньица были бы больше под стать арктической, нежели экваториальной флоре». Но хотя Дарвина больше увлекали кратеры и вьюрки, его ботаническое усердие на Галапагосах окупилось сторицей. В течение следующих пяти недель ему удалось собрать и сохранить 173 вида — почти четверть известной местной флоры. А в последующие годы эти растения добавили необходимую широту и глубину его идеям об эволюции. Мысли Дарвина о том, как появлялись виды, начались, по сути, с вопроса, которым каждый мог задаться в столь долгом и далеком путешествии, как маршрут барка «Бигль»: почему конкретные растения и животные живут именно там, где живут? Ученые до сих пор спорят о том, насколько Галапагосы повлияли на воззрения Дарвина, но уже на пятый день на островах он сделал короткую запись, проливающую свет на эту загадку: «Я уверенно узнаю (sic) Ю. Америку в орнитологии, а узнал бы ее ботаник?» Дарвин явно уже начал задумываться, откуда пришли предки галапагосской флоры. Оказалось, что среди жалких растеньиц с острова Чатем нашлось именно то, которое могло ответить на данный вопрос как нельзя лучше. Когда друг Дарвина, Джозеф Гукер, стал изучать этот экземпляр пару лет спустя, он немедленно заметил и сходства, и отличия от его южноамериканского кузена. Ботаники теперь называют это растение Gossypium darwinii , хлопчатник Дарвина, и история его путешествия до Галапагосских островов стала впечатляющим примером того, какой далекий путь способны проделать семена, почему они это делают и что случается, когда они в итоге куда-либо попадают.
Ученым, изучающим хлопчатник, не пришлось изобретать латинское название для этого вида — они просто переняли слово Gossypium непосредственно от римлян. Армии Александра Великого принесли первые экземпляры из Индии, и вскоре хлопок распространился по всему Средиземноморью и югу Аравийского полуострова (где его назвали «кутун», отчего и произошло английское слово «cotton »). У ацтеков и инков тоже был хлопок, как и у индейцев-араваков, встреченных Христофором Колумбом. Где бы на Карибских островах ни высаживался адмирал, он обнаруживал, что туземцы ткут и плетут из хлопка все, от рыболовных сетей и гамаков до женских юбок, которые он описывал как «лоскут хлопчатой ткани, достаточный, чтобы прикрыть свой стыд, но не больший». Колумб в дневнике первого путешествия упоминает о хлопке араваков 19 раз, отмечая, что его «…тут не сеют. Он растет в диком виде на пустырях и имеет высокие стебли». То же самое можно было сказать о тропических областях по всему миру, где произрастает более 40 разных видов дикого хлопчатника. У некоторых семена простые, но всюду, где семечки окружены пухом, местные жители научились прясть, скручивая эти волокна в нить. Хлопок сейчас является самой популярной тканью в мире, составляя основу
промышленности стоимостью 245 млрд долларов, что делает его самой прибыльной непищевой культурой в истории. Он распространен повсеместно, однако нелишне напомнить, что это растение эволюционировало не для того, чтобы из него делали тоги, тюрбаны, гамаки и футболки. Сложно устроенный пух, охватывающий хлопковое семя, появился совсем с другой целью: помочь зародышам растений летать по ветру. Чтобы полностью уяснить концепцию распространения семян при помощи ветра, просто дайте своему газону зарасти весной, а потом прогуляйтесь по нему с ребенком. С самых первых шагов наш сын Ноа обожал обрывать созревшие головки одуванчиков и протягивать нам с односложной, не терпящей возражений просьбой: «Дуй!». По моим подсчетам, один скромный «дуй» может послать в воздух более двух сотен семян, которые поплывут вниз восхитительными крошечными парашютиками. Попробуйте поймать их, и вскоре вы обнаружите, что убежали на 5, 10 или даже 20 футов (6 м) от материнского растения. В ветреный день они и вовсе от вас улетят. Притом что одуванчики сейчас растут повсюду, от Лондона до Токио и Кейптауна, этот ритуал стал универсальным примером и уроком ботанической аэродинамики — итогом взаимодействия архитектуры семени и ветра. У одуванчиков вся хитрость в их конструкции — тонком стержне, увенчанном пушинками, — симметричном, гибком и идеально приспособленном к максимально долгому дрейфу по ветру. Хлопок же удерживается в воздухе другим способом, и, чтобы разобраться в нем, я решил сделать то, чем занимались немногие люди с тех пор, как Эли Уитни изобрел свой знаменитый хлопковый волокноотделитель: распотрошить хлопковую коробочку руками. В дикой природе хлопчатник растет в виде многолетних кустарников или небольших деревьев с отходящими под углом ветвями и ворсистыми серо-зелеными листьями. Культурные разновидности — быстрорастущие однолетники: они меньше по размерам, но в остальном практически такие же. Все они принадлежат к семейству мальвовых, большой группе растений, включающей конголезский джут (урена лопастная) и бамию, но лучше известной по красивым садовым цветам, вроде шток-розы и гибискуса. У хлопка тоже красивые цветки: с лимонно-желтыми, словно бумажными, лепестками, окружающими пурпурную сердцевину. Плод представляет собой круглую коробочку, которая лопается и выворачивается, когда созревает, обнажая комки белого пуха, отчего кажется, будто на полях хлопчатника поспел урожай снежков или фантастических овец. В XIV в. английский путешественник сэр Джон Мандевиль поразил читателей на родине описаниями азиатского дерева, приносящего похожие на тыквы плоды, лопающиеся и выпускающие крошечных ягнят. Не ясно, имел ли он в виду хлопок, который повсюду в других местах описывает более точно, но эта идея прочно захватила умы. Еще более приукрашенные версии этой истории вскоре связали хлопчатник с «растительными ягнятами», которых иллюстраторы изображали вытягивающими пушистые шеи вниз с кончиков ветвей, чтобы пощипать травку. Как и Мандевиль, я родом с прохладного дождливого острова, где идея выращивать хлопок кажется чрезвычайно экзотичной. Тем не менее в отличие от средневекового англичанина мне не пришлось путешествовать в Индию, чтобы найти хлопок в его естественном виде. Современные магазины товаров для рукоделия предлагают, по очень разумной цене, целые хлопковые коробочки, не отделенные от стебля. Предполагается, что их будут использовать для венков, гирлянд и цветочных композиций, однако в каждой из них содержится невероятная история эволюции семян, только и ждущая достаточно смелого любителя растений и приключений, готового попробовать вскрыть и препарировать коробочку. Вооружившись пинцетом, карманным ножом и парой острых зондов для микроскопа, я отделил среднего размера коробочку от стебля и направился в Енотовую Хижину.
Лежащая стеблем вниз на моем столе коробочка и вправду напоминала овцу, ее клочковатая белая спинка была мягкой, как старая фланель. Но когда я плотно сжал вату пальцами, то нащупал глубоко внутри комочки семян, полностью погруженных в волокна. По размеру коробочка оказалась 3 дюйма на 2 (7,5 на 5 см), весила одну восьмую унции (4 г) и до странности напоминала маленького крапивника, которого я ощипывал на этом же столе, исследуя перья для другой книги. И коробочка хлопка была так же легка, компактна и создана для полета. На ощипывание птички ушло добрых два часа кропотливой работы пинцетом: захватывания, дергания и сортировки более 1200 крошечных перышек. Оказалось, то была лишь детская игра. Меньше чем через минуту отделения волокон хлопка вручную я понял, что у меня нет шансов выпутать хотя бы одно-единственное волокно. Они переплетались и свивались так плотно, что я не мог вытащить одно, не затянув на всех остальных десятки, если не сотни узлов. Мой план аккуратно извлечь семена из ваты с треском провалился. Я надеялся не только очистить хлопок от семян и расчесать, но также подсчитать, рассортировать и измерить отдельные волокна — проделать с ними то же, что и с перьями. В итоге я прибег к ножницам, и все равно потребовалось нескольких десятков резких кромсающих надрезов, чтобы пробиться сквозь ватный шар. Конечным результатом стал сугроб из спутанных комьев хлопка и кучка жалких на вид семян, все еще косматых от неровно обрезанных волокон. На ум неизбежно пришла аналогия с отарой плохо стриженных овец. Под микроскопом источник моих трудностей стал очевиден: у поверхности каждого семени пух торчал густо, словно плотно сросшийся дерн, так что я не мог разглядеть, где кончается оболочка семени и начинаются волокна. Беглый просмотр статьи о хлопке в
энциклопедии Дерека Бьюли по семенам помог мне понять причину: они составляли единое целое. Когда дело касается семенной кожуры, растения вроде хлопчатника не следуют никаким правилам. Вместо защиты семени хлопчатник посвящает самый внешний слой оболочки делу распространения потомства. Полет и плавание (как мы скоро узнаем) оказались достаточным эволюционным стимулом, чтобы превратить отдельные микроскопические клетки в гигантские волокна длиной больше двух дюймов (5 см). Неудивительно, что их трудно распутать. Притом что каждый волосок толщиной всего в одну клетку, семя хлопчатника размером с полгорошины может запросто отрастить пуховую шубу из более чем 20 000 ворсинок. В коробочке среднего размера содержится 32 семени, что превращает ее в запутанное переплетение более полумиллиона нитей. Выложенные друг за другом, они растянулись бы больше чем на 20 миль (32 км). Говорят, Эли Уитни вдохновило на создание его знаменитой машины лицезрение того, как дворовая кошка напала на курицу. Птица заполошно закудахтала и бросилась прочь, оставив пучки перьев, застрявшие в кошачьих когтях. Хлопковый волокноотделитель работает по такому же принципу, отрывая волокна от семени крючками, приделанными к большим вращающимся барабанам. Патентная заявка Уитни от 1793 г. изображала скромный деревянный ящик с ручкой для вращения и одним валиком. В эпоху пара и электричества эта технология быстро развивалась. (Сегодня современные громадины с компьютерным управлением могут перебрать, очистить, высушить и спрессовать 500-фунтовый тюк (227 кг) меньше чем за две минуты.) И во всем этом процессе прекрасно проявляется эволюционная цель хлопчатника: пушинки летают и кружат легкими облачками возле каждой машины «неистовой метелью», как выразился один газетный обозреватель XIX в. Одноклеточные ворсинки на семенах хлопчатника сочетают максимальную площадь поверхности с минимальным — в действительности почти неощутимым — весом. Посланные в полет ветром или машиной, пушинки остаются в воздухе и летают вокруг — именно так, как и было задумано семенами. Распространение семян ветром приводит к образованию паттернов, которые биологи называют «семенной тенью». Ветра переменчивы, и даже самые лучшие аэродинамические свойства позволяют семенам поддерживать полет лишь некоторое время. Результатом является предсказуемая картина: большинство семян падают на землю достаточно близко к материнскому растению, образуя довольно плотную группу, которая по мере удаления от материнского растения становится все более разреженной, потом остаются одиночки, рассеянные все дальше друг от друга. Остается открытым вопрос, где заканчивается семенная тень, поскольку по-настоящему далекие переносы случаются слишком редко, чтобы их можно было изучать. Одной из немногих попыток проследить семена в атмосфере было исследование травянистого представителя астровых, мелколепестника канадского, или конизы канадской. При помощи дрона с липкими ловушками для семян исследователи обнаружили, что парашютики конизы поднялись с воздушными потоками минимум на 375 футов (120 м). Отсюда даже легкий ветерок мог унести их на десятки или сотни миль. Но мы знаем, что семена могут залетать намного выше и дальше. В Гималаях принесенные ветром неизвестные семена были обнаружены в расселинах на высоте 22 000 футов (6700 м), намного выше областей, где могут существовать растения. Никто не знает, как далеко эти семена залетают, но ветра приносят их в таком количестве, что они стали основой пищевой цепочки: грибы вызывают гниль семян, коллемболы едят грибы, а крошечные паучки охотятся на коллембол. Однако лучшее свидетельство дальнего распространения пришло к нам не с горных вершин и не от случайного семени, занесенного в верхние слои атмосферы. Оно обнаруживается в тех самых закономерностях распределения видов, которые так восхищали Чарльза Дарвина во время его путешествия на корабле «Бигль», и в том простом факте, что растения, произрастающие в отдаленных местах, например хлопчатник на Галапагосских островах, не могли попасть туда никакими другими способами. Записи Дарвина не раскрывают в точности, когда он начал думать о распространении семян, но в течение пары
лет после возвращения «Бигля» в Англию он принялся погружать все, от семян сельдерея до целых растений спаржи, в бутыли или баки с морской водой. Большинство семян хорошо прорастало после месяца в воде, а другие продержались дольше четырех, но Дарвин был разочарован, когда после первых двух-трех дней на плаву осталось всего несколько семян. Тем не менее он рассчитал, что за это время атлантическое течение унесет семена как минимум на 300 миль (483 км). Также он рассматривал вариант ветрового распространения семян, приплывающих на далекие берега, высыхающих там и улетающих вглубь суши вместе с бризом. Эксперименты Дарвина сосредотачивались на растениях, которые можно было встретить в любом английском саду: капусте, моркови, маке, картофеле и т. д. Из этого скромного первоначального эксперимента он осторожно заключил, что дальнее распространение посредством океанических течений, а также ветра и птиц может объяснить заселение растениями таких островов, как Галапагосы. Но у него все же оставались сомнения по поводу того, насколько далеко могут путешествовать семена, а также по поводу их судьбы, когда они прибудут на место: «Вероятность, что семя упадет на пригодную для него почву и сумеет развиться и достичь зрелости, была бы чрезвычайно мала!» Если бы он поставил такой же эксперимент на хлопчатнике, он бы, наверное, ощутил бо́льшую уверенность. Оказывается, тот же самый пух, который удерживает хлопок в воздухе, также помогает ему плавать на поверхности воды: в нем застревают пузырьки воздуха, которые придают семенам длинноволокнистых видов плавучесть как минимум на два с половиной месяца. Плотно растущие волоски также не позволяют воде проникнуть сквозь семенную оболочку — даже когда семя хлопчатника утонет, оно может сохранять всхожесть в соленой воде более трех лет. Теперь, получив генетические данные, установившие связь дарвиновского хлопка с прибрежным южноамериканским предком, исследователи обрели вполне ясное представление о том, как именно он преодолел 575 миль (926 км) от материка до архипелага. Унесенное в море бурей, или тем, что в науке о распространении семян именуется «чрезвычайным метеорологическим событием», то первое отважное семя потом плыло много недель по быстрому течению Гумбольдта и в конце концов оказалось на берегу, на каменистом галапагосском пляже. Оттуда оно могло продвигаться вглубь острова так, как представлял это Дарвин: подхваченное бризом. Но есть еще одна возможность, столь же вероятная, но куда более привлекательная. В засушливых низинах Галапагосов эндемичные вьюрки выстилают свои гнезда исключительно волокнами хлопка, и это позволяет предположить, что Дарвинов хлопок проделал последнюю часть своего путешествия в клюве Дарвинова вьюрка. Кажется сомнительным, чтобы любое конкретное семя смогло найти себе хороший дом при помощи ветра или волн. Но при наличии времени и многократном повторении попыток обе стратегии оказываются результативными. В вопросе распространении семян на ветер полагается большее количество растений, чем на все остальные способы вместе взятые, — правда, обычно речь идет о расстоянии, измеряющемся в дюймах или футах. Но добавьте в уравнение океанские течения, и истории, подобные судьбе Дарвинова хлопка, станут, в сущности, обычным делом: по меньшей мере 170 других видов растений прибыли на архипелаг похожим способом. На самом деле то, что семена смогли добраться до Галапагосских островов, вряд ли можно считать подвигом, учитывая, как хлопок первоначально колонизировал Южную Америку: он пересек весь Атлантический океан, и не один раз, а два. Биогеографы называют это «чудом в квадрате», но подтверждающие это данные бесспорны. У видов американского хлопка имеются гены двух четко различающихся африканских предков, что придает неожиданный эволюционный поворот трансатлантическим связям, последствия которых интересны отнюдь не только ботаникам. В XIX в. перемещение хлопка через Атлантический океан легло в основу мировых событий: индустриализации, глобализации, подъема Британской империи, рабства и Гражданской войны в США.
Трудно преувеличить важность хлопка в формировании облика современного мира. Историки назвали его «волокном революций» и «двигателем промышленной революции». Он стал первым глобальным массово производимым товаром и обусловил появление «торгового треугольника», связавшего американские плантации, британские фабрики и африканские работорговые порты: хлопок-сырец плыл на восток, готовые ткани — на юг, а рабская рабочая сила — на запад. Как сформулировал Карл Маркс, «без рабства нет хлопка, без хлопка нет современной промышленности». Маркс написал эти слова в 1846 г., в то время когда торговля хлопком составляла 60 % американского экспорта — весьма впечатляющая цифра — и давала работу одному из пяти британских рабочих. И хлопоксырец, и продукты его переработки оставались доминирующими экспортными европейскими и американскими товарами более века. Но стремительные социальные и экономические изменения, вызванные волокнами семян хлопчатника, начались намного раньше. Когда Христофор Колумб обнаружил хлопок на Карибских островах, он, естественно, принял это за еще одно подтверждение того, что добрался до побережья Азии. Больше тысячи лет хлопок считался сугубо азиатской тканью, производимой в Индии и распространяемой по торговым путям, тянувшимся на восток до Японии и на запад до Африки и Средиземноморья. В одну только Персию ежегодно приходили 25 000–30 000 верблюдов, груженных индийским хлопком, и скромный, но постоянный поток хлопка добирался до Европы через Венецию, где он рассматривался как выгодное дополнение к торговле пряностями. Хлопок широко покупался и продавался и по всей Азии. Историки часто отмечали, что Шелковый путь в обратную сторону был Хлопковым путем. Китайские купцы возвращались домой с огромными запасами индийской ткани, но все равно не могли угнаться за спросом. В итоге в Китае по указу императора был создан собственный источник хлопка: строгий закон XIV в. требовал, чтобы в каждом крестьянском хозяйстве размером больше акра часть земли была отведена под хлопок. Когда португальские и голландские корабли впервые добрались до азиатских портов в поисках специй, они обнаружили, что хлопок там — важнейшая составляющая местной экономики. Набивные ткани из Индии часто пользовались большим покупательским спросом, чем даже европейское серебро, особенно при торговле с отдаленными островами, где выращивали корицу и мускатный орех. Ткани потихоньку становились выгодным побочным бизнесом для голландцев, но именно британская Ост-Индская компания положила начало новой хлопковой эпохи. Во второй половине XVIII в. сошлись три фактора, преобразившие экономику хлопка: мода, технические инновации и политика. Появление миткаля и ситца23, а также других набивных тканей, на которых с ничтожными затратами копировались узоры дорогих шелков, способствовало распространению ярких цветов в одежде и совершенствованию чувства стиля среди представителей растущего европейского среднего класса. Вопреки сопротивлению со стороны шерстяной и льняной промышленности — в том числе протекционистских законов, а также время от времени происходящим текстильным бунтам и шокирующим зрелищам на улицах Лондона, когда на женщин, одетых в ситец, нападала толпа и раздевала их догола, — импорт индийского хлопка рос с огромной скоростью. ОстИндская компания переключилась с торговли пряностями на текстиль, наводняя им рынки не только Европы, но и принадлежащих Британии территорий, разбросанных по всему миру — от Африки до Австралии и Вест-Индии. Успех индийских тканей как популярного во всем мире товара способствовал развитию производства похожей продукции и привел к ряду революционных изобретений: прядильной машины «Дженни» Джеймса Харгривса, мюльмашины Сэмюэля Кромптона и прядильной ватермашины Ричарда Аркрайта. Механизация повысила качество тканей британского изготовления и резко снизила цены, переместив 23 Английское название миткаля и ситца calico происходит от названия портового города Каликут, сейчас — Кожикоде. — Прим. ред.
мировое производство из индийских деревень в английские фабричные городки. Промышленная революция началась, и семена хлопчатника давали вдохновение и импульс к развитию производственного оборудования точно так же, как другое семя, кофейное, пробуждало и стимулировало умы рабочих, обслуживающих машины. В политике рост спроса на хлопок и необходимость в стабильных поставках помогли обосновать британскую экспансию в Индии. Путем принуждения и завоеваний Ост-Индская компания в итоге стала контролировать весь субконтинент, в то время как британские фабрики перетягивали на себя хлопковый бизнес, подрывая экономику Индии. Неудивительно, что Махатма Ганди избрал домотканый хлопок символом сопротивления британскому правлению, говоря, что «патриотический долг каждого индийца — прясть собственный хлопок и ткать свою ткань». Стилизованная колесная прялка по-прежнему является центральным символом на индийском государственном флаге. Хлопковая промышленность, будучи первой высокомеханизированной отраслью, помогла перевести Европу с крестьянско-фермерской экономики на фабричную, установив схему, которая продержится два столетия: сырье везут с юга на север, а затем произведенные товары экспортируют по всему миру. В Европе эта система укрепила империи и способствовала подъему благосостояния — в Америке она привела к войне. Хлопок, встреченный Христофором Колумбом в Новом Свете, отличался от своих африканских и азиатских родственников. Волокна у него были длиннее, семена крепче держались за них, отчего с ним было значительно труднее работать. Но благоразумный адмирал тем не менее хвалил свой хлопок, заявляя, что он растет в изобилии, не требует ухода и его можно собирать круглый год. Его описания были полны типичного Колумбова хвастовства и самонадеянности, но в случае хлопка его энтузиазм не был так уж неуместен. Более длинные волокна пуха позволяли делать превосходную пряжу, и один-единственный вид американского хлопка сегодня составляет более 95 % мирового производства. Но, как со
всей очевидностью показали мои собственные попытки, отделение семян от волокон было делом непростым. Несмотря на мировой бум, американский хлопок оставался второстепенной культурой до тех пор, пока Эли Уитни не сконструировал свою знаменитую волокноотделительную машину. Она дала мгновенный подъем эффективности и производительности, но молодой изобретатель никак не мог предсказать другие, более отдаленные последствия разработанной им технологии. Хотя он и получил патент на это устройство, подписанный тогдашним государственным секретарем Томасом Джефферсоном (который, ознакомившись с чертежами, заказал машину для своей усадьбы Монтичелло), Эли Уитни так никогда и не получил прибыли от своего изобретения. Простота машины позволяла легко скопировать ее, и вскоре изобретатель узнал, что в сельских южных судах не испытывают особого сочувствия к городскому патентодержателю с Севера. Даже небольшая часть причитающегося Уитни дохода сделала бы его феноменально богатым. В течение десяти лет после получения им бесполезного патента технология очищения волокон привела к 15кратному росту экспорта хлопка с американского Юга. Производство продолжало удваиваться каждые десять лет, и к середине XIX в. южные плантации поставляли примерно три четверти мирового объема хлопка-сырца. Хлопок подарил молодой американской нации больше богатства, влияния и международного престижа, чем любой другой товар. Ни один историк не станет подвергать сомнению тот факт, что Эли Уитни, как правообладатель волокноотделительной машины, пострадал от существовавшей тогда юридической системы, но его невзгоды меркнут по сравнению с другими последствиями этого изобретения. Механизация могла упростить обработку хлопка, но выращивание его попрежнему требовало огромного труда. Внезапно ставший прибыльным американский хлопковый бизнес оживил еще недавно угасавший спрос на африканских рабов. Эта самая гнусная из трех сторон атлантического торгового треугольника взлетела до нового пика в 1790-х гг., когда каждый год по «среднему пути» (маршруту работорговли из Африки в Америку) проходило до 87 000 рабов. Конгресс США запретил ввоз рабов из-за границы в 1808 г., но внутренняя работорговля продолжала процветать, и между 1800 и 1860 гг. число рабов увеличилось впятеро. В некоторых местах покупка и продажа людей, собиравших хлопок, стала бизнесом, который соперничал по прибыльности с куплей-продажей самого хлопка. Эта глубоко укоренившаяся связь рабства и хлопка в итоге стала определять экономику довоенного Юга, подготовив почву для самого ужасного американского военного конфликта. Более миллиона человек было убито, ранено и лишилось домов к концу Гражданской войны в 1865 г. Это противостояние стало решающим для страны, создав и надолго закрепив социальное и политическое разделение. Но лежавшая в его основе экономика семенного пуха практически не изменилась. На смену рабству пришла долевая аренда, и производство хлопка достигло довоенного уровня за пять лет — он оставался главной статьей американского экспорта до 1937 г. Для Эли Уитни все тоже обернулось наилучшим образом. Срок действия его по-прежнему бесполезного патента истек, но он заработал огромное состояние в другой отрасли промышленности — производстве мушкетов, винтовок и пистолетов. По иронии судьбы изделия оружейного завода Уитни были одними из самых распространенных среди стрелкового оружия во время Гражданской войны. Хотя связь семян с военными действиями может показаться надуманной, хлопковый пух — не единственная стратегия распространения семян, которая повлияла на события на поле боя. В первой воздушной бомбардировке в истории участвовали четыре небольшие ручные гранаты, сброшенные из кабины разведывательного самолета во время италотурецкой войны 1911 г. Итальянский пилот действовал один, без приказа, и сбрасывал гранаты, пролетая низко над турецким лагерем в Ливийской пустыне. Никакого урона противнику нанесено не было, но люди с обеих сторон конфликта расценили это действие как чудовищное нарушение военной этики. Однако чувство возмущения быстро прошло, как
только стратеги осознали потенциал нового средства нападения. Те сброшенные гранаты открыли новую эру в военном деле, и пилот навечно заслужил упоминание в учебниках по военной истории. Однако немногие помнят необычную конструкцию его летательного аппарата. Это был не биплан в стиле братьев Райт или Альберто Сантос-Дюмона, бразильского пионера авиации; также он не был вдохновлен и птицеподобными планерами Отто Лилиенталя. Самолет состоял из хвостового пропеллера и изящного крыла, которое показалось бы знакомым любому уроженцу Индонезии, где штуковины такой же формы в огромных количествах летают среди листвы. Аэроплан, использовавшийся в том инциденте, был фактически копией летающего семени яванского огурца, отличающегося превосходными аэродинамическими свойствами, но только сильно увеличенного в размерах. Большинство пионеров-авиаторов брали идеи у птиц и летучих мышей, но австриец Иго Этрих предпочел значительно более древнюю версию крыльев. Окаменелости, похожие на те, что я видел у Билла ДиМишеля, показывают: семена были крылатыми на протяжении сотен миллионов лет. Имея огромное количество времени на эксперименты, растения, всевозможными способами утончая и растягивая ткани своих отпрысков, создали огромное разнообразие килей и лопастей — от ячеистого ребра белозора бахромчатого, «бахромчатой парнасской травы», до многослойных крылышек дельфиниума или более знакомых «вертолетиков» клена и явора. Этрих сосредоточил внимание на семени, чье одиночное стреловидное крыло в длину достигает 6 дюймов (15 см), но, как и волокно хлопка, имеет толщину всего в одну клетку, что дает ему подъемную силу без увеличения веса. Лоза яванского огурца тонкая и невзрачная, она забирается вверх, к освещенным солнцем верхушкам деревьев индонезийских лесов. Немногие западные ботаники видели ее — но о семенах они узнали задолго до того, как нашли образующее их растение. Сотнями вылетая из лопнувшего тыквообразного плода, семена яванского огурца планируют вниз, обычно пролетая большие расстояния от края джунглей. Моряки рассказывали, что находили их на палубах кораблей, за много миль от берега. Семена совершают эти великолепные полеты за счет свойств, привлекательных для любого авиационного инженера, — пассивной стабильности крыла и малого угла снижения. Первый термин говорит о саморегулировании в полете — способности возвращаться в равновесие, когда начинается рыскание и болтанка. Гибкая мембрана семени яванского огурца достигает этой стабильности естественным образом: его контуры постоянно меняются, смещая центральную точку подъема. «Малый угол снижения» означает, что семена теряют меньше полутора футов (полметра) высоты за каждую секунду планирования. (Кружащиеся семена клена падают с как минимум вдвое большей скоростью.) Хотя Этрих назвал свой самолет Taube (по-немецки «голубь»), он не скрывал того факта, что брал за основу семя, и с тех пор яванские огурцы стали культовыми растениями в авиации. Промышленные Taube имели фюзеляж с хвостом, разделяющим изгиб крыла посередине, но Этрих мечтал строить самолеты, полностью имитирующие семя яванского огурца: убрать хвост и поместить кабину внутри единой сплошной поверхности крыла. Традиционная авиация отошла от такой концепции после Первой мировой войны, но идея самолета в форме «летающего крыла» продолжала жить в воображении немногих конструкторов-оригиналов на протяжении следующих 75 лет, и кульминацией ее стал самолет, который до сих пор считается самым передовым, дорогим и смертоносным из всех когда-либо построенных.
B-2 Spirit, разработанный компанией Northrop Grumman, более известен под общеупотребительным названием «бомбардировщик-невидимка». Как и у семени, вдохновившего конструкторов на его создание, форма B-2, увеличивающая подъемную силу и уменьшающая лобовое сопротивление, чрезвычайно экономична и эффективна: она позволяет самолету пролететь почти 7000 миль (11 265 км) без дозаправки. В качестве дополнительного преимущества отсутствие хвоста или других выступающих плоскостей помогает B-2 избегать обнаружения всеми системами воздушной защиты, кроме самых современных. Хотя был построен всего 21 такой самолет (при общей стоимости программы свыше 2 млрд долларов за один аппарат), B-2 считается главным элементом вооружения США. Рассчитанный на транспортировку и ядерного, и конвенционального ракетного груза, один такой самолет может уничтожить больше жизней, чем вся Гражданская война в США. Это впечатляющее достижение инженерной мысли, но вряд ли его можно считать удачным потомком «летающего крыла» яванского огурца — конструкции, эволюционировавшей не для того, чтобы прерывать жизнь, но чтобы ее распространять. Военная авиация — отрасль промышленности с чрезвычайно высокой конкуренцией, и любые военные подрядчики с радостью заменили бы бомбардировщик Northrop Grumman собственным самолетом. Вдохновленное семенем крыло «бомбардировщика-невидимки» дополнительно стимулирует эту конкуренцию, поскольку его аэродинамических преимуществ хватает ровно настолько, чтобы превосходить соперников и поддерживать финансирование программы B-2. Такое постоянное соперничество помогает самолетостроению не останавливаться в развитии, но также требует ответа на очевидный вопрос из области распространения семян: что лучше, крыло или пух? Взяв с собой восьмифутовую (2,5 м) стремянку, рулетку и обожающего семена дошкольника, я, как мне казалось, хорошо подготовился, чтобы получить этот ответ.
Теплым летним утром мы с Ноа направились на луг за нашим домом, чтобы сыграть в игру, которую мы назвали «запускание семян». Правила были просты. Я залезал на стремянку и отпускал несколько семян, а Ноа бежал за ними по всему лугу, втыкая оранжевый землемерный флажок там, где какое-нибудь из них опускалось на землю. Потом мы брали рулетку и смотрели, как далеко улетели семена. Мы начали с хлопка, но он нас несколько разочаровал. Даже при умеренном ветре пух улетал не больше чем на 16 футов (5 м), а потом падал в траву. Это лучше, чем падать прямо под материнское растение, но, чтобы перенести семена хлопка через океан, явно потребовался бы изрядный ураган. Хотя их волокна легки и многочисленны, сами семена остаются довольно увесистыми, приводя некоторых специалистов к идее, что их самым важным эволюционным преимуществом может быть плавучесть. (Недаром все наиболее пушистые разновидности, такие как Дарвинов хлопок, встречаются на побережьях.) Мы перешли к одуванчикам (30 футов, то есть 9 м), а потом провели испытание пушинок с растущего неподалеку тополя, которые долетели до самой опушки леса в 115 футах (35 м) от нас. Когда пришло время испытать что-нибудь крылатое, я осторожно вытащил из конверта единственное семя яванского огурца. (Хотя мои письма в ботанический сад неподалеку от Джакарты остались без ответа, мне удалось купить парочку семян у проникшегося ко мне сочувствием коллекционера.) Нетрудно было понять, почему Иго Этрих так вдохновился ими. Размером с мою раскрытую ладонь, тонкое, словно лист, семя представляло собой золотистый диск величиной с ноготь большого пальца, окруженный прозрачной мембраной, которая изгибалась на ветру, как пергамент. Семя выглядело идеальным аэронавтом, готовым воспарить, но первый запуск закончился полным провалом. «Оно совсем никуда не годится, папа», — сообщил Ноа с явным недовольством, когда семя закачалось и упало, пролетев пару футов, словно бумажный самолетик со слишком тяжелым носом. Еще пять раз я забирался на верхнюю ступеньку стремянки и запускал это семя, но только однажды оно по-настоящему пролетело, ныряя и рыская, словно нервная птица, почти 50 футов (15 м). Это был лучший результат, чем у хлопка, но вряд ли оно могло служить хорошей моделью для самолета стоимостью миллиарды долларов. Я видел, что интерес Ноа начинает угасать, но все же забрался на стремянку в последний раз. И снова семя нырнуло и немного поколыхалось, приблизившись к траве. Потом, будто преисполнившись решимости, оно поймало нужный ветер и внезапно взмыло вверх. Ноа восторженно завопил, я поспешно слез со стремянки, и гонка началась. Вслед за парящим семенем мы добежали до конца поля; вот оно поднялось, повернуло и преодолело забор сада серией долгих пикирований и кренов. Одна из ласточек-касаток, гнездившихся поблизости на карнизе Енотовой Хижины, подлетела посмотреть, что тут творится, и дважды облетела семя, продолжавшее подниматься. Изумленно хохоча, мы смотрели, как семя взлетело над вершинами леса, попало в более быстрый поток воздуха и начало набирать скорость. «Вот так-то, Ноа! — услышал я собственный крик. — Мы больше никогда его не увидим!» Ноа по-прежнему сжимал в руке оранжевый флажок, а я рулетку, но состязания между крыльями и пухом были забыты. Мы смотрели, как летит это семя, испытывая чистую радость от созерцания того, как нечто прекрасное совершает именно то, для чего оно предназначено. Стоя рядом, запрокинув головы к небу, мы еще долго смеялись, пока семя — тонкий силуэт на пределе видимости, взлетающий все выше и выше, — не скрылось из глаз. Заключение. Будущее семян По космическому закону как день уступает ночи, так зима — лету, война — миру,
голод — изобилию. Все меняется. Гераклит (VI в. до н. э.) В каждой семье есть свои особые знания и умения. Предки моего отца все происходили из Норвегии — из стоического народа рыбаков, бороздящего фьорды на маленьких деревянных лодках. В нынешние времена никто из нас не добывает себе пропитание крючком и леской, но по-прежнему предполагается, что все члены семьи любят рыбачить. Трудно найти семейную фотографию, где кто-нибудь не держал бы в руках пойманного лосося. А мать называла предков со своей стороны «порода Хайнц-57», то есть «двортерьеры» — типичный для Америки коктейль, в котором можно найти кого угодно, от деревенских врачей и воров-лошадников до конгрессмена, убитого на дуэли. Женившись на Элайзе, я породнился с кланом с сильной фермерской традицией. Я до сих пор еще не узнал всех историй ее семьи, но, похоже, во многих из них фигурируют арбузы. «Я вырастил первый тетраплоидный арбуз в Северной Америке», — сообщил мне дедушка Элайзы, Роберт Уивер, весело поблескивая глазами. В свои 94 года Боб не растерял ни грана страстной любви к жизни и по-прежнему помнит во всех подробностях свои арбузные годы — опыление бесчисленных цветков вручную и тщетные попытки продать результаты. «Я поехал посмотреть на этих ребят Берпи, — рассказывал он, имея в виду братьев, управлявших тогда известной семенной компанией, — но они не могли отличить хромосому от грязи!» Слово «тетраплоидный» говорит о количестве хромосом в ядре клетки. Как выяснил еще Грегор Мендель, у растений обычно два набора хромосом, по одному от каждого родителя; такое состояние генетики называют «диплоидным». Но иногда в процессе клеточного деления что-то идет не так, из-за чего получаются семена, число хромосом у которых удвоено по сравнению с обычным двойным набором. В природе это важный источник изменчивости, который может приводить к новым признакам, разновидностям и видам. Альмендро — тетраплоид, как и Дарвинов хлопок. Но в середине XX в. селекционеры-растениеводы обнаружили, что хромосомный набор можно удвоить химическим путем и что скрещивание тетраплоида с диплоидным родительским растением дает бесплодные гибриды24. Для арбузов итогом стал нормальный с виду и сладкий на вкус плод, не способный образовывать семена. Это делало товар более привлекательным для потребителя, а компаниям по продаже семян обеспечивало контроль над рынком, поскольку садоводам и фермерам пришлось каждый год покупать новые семена, а не сохранять собственные. Сейчас бессемянные сорта занимают более 85 % арбузного рынка, но Боб продал свои акции семейного предприятия за десятилетия до того, как пошла прибыль. «Миллионы», — сказал он, когда я спросил, сколько его шурин в итоге заработал на этой идее. Но произнес он это без всякого намека на сожаление. Боб отошел от арбузного бизнеса и перевез семью на запад, поселившись на острове, где, по его словам, «дети могут ходить в школу босиком». Они построили дом из бревен, принесенных морем, посреди сада со столь плодородной почвой, что однажды собрали 24 фунта (11 кг) картофеля с одного растения. Во многих отношениях история Боба предвосхитила бушующую сейчас полемику о будущем семян. Дед Элайзы вырос на ферме и позже вернулся к простому деревенскому образу жизни. Но в промежутке он застал зарождение генной инженерии — области прикладной науки, сейчас вышедшей далеко за пределы простого удвоения хромосом. У 24 Суть в простом делении. Растения с четным числом хромосом легко могут отдать половину этого набора в пыльцу или яйцеклетки, которые затем объединяются и образуют семя. Однако скрещивание диплоидных и тетраплоидных растений дает особей с тремя наборами хромосом, а это количество нельзя разделить поровну. Триплоидные растения могут быть здоровыми, но они стерильны, не способны производить жизнеспособную пыльцу или яйцеклетки и потому не образуют семян. — Прим. авт.
современных генетиков, занимающихся растениями, есть инструменты для добавления, удаления, изменения, переноса и, в перспективе, создания генов, кодирующих заданные признаки. Фермеры теперь столкнулись с патентными спорами по поводу сохранения семян, свободного опыления и других стародавних традиций, а критики выражают закономерные опасения насчет последствий смешивания генов разных видов — для экологии, здоровья и даже нравственности. Генетически модифицированные семена вошли в постоянно растущий список технологий и инноваций — от дронов и клонирования до атомной энергии, — с которыми нам не так-то легко примириться. Некоторые люди принимают идею манипулирования семенами, особенно те, кто желает получать на этом доход, но многие относятся к ней с подозрением или полностью отвергают. Невозможно найти одно решение, которое устроит всех, но если вы дочитали до этих слов, то значит, тоже довольно много думали о семенах, и я надеюсь, в одном вопросе со мной согласны: семена достойны того, чтобы их обсуждать. Боб Уивер никогда больше не занимался коммерческим фермерством, но садоводство осталось важнейшей частью жизни его семьи. Они с женой привили любовь к этому занятию своим детям, которые передали ее дальше, поколению Элайзы. А теперь эта страсть прочно завладела Ноа. Всякий раз, когда собирается семья Уиверов, беседа в итоге сворачивает на то, кто что выращивает и каковы его успехи в этом деле. Нередко появляются пакетики с семенами, на которых нацарапаны подсказки, разворачиваются специально припасенные для этого случая конверты и начинается обмен многообещающими сортами. Как народ менде в Сьерра-Леоне, «пробующий новый рис», садоводы повсюду схожи между собой готовностью и желанием обменяться семенами, постоянно экспериментируя на возделываемом ими участке земли. И благодаря этой традиции дарения и принятия семена обрастают историями. Когда я беседовал с Дайан Отт Уили из Обменного фонда семян, она рассказала, что, когда сажала дедушкин вьюнок, ей казалось, будто дедушка снова с ней. Все лето ей чудилось, что она видит его то стоящим среди пурпурных цветов, подмигивающих с живой изгороди, то выглядывающим из теплицы. Так и в нашем саду, где каждый год Элайза сажает то капусту из «хранилища № 4», рекомендованную ее дедом, то листовую капусту тети Крис (которая досталась ей от одноногого наполовину шотландца, наполовину ирландца по фамилии Макнот). Или, например, сеет любимую всей семьей вьющуюся фасоль сорта Oregon Giant («орегонский великан»), которую сейчас трудно найти, если только вы не запасаете семена сами. Мне нравится думать, что родственники, в свою очередь, выращивают «Элайзин латук» — местную разновидность сорта Salad Bowl («салатный шар»), найденную много лет назад возле ее участка в общинном саду. Эволюция во многом действует как садовод, сохраняя результаты только наиболее удачных экспериментов. И в триумфе семян нет ничего неизбежного и неизменного. Точно так же, как споровые растения утратили господство, и семена, возможно, когда-нибудь сменятся чем-то новым. Может статься, этот процесс на самом деле уже давно идет. Орхидные, насчитывающие более 26 000 общепризнанных видов, являются самым разнообразным и эволюционно развитым семейством на земле. И при этом их семена — вообще уже почти не семена. Раскройте коробочку орхидеи, и семена высыплются, как пыль, — микроскопические частички, фактически лишенные семенной оболочки, защитных химических веществ или сколь-либо заметного запаса питания. Это все еще зародыши растений, но, возвращаясь к аналогии Кэрол Баскин, у них нет ни коробки, ни завтрака. По сути, они могут прорасти и выжить, только если попадут в почву, содержащую совершенно определенную разновидность симбиотических грибов. В этом смысле семена орхидных мало что могут предложить людям — ни топлива, ни фруктов, ни пищи, ни волокон, ни полезных лекарств. Только один вид из всех этих тысяч производит плоды, имеющие хоть какую-то коммерческую ценность, — ваниль. Если бы у орхидных не было красивых цветков, мы бы вряд ли вообще о них узнали. Палеоботаники вроде Билла ДиМишеля рассматривают эволюцию растений на протяжении длительного времени, наблюдая, как признаки, виды и целые группы
появляются и исчезают в палеонтологической летописи. Билл не считает, что господство семян закончится сколько-нибудь скоро. «Орхидные — дармоеды», — заверил он меня. В придачу к зависимости от грибов большинство видов — эпифиты, использующие другие растения в качестве опоры и субстрата. А в их привлекательных цветках редко содержится нектар или доступная пыльца — это система обмана, которая распалась бы, если бы другие растения не вознаграждали опылителей. И тем не менее, если чуть ли не один из десяти видов мировой флоры принадлежит к орхидным, трудно поверить, что они не нашли какойто свой путь. Успех использования простых пылеподобных семян напоминает нам, что сложность — лишь симптом эволюции, а не следствие. Все изощренные и замечательные черты, свойственные семенам, — от питательности до выживаемости и защиты — будут сохраняться только до тех пор, пока приносят пользу будущим поколениям. Семена воплощают в себе биологию передачи свойств потомству. В некотором смысле в этом также коренится их фундаментальное значение для культуры. Семена представляют для нас материальное воплощение неразрывности прошлого и будущего, служа напоминанием о человеческих взаимосвязях, равно как и о природных ритмах смены сезонов и почв. Прошлой осенью мы с Ноа собирали семена колокольчика и розовой мальвы в заросшем цветнике моей матери. Я привез их домой, чтобы засеять участок голой земли перед Енотовой Хижиной. Ранней весной мы вскопали землю на нашей маленькой делянке, выдернули несколько сорняков и принесли семена. Ноа внимательно осмотрел черноватые комочки семян мальв в морщинистых коробочках и колокольчиков, похожих на комочки золотистой пыли. Когда пришло время сажать, он бросил полные горсти семян на вскопанную землю, а потом добавил кое-что от себя: четыре зернышка попкорна, заботливо сбереженные с недавнего перекуса. По счастью, мы выбрали идеальный момент для посадки. Затяжной дождь в тот день полил семена, а потом небо расчистилось, подарив нам много солнечных дней. Мальвы проросли быстро, вылезая из земли с прилипшими к молодым листочкам кусочками семенных оболочек. С тех пор прошло две недели, я пишу эти строки и слышу, как Элайза за окном моего кабинета показывает Ноа маленькие растения: «Это еще один просвирник , — произносит она ботаническое название. — Видишь?» Он отвечает «да» и позже с гордостью показывает мне ростки — бравые зеленые крохотульки, торчащие из грязи. К тому времени, как эта книга выйдет из печати, они уже зацветут. Приложение. Общеупотребительные и научные названия растений Список содержит научные и/или бытовые названия растений на русском и английском языках, а также латинские названия видов и названия семейств (русские и латинские) для всех растений, упомянутых в тексте. Научное и/или бытовое названиеАнглийское названиеЛатинское название вида или рода, в последнем случае добавляется spp.Название семейства латинское и русское (в скобках)АбрикосApricotPrynus armeniacaRosaceae (розовые)Абрус молитвенный, или опасный, четочникRosary peaAbrus precatoriusFabaceae (бобовые)Авокадо, или персея американскаяAvocadoPersea AmericanaLauraceae (лавровые)Аденантера павлинья, «коралловые бобы»Coral beanAdenanthera pavoninaFabaceae (бобовые)АйваQuinceCydonia oblongaRosaceae (розовые)АкацияAcaciaAcacia spp.Fabaceae (бобовые)Альбиция ленкоранская, шелковая акацияSilk treeAlbizzia julibrissinFabaceae (бобовые)Альмендро, диптерикс панамскийAlmendroDipteryx panamensisFabaceae (бобовые)Амми большаяBishop’s flowerAmmi majusApiaceae (сельдереевые), или Umbelliferae (зонтичные)АнанасPineappleAnanas spp.Bromeliaceae (бромелиевые)Анонидиум МаннаJunglesopAnonidium manniiAnnonaceae (анноновые)АпельсинOrangeCitrus sinensisRutaceae (рутовые)Арахис, земляной орехGroundnutArachis hypogaeaFabaceae (бобовые)Арбуз съедобныйWatermelonCitrullus lanatusCucurbitaceae
(тыквенные)АстраAsterAster spp.Asteraceae (астровые), или Compósitae (сложноцветные)Афцелия африканскаяAfzeliaAfzelia africanaFabaceae (бобовые)Базилик душистый, или благородныйBasilOcimum basillicumLamiaceae (яснотковые)Баклажан, паслен темноплодныйEggplantSolanum melongenaSolanaceae (пасленовые)Баланитес УилсонаBalanitesBalanites wilsonianaZygophyllaceae (зигофилловые, или парнолистниковые)Бамия, окраOkraAbelmoschus esculentusMalvaceae (мальвовые)БананBanana, plantainMusa spp.Musaceae (банановые)Безвременник осеннийAutumn crocusColchicum autumnaleColchicaceae (безвременниковые)Белена чернаяHenbaneHyoscyamus nigerSolanaceae (пасленовые)Белозор бахромчатыйFringed grass of ParnassusParnassia fimbriataCelastraceae (бересклетовые)Бразильский орех, бертолетия высокаяBrazil nutBertholletia excelsLecythidaceae (лецитисовые)Болиголов пятнистый, или омег, или вехPoison hemlockConium maculatumApiaceae (зонтичные)Босвеллия священная, ладанное деревоFrankincenseBoswellia sacraBurseraceae (бурзеровые)БоярышникHawthornCrataegous spp.Rosaceae (розовые)БухарникVelvet grassHolcus spp.Poaceae (злаки)ВанильVanillaVanilla spp.Orchidaceae (орхидные)Венерина мухоловкаVenus flytrapDionaea muscipulaDroseraceae (росянковые)ВетвянкаArm milletBrachiaria spp.Poaceae (злаки)Вигна угловатая, адзукиAdzuki beanVigna angularisFabaceae (бобовые)Вика, горошекVetchVicia spp.Fabaceae (бобовые)Виноград культурныйGrapeVitis viniferaVitaceae (виноградные)ГвоздикаCarnationDianthus spp.Caryophyllaceae (гвоздичные)Гвоздичное дерево, сизигиум ароматныйClove treeSyzygium aromaticumMyrtaceae (миртовые)ГеоргинаDahliaDahlia spp.Asteraceae (астровые), или Compósitae (сложноцветные)ГибискусHibiscusHibiscus spp.Malvaceae (мальвовые)Гинкго двулопастный, или гинкго билобаGinkgoGinkgo bilobaGinkgoaceae (гинкговые)Горох посевнойPea, common peaPisum sativumFabaceae (бобовые)Горчица, синаписMustardSinapis spp.Brassicaceae (капустные)Гранат обыкновенный, гранатовое деревоPomegranatePunica granatumLythraceae (дербенниковые)Грецкий орехWalnutJuglans régiaJuglandaceae (ореховые)Гречиха посевная, съедобная, обыкновеннаяBuckwheatFagopyrum esculentumPolygonaceae (гречишные)ГрушаPearPyrus spp.Rosaceae (розовые)Гуар, циамопсис четырехкрыльниковый, гороховое деревоGuar, cluster beanCyamopsis tetragonolobaFabaceae (бобовые)ГуаранаGuaranaPaullinia cupanaSapindaceae (сапиндовые)ДактилоктениумStar grassDactyloctenium radulansPoaceae (злаки)Дельфиниум, или живокость, шпорникLarkspurDelphinium spp.Ranunculaceae (лютиковые)Диптерикс душистый, бобы тонкаTonka beanDipteryx odorataFabaceae (бобовые)ДонникSweet cloverMelilotus spp.Fabaceae (бобовые)ДубOakQuercus spp.Fagaceae (буковые)Душистый колосок, пахучеколосникVernal grassAnthoxanthum odoratumPoaceae (злаки)Дыня цамма, дикий арбузTsamma melonCitrullus ecirrhosusCucurbitaceae (тыквенные)ЕжевикаBlackberryRubus spp.Rosaceae (розовые)Замия, чигуаChiguaZamia restrepoiZamiaceae (замиевые)Земляничное дерево МензисаMadronaArbutus menziesiiEricaceae (вересковые)Зира, куминCuminCuminum cyminumApiaceae (зонтичные)ИваWillowSalix spp.Salicaceae (ивовые)Имбирь аптечный, или лекарственный, или настоящийGingerZingiber officinaleZingiberaceae (имбирные)Инжир, фиговое дерево, смоковницаFigFicus carica spp.Moraceae (тутовые)Ирис, касатикIrisIris spp.Iridaceae (ирисовые, или касатиковые)КакаоCacaoTheobroma cacaoMalvaceae (мальвовые)Чайный куст, чай, камелия китайскаяTeaCamellia sinensisTheaceae (чайные)КанареечникCanary grassPhalaris spp.Poaceae (злаки)Канареечник каролинскийMaygrassPhalaris carolinianaPoaceae (злаки)Канна индийскаяCanna lilyCanna indicaCannaceae (канновые)Капуста кудрявая (браунколь)KaleBrassica oleraceaBrassicáceae (капустные), или Crucíferae (крестоцветные)Капуста листоваяCollard greensКапуста брюссельскаяBrussels sproutsКапуста цветнаяCauliflowerКапуста брокколиBroccoliКапуста кольрабиKohlrabiКарамболаStarfruitAverrhoa carambolaOxalidáceae (кисличные)Картофель, или паслен клубненосныйPotatoSolanum tuberosumSolanaceae (пасленовые)Кассия, коричник китайскийCassiaCinnamomum cassiaLauraceae (лавровые)Каштаносемянник южный, или кастаноспермум южныйBlackbeanCastanospermum australFabaceae
(бобовые)КастиллеяPaintbrushCastilleja spp.Orobanchaceae (заразиховые)КаштанChestnutCastanea spp.Fagaceae (буковые)Кешью, анакардиум западныйCashewAnacardium occidentaleAnacardiaceae (анакардиевые)КиноаQuinoaChenopodium quinoaAmaranthaceae (амарантовые)КленMapleAcer spp.Sapindaceae (сапиндовые)Клен псевдоплатановый, или белый, яворSycamoreAcer pseudoplatanusSapindaceae (сапиндовые)Клещевина обыкновеннаяCastor beanRicinus communisEuphorbiaceae (эуфорбиевые, или молочайные)Клубника, земляникаStrawberryFragaria spp.Rosaceae (розовые)КлюкваCranberryVaccinium spp.Ericaceae (вересковые)КовыльFeather grassStipa spp.Poaceae (злаки)КокосCoconutCocos nuciferaArecaceae (пальмовые)КолаKola nutCola spp.Malvaceae (мальвовые)КолеусColeusColeus spp.Lamiaceae (яснотковые)Конский каштанHorse chestnutAesculus hippocastanumSapindaceae (сапиндовые)Кориандр посевной, или овощнойCorianderCoriandrum sativumApiaceae (зонтичные)Коричник цейлонский, корицаCinnamonCinnamomum verumLauraceae (лавровые)Коровий горохCowpeaVigna unguiculataFabaceae (бобовые)Коровяк тараканийMoth mulleinVerbascum blattariaScrophulariaceae (норичниковые)КостерBromeBromus spp.Poaceae (злаки)Костер кровельныйCheat grassBromus tectorumPoaceae (злаки)Кофе, кофейное деревоCoffeeCoffea spp.Rubiaceae (мареновые)Кукуруза, маисCorn, MaizeZea maysPoaceae (злаки)Кунжут, сезамSesameSesamum indicum spp.Pedaliaceae (педалиевые)ЛаданникRock roseCistus spp.Cistaceae (ладанниковые)ЛаймLimeCitrus aurantiifoliaRutacea (рутовые)ЛеукоспермумыPincushion proteaLeucospermum spp.Proteaceae (протейные)Лещина, или орешникHazelCorylus spp.Betulaceae (березовые)ЛимонLemonCitrus limonRutacea (рутовые)Лопух, репейник,BurdockArctium spp.Asteraceae (астровые), или Compósitae (сложноцветные)Лотос орехоносныйIndian lotusNelumbo nuciferaNelumbonaceae (лотосовые)МакPoppyPapaver spp.Papaveraceae (маковые)МалинаRaspberryRubus spp.Rosaceae (розовые)Мальва, алтей, шток-розаHollyhockAlcea spp.Malvaceae (мальвовые)Манго, или мангифераMangoMangifera spp.Anacardiaceae (анакардиевые)Манцинелла, мансанильоManzanilloHippomane mancinellaEuphorbiaceae (молочайные)Марсилея, водный клевер, четырехлистный клеверNardooMarsilea sppMarsileaceae (марсилиевые)МашMung beanVigna radiateFabaceae (бобовые)Мелколепестник канадский, кониза канадскаяCanadian fleabaneConyza CanadensisAsteraceae (астровые), или Compósitae (сложноцветные)МиндальAlmondPrunus dulcisRosaceae (розовые)Мириантус Хольста, омвифаOmwifaMyrianthus holstiiUrticaceae (крапивные)МожжевельникJuniperJuniperus spp.Cupressaceae (кипарисовые)Морковь посевнаяCarrotDaucus carotaApiaceae (зонтичные)Мукуна жгучая, бархатные бобыVelvet beanMucuna pruriensFabaceae (бобовые)Мускатник душистый, мускатный орехNutmegMyristica fragransMyristicaceae (мускатниковые)Мыльнянка лекарственнаяSoapwortSaponaria officinalisCaryophyllaceae (гвоздичные)МятликBluegrassPoa spp.Poaceae (злаки)НезабудкаForget-me-notMyosotis spp.Boraginaceae (бурачниковые)Нут, бараний горох, бобы гарбанзоChickpea, garbanzo beanCicer arietinumFabaceae (бобовые)ОвесOatAvena spp.Poaceae (злаки)Овсюг, овес пустойWild oatAvena spp.Poaceae (злаки)ОвсяницаFescueFestuca spp.Poaceae (злаки)Огурец обыкновенный, или посевнойCucumberCucumis sativusCucurbitaceae (тыквенные)Одуванчик лекарственныйDandelionTaraxacum officinaleAsteraceae (астровые, или сложноцветные)Олива европейская, или культурная, оливковое деревоOliveOlea europaeaOleaceae (маслиновые)ОмелаMistletoeViscum spp.Viscaceae (омеловые)ОрмозияHorse-eye beanOrmosia spp.Fabaceae (бобовые)Падуб парагвайский, парагвайский чай, матеMaté, yerba mateIlex paraguariensisAquifoliaceae (падубовые)Падуб, остролистHollyIlex spp.Aquifoliaceae (падубовые)Пажитник сенной, или греческий, шамбалаFenugreekTrigonella foenumgraecumFabaceae (бобовые)Пальма масличная, элеис гвинейскийOil palmElaesis guineensisArecaceae (пальмовые)Пальма тагуа, или слоноваяTaguaPhytelaphas spp.Arecaceae (пальмовые)Папоротник-орлякBracken fernPteridium spp.Dennstaedtiaceae
(деннштедтиевые)Перец стручковый, овощной, чилиPepper, chiliCapsicum spp.Solanaceae (пасленовые)Перец черныйPepper, black or whitePiper nigrumPiperaceae (перечные)ПерсикPeachPrunus persicaRosaceae (розовые)Пимента двудомная, ямайский перец, перец гвоздичный (душистый)AllspicePimenta dioicaMyrtaceae (миртовые)ПолевицаBent-grassAgrostis spp.Poaceae (злаки)ПолевичкаNaked woollybuttEragrostis eriopodaPoaceae (злаки)Просвирник пренебреженный, или мальва незамеченнаяDwarf mallowMalva neglectaMalvaceae (мальвовые)ПросоMilletPanicum spp.Poaceae (злаки)Просо расширенноеHairy panic grassPanicum effusumPoaceae (злаки)ПшеницаWheatTriticum spp.Poaceae (злаки)РапсCanola, RapeBrassica napusBrassicaceae (капустные), или Crucíferae (крестоцветные)Расторопша пятнистаяMilk thistleSilybum marianumAsteraceae (астровые), или Compósitae (сложноцветные)РевеньRhubarbRheum spp.Polygonaceae (гречишные)РисRiceOryza spp.Poaceae (злаки)Рожковое дерево, кэробCarob, LocustCeratonia siliquaFabaceae (бобовые)Рожь посевная, или культурнаяRyeSecale cerealePoaceae (злаки)Саговник, цикас, саговая пальмаCycadCycas spp.Cycadaceae (саговниковые)Сакоглоттис габонский, «горькая кора»BitterbarkSacoglottis gabonensisHumiriaceae (гумириевые)Салат-латукLettuceLactuca spp.Asteraceae (астровые, или сложноцветныеСантал остроконечный, квандонг пустынный, австралийский сандалQuandongSantalum acuminatumSantalaceae (санталовые, или сандаловые)Сахарный тростникSugarcaneSaccharum spp.Poaceae (злаки)Свекла обыкновеннаяBeetBeta vulgáris.Amaranthaceae (амарантовые)Секвойя вечнозеленая, секвойяSequoiaSequoia sempervirensCupressaceae (кипарисовые)СельдерейCeleryApium graveolensApiaceae (сельдереевые), или Umbelliferae (зонтичные)Селагинелла Уоллеса, плаунокWallace’s spike mossSelaginella wallaceiSellaginelaceae (селагинелловые, или плаунковые)Сенна китайскаяChinese sicklepodSenna obtusifoliaFabaceae (бобовые)Симмондсия китайская, жожобаJojobaSimmondsia chinensisSimmondsiaceae (симмондсиевые)Склерокария эфиопская, марулаMarulaSclerocarya birreaAnacardeaceae (анакардовые)СливаPlumPrunus domesticaRosaceae (розовые)Cмородина чернаяBlack currantRibes nigrumGrossulariaceae (крыжовниковые)СоргоSorghumSorghum spp.Poaceae (злаки)СояSoybeanGlycine maxFabaceae (бобовые)Спаржа лекарственная, или обыкновенная, аспарагусAsparagusAsparagus officinalisAsparagaceae (спаржевые)Спороболус, или спороболRay grassSporobolus actinocladusPoaceae (злаки)Строфант приятныйClimbing oleanderStrophanthus gratusApocynaceae (кутровые)СумахSumacRhus spp.Anacardiaceae (анакардиевые)ТисYewTaxus spp.Taxaceae (тисовые)Тмин обыкновенныйCaraway, Meridian fennel, Persian cuminCarum carviApiaceae (зонтичные)Томат, помидорTomatoSolanum lycopérsicumSolanaceae (пасленовые)Тонконог, келерияJune grassKoeleria spp.Poaceae (злаки)ТопольPoplarPopulus spp.Salicaceae (ивовые)ТрадесканцияSpiderwortTradescantia spp.Commelinaceae (коммелиновые)ТриостренницаMulga grassAristida contortaPoaceae (злаки)ТсугаHemlockTsuga spp.Pinaceae (сосновые)Тыква, кабачок, горлянкаSquash, pumpkin, gourdCucurbita spp.Cucurbitaceae (тыквенные)Урена лопастная, конголезский джутCongo juteUrena lobataMalvaceae (мальвовые)УтесникGorseUlex spp.Fabaceae (бобовые)Физостигма ядовитая, калабарский бобCalabar beanPhysostigma venenosumFabaceae (бобовые)Фикус священный, дерево БодхиBodhi figFicus religiosaMoraceae (тутовые)Финик пальчатый, финиковая пальмаJudaean date palmPhoenix dactyliferaArecáceae (арековые), или Palmáceae (пальмы)Фитолакка, лаконосPokeweedPhytolacca americanaPhytolaccaceae (лаконосовые)Хлебное деревоBreadfruitArtocarpus altilisMoraceae (тутовые)ХлопчатникCottonGossypium spp.Malvaceae (мальвовые)Хлопчатник ДарвинаDarwin’s cottonGossypium darwiniiMalvaceae (мальвовые)ХризантемаChrysanthemumChrysanthemum spp.Asteraceae (астровые, или сложноцветные)Цезальпиния колючая, тараTaraCaesalpinia spinosaFabaceae (бобовые)Цербера одолламская, дерево самоубийцSuicide treeCerbera odollamApocynaceae (кутровые)Чемерица белаяWhite helleboreVeratrum albumMelanthiaceae (мелантиевые)Чемерица зеленая, или американскаяFalse helleboreVeratrum
virideMelanthiaceae (мелантиевые)ЧертополохThistleCarduus spp.Asteraceae (астровые, или сложноцветные)ЧечевицаLentilLens culinarisFabaceae (бобовые)ШпинатSpinachSpinacia spp.Amaranthaceae (амарантовые)Эгилопс, коленницаGoat grassAegilops spp.Poaceae (злаки)ЮккаYuccaYucca spp.Asparagaceae (спаржевые)Яблоня домашняяAppleMalus domesticaRosaceae (розовые)Яванский огурецJavan cucumberAlsomitra macrocarpaCucurbitaceae (тыквенные)ЯстребинкаHawkweedHieracium spp.Asteraceae (астровые), или Compósitae (сложноцветные)Ячмень обыкновенныйBarleyHordeum vulgarePoaceae (злаки) Примечания к главам Введение: «Heed!» «…выбрасывают за борт ненавистные саженцы хлебного дерева» : хотя корабль Его Величества «Баунти» заслужил известность мятежом, цель путешествия была ботанической. По предложению сэра Джозефа Бэнкса, президента Королевского общества, капитан Блай получил указание привезти саженцы хлебного дерева с их родины, Таити, в Вест-Индию, где владельцы плантаций надеялись получить дешевый продукт питания для растущего числа рабов. После возвращения в Англию Блай снова отплыл на корабле Его Величества «Провиденс» и завершил свое первоначальное поручение, доставив более 2000 здоровых саженцев на Ямайку. Хотя деревья легко прижились в новом доме, план провалился из-за одной упущенной мелочи: африканские рабы нашли плоды полинезийского хлебного дерева отвратительными на вкус и отказались их есть. «…на этих страницах о ней лишь кратко упоминается» : более подробные и содержательные аналитические обзоры по генетически модифицированным сельскохозяйственным культурам можно найти у Каммингса (Cummings 2008) и Харта (Hart 2002). Предисловие. Неукротимая энергия «…как и ожидал маленький мальчик» : Krauss 1945. «…из примерно 352 000 видов растений, образующих семена для размножения» : подсчеты общего количества видов семенных растений дают разброс от 200 000 до 420 000 (Scotland and Wortley 2003). Число, используемое в данной книге, является результатом долгого сотрудничества между крупнейшими мировыми гербариями, в том числе принадлежащими Королевским ботаническим садам Кью, Нью-Йоркскому ботаническому саду и Миссурийскому ботаническому саду (энциклопедический интернет-проект The Plant List 2013, Version 1.1, доступная на веб-сайте http://www.theplantlist.org). Глава 1. Семя на каждый день «…не может сделать бросок дальше, чем на длину своего тела» : герпетологи с высокоскоростными видеокамерами многократно демонстрировали, что гремучие змеи делают выпад не дальше чем на треть длины своего тела (например, Kardong and Bels 1998). Однако даже хорошо информированные участники событий обычно рассказывают чудовищно преувеличенные истории о дальности броска змей (прекрасные примеры см. в Klauber 1956). Я видел в действии американскую копьеголовую змею (Bothrops asper ) и солидарен с любителями преувеличений: все что угодно кажется возможным, когда эти ядовитые зубы направлены на вас.
«…в первую очередь и привела меня в этот влажный тропический лес» : альмендро, представитель семейства бобовых, в науке называется диптериксом панамским (Dipteryx panamensis , или D. oleifera ). Чтобы больше узнать о роли альмендро в качестве ключевого вида в дождевых лесах Центральной Америки, см. мои работы (Hanson et al. 2006, 2007 и 2008) (приношу свои извинения за самоцитирование). «…в быстро развивающихся сельскохозяйственных ландшафтах Латинской Америки» : у меня были и скрытые мотивы. До исследования альмендро я работал в проектах по изучению горных горилл и бурых медведей — видов, известных в профессиональных кругах как «харизматическая мегафауна», крупные, хорошо заметные животные. В дереве альмендро мой внутренний обожатель растений увидел шанс прорекламировать «харизматическую мегафлору». А как еще охарактеризовать ключевое для экосистемы 150-футовое (45 м) дерево с твердой, как железо, древесиной и прической Мардж Симпсон? «…из влажных тропических лесов Южной Мексики и Гватемалы» : у авокадо, или персеи американской (Persea americana ), известны только культурные виды и сорта. В ходе тысячелетий после одомашнивания его дикий предок исчез из лесов Центральной Америки. Когда это произошло, неизвестно, но одна из гипотез гласит, что многие крупноплодные неотропические деревья постепенно вымерли вслед за распространителями их семян: гигантскими броненосцами, глиптодонтами, мамонтами, гомфотериями и другой вымершей плейстоценовой мегафауной (Janzen and Martin 1982). Чтобы переместить куда-либо такое массивное семя, дикому авокадо, несомненно, потребовалась бы помощь крупных животных. (Разумеется, теперь с этой ролью вполне успешно справляются люди, и авокадо можно найти на всех континентах, кроме Антарктиды!) «…их прорастание возможно в любое время года» : ботаники называют семена, которые не выдерживают высушивания, незасухоустойчивыми, или рекальцитрантными. Хотя эта стратегия редко встречается в умеренном и сезонном климате, она характерна для 70 % видов тропических дождевых лесов, где быстрое прорастание дает больше преимуществ, чем долгое состояние покоя. Однако то, что годится для джунглей, затрудняет хранение. Кристина Уолтерс из Национального банка семян США называет рекальцитрантные семена «избалованными детишками», но достигла некоторого успеха в сверхбыстрой заморозке выделенных зародышей в жидком азоте. «…самая обнадеживающая десятая доля унции, которую я когда-либо измерял» : поскольку семена авокадо никогда не высыхают по-настоящему и не входят в состояние покоя, они впитывают лишь небольшое количество воды, важное только на последней стадии полного набухания. Сухие семена обычно впитывают вдвое или втрое больше собственного веса. «…от подавляющего действия кофеина, содержащегося в зернах» : клеточное деление в растениях происходит в специальной ткани, называемой меристемой , которая расположена в основном на кончиках растущих корней и побегов. Как только набухшие клетки кофейного семени отодвигают эти кончики подальше от кофеина, меристема может делиться и начинается рост за счет деления — неплохая система. «…и времен года, когда их сеют» : Theophrastus 1916. «…заимствуют твердую защитную оболочку у внутренней деревянистой части плода» : непроницаемая скорлупа семени альмендро , например, состоит в основном из эндокарпия , самого внутреннего слоя околоплодника.
«…различия между типами семян» : о первостепенной важности семян в эволюции растений говорит то, что они используются для определения множества групп: голосеменные (gymnospermae ), покрытосеменные (angiospermae ), однодольные (monocotyledones ) — покрытосеменные с одной семядолей, двудольные (dicotyledones ). Даже более тонкие взаимоотношения между близкородственными группами можно часто выстроить, основываясь на строении их семян. Глава 2. Хлеб насущный «…чувство гордости за злаки в стране злаков» : одним из неожиданных результатов этой работы стало повторное открытие гигантского палузского земляного червя (Driloleirus americanus ) — местного вида, который давно считался вымершим вместе с упадком прерий. Правда, свежие экземпляры меньше прежних: этот червяк-альбинос, по слухам, достигал трех футов (1 м) в длину и имел отчетливый запах лилий. «…свыше 70 % площади возделанных земель» : по традиции слово «злаковые» относится к съедобным семенам однолетних злаков, в то время как «зерновые» — более общий термин, включающий и семена таких растений, как гречиха (относящаяся к тому же семейству, что и ревень) или киноа (родственная свекле и шпинату). Однако в результате ошеломительного успеха компаний У. Келлогга и Ч. Поста злаковые оказались неразрывно связаны с завтраками, а «зерновые» стало обобщающим термином для злаков и злакоподобных культур. Для английского языка это не очень удачно, поскольку термин cereal , теперь означающий «злаковые культуры», раньше был более общим понятием, а само слово происходит от имени прекрасной Цереры, римской богини земледелия. «…зерна злаков по-прежнему кормят весь мир» : с научной точки зрения каждое «зерно» злака — это крошечный односемянный плод, называемый «зерновка» (caryopsis ). Однако ткани околоплодника приспособились служить жесткой семенной оболочкой и стали трудно отличимы от собственно семени даже под микроскопом. Во всех интерпретациях, кроме строго ботанических, зерновка фактически считается семенем. «…свободный и открытый участок земли» : злаки эволюционировали в засушливые времена раннего эоцена и по совокупности признаков приспособлены к жизни на открытых равнинах. Они ветроопыляемы, и зона кущения (ветвления) их побегов расположена близко к земле, что помогает им быстро восстанавливаться после скусывания пасущимися животными или пожаров. В их листьях даже содержатся стеклоподобные кристаллы кремния, созданные, чтобы изнашивать зубы бизонов, лошадей и других стадных животных, которые ими кормятся. «…можно считать удачной» : также стоит помнить, что хотя нам семена злаков кажутся маленькими, но по сравнению с размерами самого растения они оказываются довольно крупными и в действительности являются результатом значительных вложений энергии, особенно для однолетних злаков. «…в стальную проволоку» : чрезвычайно увлекательный рассказ о химической подоплеке этого высказывания можно найти в главе 4 книги Лекутера и Берресона «Пуговицы Наполеона» (Le Couteur, Burreson. Napoleon’s Buttons). «…человекообразные обезьяны, освоившие кулинарию »: по теории Рэнгема, современные приверженцы сыроедения выживают только благодаря огромному ассортименту продуктовых магазинов, но даже при этом демонстрируют признаки пищевого стресса. В природных условиях, где источники пищи рассеяны по ландшафту и подвержены
сезонным изменениям, люди голодали бы без значительного увеличения калорийности пищи в процессе ее приготовления (см. Wrangham 2009). «…от корнеплодов и меда до фруктов, орехов и семян» : помимо кулинарии, освоение огня дало древним людям возможность собирать мед, выкуривая пчел из гнезд. Интереснейшее обсуждение появления этого метода, а также нашей коэволюции с птичкой, называемой большим медоуказчиком , можно найти у Рэнгема (Wrangham 2011). «…бесценный материал для сравнения» : более подробная информация о многих антропологических и археологических примерах из этого абзаца содержится в следующих работах: Clarke 2007; Reddy 2009; Cowan 1978; Piperno et al. 2004; Mercader 2009; and GorenInbar et al. 2004. «…за сотни тысяч лет до появления нашего вида» : я сознательно использую расширенное определение вида человек прямоходящий (Homo erectus ), хотя некоторые авторы предпочитают подразделять его на более раннюю африканскую форму, человек работающий (Homo ergaster ), и более позднюю азиатскую (Homo erectus ). Изотопные данные, а также износ зубов окаменелых остатков предполагают, что появление злаков в рационе произошло значительно раньше, во времена ранних гомининов, таких как австралопитек (Australopithecus ). Ли-Торп с соавторами (Lee-Thorp et al. 2012) полагают, что предки человека ели волокнистые корни болотных злаков и осок круглый год, и в этом случае вполне вероятно, что более питательными семенами злаков они лакомились в сезон созревания. «…вкладывать все свои ресурсы в семена» : сторонники ресурсосберегающего земледелия уже начали выводить крупносеменные многолетние злаки в качестве альтернативы однолетним. Если они добьются успеха, то эти культуры дадут значительные преимущества в области контроля эрозии, связывания углерода и уменьшения зависимости от удобрений и гербицидов (Glover et al. 2010). «…один этот факт объясняет многое в истории человечества» : более подробно об этом утверждении см. Diamond 1999, 139, and Blumler 1998. «…окончательно уничтожил Западную Римскую империю» : Fraser and Rimas 2010, 64. «…в шерсти, могут существовать более года» : симптомы бубонной чумы вызываются чумной палочкой (Yersinia pestis ) — бактерией, которая распространяется среди людей и крыс в результате укусов блох. Хотя зараженные блохи тоже в итоге погибают, они могут прожить много недель, пока популяция бактерий разрастается в их кишечнике. «…помрете со скуки»: («…bored shitless»). Harden 1996, 32. «…стоил более 4 млрд долларов в пересчете на нынешние деньги» : больше информации по истории плотин на реке Снейк можно получить у Петерсона и Рида (Peterson and Reed 1994), а также Хардена (Harden 1996). «…как по вкусу, так и по питательности» : «полноценные белки» содержат в заметных количествах девять аминокислот, в которых наш организм нуждается, но сам производить не может. Их приходится получать с пищей. Большинство мясных и молочных белков полноценные, но во многих растительных продуктах питания отсутствуют одна или больше незаменимых аминокислот.
Глава 3. «Иногда вы чувствуете себя как орех» «…служащему заменителем сиропа из сахарного тростника» : кукурузный сироп получается прямо из крахмала, содержащегося в семенах кукурузы, и его можно купить в любом продуктовом магазине. Он отличается от высокофруктозного кукурузного сиропа, который получают посредством обработки субстрата ферментами, ускоряющими распад крахмала и усиливающими сладость. Если вам нужен информативный и развлекательный рассказ о дебатах вокруг высокофруктозного кукурузного сиропа и проблемах кукурузной промышленности в целом, я чрезвычайно рекомендую документальный фильм «Царица полей» (King Corn, 2008). «…после того как отжато масло какао» : до XIX в. люди употребляли шоколад в первую очередь в виде напитка, а его масляная составляющая рассматривалась как досадный недостаток. «Голландская технология» (изобретенная и усовершенствованная семейством Ван Хойтенов) позволил извлечь масло из бобов, чтобы получить лучший питьевой шоколад. Только позже шоколатье научились смешивать это отжатое масло с молотыми какао-бобами и придумали современный твердый шоколад. Больше об увлекательной истории и научных данных о шоколаде читайте у Беккетта (Beckett 2008) и Коу и Коу (Coe and Coe 2007). «…жидким, внеклеточным, эндоспермом» : этот термин, нелепо смотрящийся на товарной этикетке, тем не менее идеально точен и буквален. Жидкий эндосперм кокосового ореха развивается вне каких-либо клеток — это просто множество клеточных ядер, плавающих в луже цитоплазмы! Эндоспермы других семян могут проходить через многоядерную стадию на ранних этапах своего развития, но только в кокосовых орехах эта причудливая черта сохраняется до полной зрелости. «…а может быть, тысячи миль» : несмотря на примечательную экологию распространения кокоса, его лучшим трюком, позволившим так далеко и повсеместно распространиться, стало то, что он начал приносить пользу людям. В культуре буквально каждого народа, живущего на тропических побережьях, кокос присутствует в каком-либо виде, и его брали с собой, как бы далеко ни отправлялись. Некоторые данные говорят о его происхождении из Юго-Восточной Азии, но кокосовые пальмы распространились от южной части Тихого океана до Африки и Южной Америки задолго до того, как ботаники начали задаваться подобными вопросами. «…а затем и во всем мире» : хотя выращивание миндаля распространено широко, но лучше всего оно укоренилось в Центральной долине Калифорнии, где несколько тысяч садов производят в настоящее время более 80 % мирового годового урожая. Почти все калифорнийские садоводы, выращивающие миндаль, входят в Blue Diamond Cooperative, чей хорошо организованный маркетинг помог миндалю превзойти виноград и стать самой прибыльной культурой штата. «…товар под названием „рапсовое масло“» : исследователи сельскохозяйственных культур из Манитобского университета вывели современный сорт промышленно выращиваемого рапса, из которого получают более приятное на вкус масло пониженной кислотности. Название «канола» получилось из фразы «Can adian o il, l ow a cid» (канадское масло пониженной кислотности). «…и музыкальных инструментов» : до появления дешевой пластмассы после Второй мировой войны орехи тагуа, разрезанные на кусочки и отполированные, составляли до 20 % рынка пуговиц в Северной Америке и Европе. Не так давно они вернулись в модную
индустрию. Больше об истории этого красивого семени написано у Акоста-Солиса (AcostaSolis 1948) и Барфода (Barfod 1989). «…мозговым червем» : в своей книге 2008 г. «Музыкофилия» (Musicophilia) Сакс упоминает более раннее образное выражение, которым шотландцы называют безумно привязчивые мелодии: «личинка волынщика» («piper’s maggot»). «PGPR (полиглицерол полирицинолеат) из семян клещевины» : пищевая добавка Е476, или «полиглицерин»; PGPR также содержит глицерин, а компоненты масла этих семян иногда встречается в соевых бобах. «в восемь раз более эффективный, чем крахмал» : хотя гуаровая камедь более известна в роли загустителя, но для пожарных, операторов трубопроводов и конструкторов торпед и корпусов кораблей она означает нечто другое. В микроскопических количествах гуаровая камедь обладает способностью образовывать «быструю» воду — феномен, значительно уменьшающий сопротивление потоку. Один физик описывает молекулы гуаровой камеди (и подобных ей полимеров) как двойные йо-йо, скручивающиеся и раскручивающиеся таким образом, что предотвращают прилипание турбулентных жидкостей к прилегающим поверхностям. Физика этого процесса до сих пор полностью не понята, но на практике такой эффект ускоряет движение жидкости по шлангами и трубам. ВМС США также изучали это явление как способ повысить эффективность движения корпусов кораблей и уменьшить шум от кораблей, подводных лодок и торпед. «…весь соответствующий геологический период назвать „пенсильванским“» : американские геологи когда-то считали пенсильваний полноценным самостоятельным периодом, но теперь он входит в состав каменноугольного периода. Глава 4. Что умеет плаунок «…в начале каменноугольного периода» : явные предшественники семян появились в позднем девоне, это были в том числе семенные папоротники со структурами, подобными семязачатку, и археоптерис (Archaeopteris ) — древнее дерево, одно из первых древесных растений с мужскими и женскими спорами. «…предшественники яйцеклеток» : по сути, эти крупные споры образуются при развитии особой репродуктивной структуры, которую ботаники называют семязачатком ( или семяпочкой). В результате нескольких делений споры внутри семязачатка возникает зародышевый мешок с яйцеклеткой. «…переломный момент в эволюции, который привел к появлению семян» : хотя селагинеллы (плаунки) и другие современные споровые растения легко можно счесть незначительной частью флоры, они остаются вполне успешными. Пусть стратегия спорового размножения больше не является доминирующей, она просуществовала сотни миллионов лет, и некоторые группы, особенно папоротники, сейчас распространены больше, чем когдалибо. «…на поверхности особых листьев (мегаспорофиллов) или семенных чешуй в шишках» : плодоподобные ткани разнообразных голосеменных могут быть частью самого семени (например, красный, похожий на ягоду присемянник тиса) или происходить от окружающих чешуй (например, ягода можжевельника). Хотя они часто выполняют те же функции в распространении семян, но не считаются плодами, потому что образованы другими тканями.
«…концепцию постепенно нарастающих изменений» : см. Friedman 2009. «… цветковые растения» : ни одна книга о семенах не будет полной без тирады против этой надоевшей и вводящей в заблуждение фразы! Да, у покрытосеменных есть цветы и плоды, но они есть и у многих голосеменных, как ныне живущих, так и вымерших. Как подразумевают названия двух этих важных групп, они различаются по одному признаку, свойственному их семенам: наличию или отсутствию плодолистика. «„…серией опытов по совместной эволюции“» : Pollan 2001, 186. Глава 5. Споры Менделя «…когда весной 1856 г. получил свои первые всходы гороха» : хотя Мендель начал свои опыты по гибридизации в 1856 г., он посвятил предыдущие два года проверке 34 местных сортов гороха, чтобы убедиться, что они действительно будут скрещиваться. В итоге он выбрал 22 из наиболее надежных линий для своих экспериментов. «…с помощью микроскопических, свободно плавающих сперматозоидов» : недавние исследования показывают, что крошечные клещи и коллемболы могут помогать переносить спермии мхов и улучшать оплодотворение (см. Rosentiel et al. 2012). Никто пока не знает, почему они это делают, но это прекрасное напоминание о том, что нам еще много предстоит узнать о репродуктивной системе споровых растений. «…нельзя испечь хлеб, приготовить кашу или что-либо еще из самих спор» : одним из интригующих исключений из этого правила является марсилея, плавающий папоротник из Австралии, у которого имеются различия между женскими и мужскими спорами, как и у плаунка. Более крупные женские споры образуются в небольших сумках, которые можно размалывать, промывать и запекать. Хотя они довольно неприятны на вкус и весьма токсичны (если их неправильно приготовить), лепешки из марсилеи когда-то служили важной пищей «на черный день» для нескольких аборигенных племен. Рассказывают, что знаменитый исследователь Австралии Роберт О’Хара Берк и несколько его товарищей умерли, съев неправильно испеченную марсилею (см. Clarke 2007). «…одни — морщинистые, другие — гладкие» : в целом Мендель проследил изменения семи признаков семян и растений: морщинистые — гладкие, цвет семени, цвет семенной оболочки, форма стручка, цвет стручка, расположение цветков и длина стебля. Для простоты я сфокусировался на первом и самом известном признаке: гладких или морщинистых семенах. «…что он на самом деле думал» : при таком небольшом количестве оригинального материала, с которым можно работать, в большинстве биографических работ о Менделе содержится довольно много домыслов. Илтис (Iltis 1924 — на немецком, 1932 — на английском) остается основным источником сведений. Там явно нарисован образ,