Какую бы сложную задачу ни ставил перед собой селекционер, решить ее поможет коллекция культурных растений и их диких сородичей, собранная советскими исследователями во всем мире.
Когда речь идет о выдающихся коллекциях, о редкостных собраниях уникальных и по масштабам и по значимости экспонатов, невольно вспоминаются такие сокровищницы, как Третьяковская галерея, Эрмитаж, Музей имени А. С. Пушкина… И верно, в них находится многое из того, что составляет славу советского и мирового искусства.
А вот еще одна коллекция, хранящаяся в нашей стране. 300 тысяч образцов разных культурных растений и их диких сородичей. 300 тысяч образцов несхожих между собой живых семян, клубней, луковиц, корневищ. Может быть, если мыслить утилитарно, цена любого из них и даже всех вместе невелика. И тем не менее именно для создания коллекции молодая Советская республика в тяжелейшие годы своего становления щедро выделяла средства на организацию все новых и новых поисковых экспедиций. А потом, во время Великой Отечественной, в блокадном Ленинграде ради сохранения собранных образцов люди терпели жестокий голод, шли под бомбы и снаряды — высевать, сажать, в общем, спасать эту живую коллекцию.
И они сберегли бесценное собрание. Теперь на Кубани для него специально сооружено хранилище, основные этажи которого ушли глубоко в землю. Здесь, как в запасниках Эрмитажа и Третьяковки, содержатся образцы растений, и за их «здоровьем» следят совершенные автоматические приборы и установки.
Отчего же столько внимания и заботы? Почему уже свыше полувека к тем, кто собирает и хранит растительный фонд, не ослабевает поток писем из всех уголков нашей Родины и из-за рубежа?
Секрета тут нет: мы ведем рассказ о самом полном в мире «собрании сочинений» природы. В нем представлено, изучено и описано практически все, имеющее отношение к тем подданным зеленого царства, которые когда-либо были «приручены» человеком, которые служили, служат и будут служить ему на полях, лугах, в садах, огородах. Невозможно переоценить значение этой коллекции, ибо из нее, словно из своеобразного банка, отечественные селекционеры, ученые других стран черпают генетический материал, помогающий им создавать новые сорта сельскохозяйственных культур — продуктивнее, качественнее, выносливее предыдущих. А это значит, что уникальное собрание «работает» на урожай — сегодняшний, завтрашний.
Но, конечно, в современном состоянии живая коллекция сложилась не вдруг. Свое начало она берет в 1924 году: тогда по указанию В. И. Ленина на базе ранее существовавшего в Петрограде Отдела прикладной ботаники был организован Всесоюзный институт прикладной ботаники и новых культур, переименованный позже во Всесоюзный институт растениеводства (ВИР). Его первый директор Н. И. Вавилов поставил перед сотрудниками три главные задачи. Собрать со всего мира — как можно полнее! — возделываемые человеком растения и их диких сородичей. Научиться хранить живые семена и клубни максимально долго без потери присущих им свойств. И, наконец, досконально изучить собранные образцы, рекомендовать лучшие или сразу для посева, посадки, или направить селекционерам — пусть на этой основе выводят сорта, которые впитаю г самое ценное.
Программа была невероятно обширна. Программа была чрезвычайно трудна. Однако лишь выполнение трех вавиловских заданий сулило исполнение вековой мечты человечества — вырастить два колоса там, где рос один.
Разведчики
Итак, что и где собирать?
Во-первых, так называемые местные сорта и популяции — их методом отбора не одну сотню лет из поколения в поколение создавали на полях крестьяне. И пусть получавшиеся растения не поражали урожаями, зато они были наделены каким-либо ценным свойством: устойчивостью к засухе, отменным качеством
8ерна или способностью переносить малоснежные, морозные зимы. Не случайно, например, Канада и США, когда принялись развивать свое зерновое хозяйство, за основу будущих сортов взяли выпестованные безвестными народными творцами русские Крымки, Сивоуски, Белотурки, яровую полбу.
Во-вторых, рядом с местными сортами, на тех же нивах, вировцы высматривали культурные растения, некогда царившие на полях, но по разным причинам забытые. Так, скажем, вышло со знаменитым пивоваренным ячменем из Армении, о котором сохранились многочисленные свидетельства в древних исторических хрониках.
В-третьих, ленинградцы налаживали активный обмен образцами созданных исследователями сортов с зарубежными научными учреждениями. Сейчас их постоянными адресатами стали около 800 институтов и опытных станций 93 стран мира, в числе которых крупнейшие международные селекционные центры. Заметим, что получаемый из-за границы материал интересен далеко не одним селекционерам. Кое-что — разумеется, после тщательной проверки — ВИР и Государственная сортоиспытательная комиссия рекомендуют использовать в колхозах и совхозах. Например, за последнее время на нивы вышли устойчивые к полеганию, продуктивные сорта пшениц Арин, Кальян Сона, Верлд Сидз 1877 и другие.
Чрезвычайно интересным и сложным оказался поиск диких сородичей культурных растений. Они лишь единицами вкраплены в посевы, а чаще теряются среди трав и кустарников на склонах гор, в степи, на пустошах, вдоль древних дорог. Как их найти? Не обследовать же каждый метр земной тверди! Тут нужно было действовать не наугад, а знать, где я что искать.
Долгое время вслед за швейцарцем О. П. Декандолем, жившим на рубеже XVIII и XIX веков, ботаники питали: центры происхождения культурных растений расположены в районах массового поселения их диких сородичей. И практика вроде бы подтверждала теорию. Во всяком случае, к началу нынешнего столетия обнаружили места обитания «дикарей», близких видам культурных растений, а для 27 нашли полудиких родственников. Тайной оставалась генеалогия лишь 26 видов — меньше десятой части того, что возделывают земледельцы всего мира!
Тем не менее Н. И. Вавилов усомнился в безукоризненности такого подхода. Ведь если Декандоль полностью прав, то в принципе и сегодня повторим процесс «перевоспитания» какого-то «дикаря». А вот немецкому ученому Шиндлеру такой опыт с дикой рожью почему-то не удался. И еще. У дикой многолетней ржи колос при созревании рассыпается. И доверься ей древний крестьянин, он остался бы ни с чем, буквально развеяв урожай по ветру. Нет, земледелец не стал бы возделывать такое ненадежное растение. Очевидно, ныне существующая многолетняя рожь — лишь родственница дикой. Прародители же современной ржи, скорее всего, не выдержали борьбы за существование, давно сошли со сцены.
Это только один пример, но в теории Декандоля нашлись и другие неясности.
Ну, а все же, где тогда искать Эльдорадо зелепого царства — центры происхождения культурных растений?
В 1923 году Н. И. Вавилов, отталкиваясь от идей швейцарца, предположил, что любая нынешняя культура имеет вполне определенную родину. Несколько позднее он обосновал теорию, в соответствии с которой на планете есть восемь первичных центров, откуда пошло все, что мы лелеем теперь на полях и лугах, в огородах и садах. Именно тут зародилось земледелие. Вполне логична такая догадка: кочевые
племена оседали в местах наибольшего естественного скопления видов и разновидностей растений, пригодных в пищу. Постепенно они «приручали» растения, возделывали их, становились земледельцами. Со временем, когда население увеличивалось, людям приходилось расселяться, и, конечно же, они захватывали с собой семена различных растений. Так растительные формы распространялись из природного центра. Одни из них в новых условиях гибли, другие выживали, закрепляясь на прежде не освоенных пространствах.
Значит, делал вывод Н. И. Вавилов, современные экспедиции в поисках прародителей нынешних сельскохозяйственных культур должны идти путем древних, как бы веером прокладывая маршруты из очагов первичного земледелия.
И он не ошибся. Район за районом прочесывали исследователи. В Закавказье было открыто свыше 300 видов диких сородичей и древних видов культурных растений. Богатой генетической кладовой оказалась Средняя Азия. Яблони, груши, сливы, орехоплодные, многие ягодные, зернобобовые и кормовые вышли с Кавказа и Дальнего Востока. За первое пятнадцатилетие вировцы без малого 150 раз отправлялись в разные зоны страны. А возвращаясь в Ленинград, привозили с собой образцы растений: в гербарных папках — засушенными, в мешочках — живые семена.
Были находки и особой значимости. Оказалось, что природа еще многое таит от ботаников. И не в дебрях тайги, не в затерянном оазисе — в густозаселенных районах. Так, экспедиции по Армении, Азербайджану, Грузии открыли не только десятки не известных науке разновидностей пшеницы, но и три новых вида — а в «табеле о рангах» зеленого царства это понятие стоит очень высоко! Не похожие на собратьев овсы поступили с Алтая, из Крыма. Около пятисот разных пшениц — с Украины. Одна за другой союзные республики вносили свои растительные богатства в общую копилку. Но первичные центры происхождения растений размещены не только в нашей стране. Правота этого предположения Н. И. Вавилова подтвердилась с самого начала зарубежных экспедиций ВИРа — в Переднюю Азию, Средиземноморье, Европу. Коллекция института пополнилась формами типично многолетней ржи, холодостойкого гороха, исключительными по многообразию цветовой гаммы образцами моркови — всего не перечислить! Большая удача выпала тем, кто обследовал центр и юг американского континента. Для мировой селекции имело огромное значение то, что там после многовекового забвения были вновь открыты исключительные по разнообразию дикие и примитивные виды картофеля. Еще бы! Вовлеченные в скрещивание, они привили культурным сортам до тех пор невиданную устойчивость ко многим болезням.
Подобных примеров, подтверждающих верность избранного пути, много. Отмечая это, в Дипломе, преподнесенном ВИРу в 1969 году на конгрессе в Филадельфии, американские ученые писали: «Общество садоводов отдает особую дань уважения знаменитому ученому и пионеру в области изучения растений Н. И. Вавилову; созданные им основные концепции в центрах происхождения культурных растений и их диких сородичей и в наше время являются основополагающим руководством для исследователей растений и специалистов по их интродукции всего земного шара». А видный исследователь из ФРГ X. Куккук тогда же отметил: «…хотя в США было рано признано практическое значение интродукции…, не заслуга не американских ученых, а гениального русского ученого И. И. Вавилова и его сотрудников в том, что многие другие страны занялись экспедициями по сбору растительного материала. Научный труд Вавилова… стимулировал селекцию растений, эволюционную генетику, систематику и другие области».
Но еще в 1926 году наша Родина высоко оценила многолетний научный подвиг Н. И. Вавилова: в числе первых деятелей отечественной науки он был удостоен премии имени В. И. Ленина. Так страна отметила его выдающиеся заслуги в мобилизации растительных ресурсов планеты на благо человечества.
К 1940 году коллекция, собранная ВИРом, насчитывала более 200 тысяч различных образцов сельскохозяйственных растений (отечественного и зарубежного происхождения). Уже тогда это было самое полное «собрание сочинений» природы в мире. После окончания Великой Отечественной войны в институте создали семь постоянных экспедиций. Лишь с 1966 по 1978 год 220 раз отправлялись они по Советскому Союзу. Зачем? Ведь тщательность многочисленных предвоенных исследований не вызывала сомнения. В дальнейшем, как можно было предположить, ВИР ожидали частные, малозначительные находки. Стоит ли тратить время, средства, силы на новые походы?
В ВИРе доводам абстрактной логики противопоставили реальность фактов. Ведь, конечно же, остались прежде не обследованные территории. А кто знает, чем они богаты? И потом, какие-то растения созревают ранним летом, какие-то — поздней осенью. Значит, в одном и том же районе надо побывать не однажды. Наконец, и сама природа, что называется, не стоит на месте. В ней непрерывно идут сложные биологические процессы, постоянно возникает что-то отличное от уже известного. Но наука все должна взять на учет. Потому-то вновь и вновь отправлялись в дорогу экспедиции.
Итог? В Псковской и Новгородской областях, где, казалось, нет и былинки, рядом с которой не ступала бы нога человека, ученые выискали кормовой горох с очень крупными семенами. Оттуда же привезли травы, растущие на удивление быстро. А в другом конце Российской Федерации, на Курильских островах, нашли розовый клевер, не боящийся мучнистой росы, болезни, чрезвычайно опасной для знаменитого трилистника. С Сахалина прибыл амурский виноград с ягодами, по величине превосходящими обычные, и, что самое интересное, без семян. С Кавказа доставили горную рожь, в отличие от известных сортов невосприимчивую к грибку мучнистой росы. В горах Западного Тянь-Шаня, в Джунгарском и Заилийском Ала-Тау обнаружили яблоню Сиверса, низкоствольную и успешно противостоящую сильнейшим засухам. В перечень находок Украина вписала устойчивые к жаре сливу и терн. Грузия — грецкий орех и обыкновенный орешник (лещину), ядра которых крупнее, чем у известных. Хорезмский оазис — особо ароматные дыни. Эстония — лук, что размножается не семенами, а вегетативно. Казахстан — волоснец ситниковый, «облюбовавший» самые засоленные почвы. Сибирь — крыжовник с редким сочетанием свойств: крупноплодный и невосприимчивый к грибковым болезням. В Узбекистане на склонах гор в зарослях одичавшего винограда нашли лозу с гроздьями такой величины, каких не встречали ни на одной культурной плантации… Список этот огромен: в нем почти 35 тысяч до того неведомых представителей флоры СССР!
Регулярно выезжали ленинградцы и за пределы нашей страны, причем теперь наиболее пристальное внимание они уделяли так называемым вторичным центрам происхождения культурных растений.
И правда, если впервые кукурузу люди «одомашнили» в Центральной Америке, то сейчас ее сеет и, главное, совершенствует практически вся Европа. Значит, и в Старом Свете, рассуждал Н. И. Вавилов, должен активно идти формообразовательный процесс. Другой пример — арахис. Родом он из Аргентины и Боливии, однако ныне занимает огромные площади в Экваториальной Африке. Именно тут английский профессор Бантинг нашел свыше 250 его разновидностей, неизвестных Новому Свету. Или соя. Родина ее — север Кореи, а сегодня эту культуру активно возделывают фермеры США. Словом, ученые должны «ревизовать» всю земную флору без исключения, особенно сейчас, когда процесс становления селекции охватывает множество стран.
Экспедиции пополнили коллекцию ВИРа новыми экспонатами, «добытыми» во вторичных центрах земледелия. Из Австралии привезли высокоурожайные и с отменным качеством зерна пшеницы. Из Советского Приморья — свыше 3 тысяч образцов плодовых, овощных, кормовых культур. В Восточно-Казахстанской области ученые натолкнулись на оригинальные образцы сорно-полевого проса. И произошло это на полях, засеянных кукурузой и подсолнечником! На Украине обнаружили айву, в мякоти которой не оказалось ни одного семени. В Туркмении отыскали фисташки — чемпионы по величине. В Таджикистане открыли очаг древней пшеницы спельта. Перечень еще долго можно продолжать. Любопытно, например, что на Среднеазиатской опытной станции института ныне имеются такие сорта французского винограда, которых на их родине уже не найти. Экспедиции раз за разом подтверждали: ресурсы растительного царства далеко не исчерпаны.
Но теория о первичных и вторичных центрах происхождения культурных растений — не единственный «компас» для тех, кто охотится за зелеными богатствами. В 1920 году Н. И. Вавилов сформулировал один из важнейших законов генетики — закон гомологических рядов и наследственной изменчивости. Суть его в том, что спектры передаваемых потомству признаков у родственных форм — видов, родов и даже семейств — параллельны и повторяют друг друга тем полнее, чем ближе сравниваемые формы. Как знаменитый периодический закон Д. И. Менделеева стал основополагающим для химиков, так и это открытие Н. И. Вавилова дало ботаникам и селекционерам четкие ориентиры: что имеет смысл искать в мире растений, сорта с какими признаками есть надежда создать в будущем. И действительно, впервые натолкнувшись на безлигульную пшеницу, Н. И. Вавилов предсказал существование подобных форм у других злаков. И не ошибся: позже ученые обнаружили безлигульные формы ржи, кукурузы, овса, риса, проса, ячменя. Именно закон гомологических рядов вдохновил немецкого исследователя Зенгбуша на кропотливый труд: он перебрал миллионы синих и желтых люпинов, насыщенных ядовитым алкалоидом, и в конце концов нашел среди них растение, пригодное для скармливания скоту.
А время все сильнее торопит ученых. Человек возводит новые города, раздвигает границы старых, прокладывает дороги и трассы под линии электропередачи, ведет интенсивную добычу полезных ископаемых, расширяет пахотные угодья. Процесс, безусловно, необходимый и закономерный, но есть у него и оборотная сторона. Вторгаясь в дикую природу, сокращая ее жизненное пространство, мы нередко лишаемся ценных образцов, разновидностей, даже видов растений. Так, к сожалению, уже случилось со многими стародавними исключительно засухоустойчивыми пшеницами Средней Азии. Или чуть было не произошло с редкостно невосприимчивой к болезням пшеницей Зандури, что когда-то была распространена в Западной Грузии. А в 1969 году ученые едва разыскали ее представительниц. Это лишь отдельные примеры, всего же на Земле из 250 тысяч видов высших растений полное уничтожение грозит каждому десятому. А ведь любой из них несет неповторимый набор свойств…
Потому все чаще и чаще уезжают из ВИРа экспедиции — им предстоит как можно скорее собрать то, над чем нависла угроза исчезновения: нельзя допустить потерь, которые никогда не будут восполнены. И другая сторона деятельности института: чтобы беды не произошло, по рекомендации ученых организуются заповедники и заказники. Дело это кропотливое и непростое, но очень и очень нужное.
…300 тысяч образцов культурных растений и их диких сородичей собраны в ВИРе. 1909 видов, 417 родов представлены в этой уникальной коллекции. Уникальной, ибо второй такой нет. А исследователи продолжают поиск. В результате год от года полнятся растительные ресурсы нашей страны, всего мира.
Испытатели
Так закладывалась надежная основа будущих богатых и стабильных урожаев. Признанием правильности выбранного направления может служить тот факт, что Продовольственная и сельскохозяйственная организация ООН считает необходимым использовать вавиловскуго теорию о первичных и вторичных центрах происхождения культурных растений при планировании любых международных ботанических экспедиций.
Однако как ни важна и ни почетна роль разведчиков армии растениеводов, самим вировцам она тесновата. В самом деле, ведь не страсть к коллекционированию, не тяга к чистому собирательству двигала ими. Что, скажем, проку в найденных новых видах пшеницы, если их свойства неизвестны? Тот же вопрос справедлив и для кормового гороха из-под Пскова — какое с слово скажет» он в полеводстве? Или сорно-полевое просо из Восточно-Казахстанской области — чем отличается оно от известных представителей этой культуры? Нет, в ВИРе ни на минуту не забывали о втором задании Н. И. Вавилова: изучать способности», «характеры», «привычки» растений. Сделать это можно по-разному. И прежде всего — подвергнув анализу живой организм. Поэтому в институте за истинный образец считают только тот, который представлен и засушенным растением, и его семенами. Тут, к сожалению, не обходится иной раз без ошибок. Есть в отделе крупяных культур ВИРа гербарная папка с дикой сахалинской гречихой. По всему видно — образец интересный, а вот проверить нельзя: ни зернышка не привез обнаруживший его охотник за растениями. В таком виде находка займет разве что ботаников.
…В 1922 году под Ленинградом, в Детском Селе (ныне город Пушкин) была открыта Центральная опытная станция прикладной ботаники и селекции. Вскоре она превратилась в первый испытательный полигон ВИРа. Сегодня институт имеет 17 опытных станций и ряд опорных пунктов. От Балтики до Города-сада в Приморском крае и от Кировска, что за Полярным кругом, до поселка Кара-Кала в Туркмении, они охватывают многие климатические зоны СССР. На окраине города Апатиты оценивают культурные растения по их выносливости к северным условиям, а также отбирают сорта, наиболее пригодные для тепличного хозяйства. Под Москвой в основном работают с картофелем, изучают влияние химических и радиационных воздействий на наследственность растений. Близ Бахчисарая внимание отдано персикам, грецкому ореху, миндалю, кизилу. В стенной части Краснодарского края главный «подопытный» — кукуруза. Около Майкопа занимаются овощами, в пригороде Дербента — пшеницами. Под Сухуми пестуют субтропических неженок — хурму, фейхоа, лимоны, мандарины, апельсины. В Западном Казахстане, неподалеку от Аральского моря, судят о сельскохозяйственных культурах по жестким меркам полупустыни. В Узбекистане пристрастия отданы винограду, хлопчатнику, картофелю, позволяющему в сезон собрать два урожая. А недавно ленинградцы открыли два опытных участка в Мексике. И все для того, чтобы всесторонне, тщательно проверить сельскохозяйственные культуры и их диких сородичей, испытать их землей, водой, солнцем, стужей, ветром, высокогорьем.
До 30 тысяч образцов семян высевают ежегодно работники ВИРа на экспериментальных полях, лугах, участках. Плюс сотни и сотни клубней, кустов, саженцев деревьев. И на каждый образец заводят анкету. В ней — до 100 вопросов. Среди них и самые обычные: например, когда растение трогается в рост, цветет, завязывает плоды, как относится к поздним весенним и ранним осенним заморозкам. И более частные: допустим, как переносит засоление почвы, сколько времени может обходиться без воды, что из удобрений и в какую пору предпочитает. И совсем «личные»: какие признаки устойчиво передает по наследству, легко ли скрещивается с себе подобными. Словно художник, который из кусочков смальты складывает единое мозаичное панно, биологи из обилия полученных сведений во всех подробностях воссоздают «характер» испытуемого образца, выявляют его ценность для селекционеров и практиков.
Скажем, на столь важный показатель, как содержание белка и незаменимых аминокислот, проверили 5 тысяч образцов разных пшениц, 6 тысяч — ячменя, 400 — овса, 200 — ржи. И доказали: среди испытуемых нет культуры, в рядах которой не оказалось бы своих рекордсменов, по качеству зерна заметно превосходящих «середняков». А дикие виды ржи дали, так сказать, абсолютного чемпиона: протеина в его зернах — 24, лизина — 5 процентов (сравните: в обычных сортах жита те же показатели редко переваливают соответственно отметки 14 и 4).
Другой пример — рис — относительно новая для земледельцев СССР культура. Поначалу многие сомневались в возможностях ее освоения: ведь родом «жемчужное зерно» из Юго-Восточной Азии, где куда теплее, чем в нашей Кзыл-Орде, не говоря о Кубани. Значит, нужны холодостойкие сорта, но существуют ли они вообще? Да, такие сорта есть, подтвердили испытания, в ходе которых через поля семи удаленных друг от друга пунктов прошла вся вировская коллекция этой культуры.
А морозо-, засухо-, жаро-, соле — и прочая устойчивость растений — она ведь тоже требует объективной оценки. Около 3 тысяч пшениц, томатов, ячменей, кукурузы и других культур подвергаются в ВИРе специальным проверкам.
Кроме того, исследователи одними из первых в мире задумались над тем, как поведет себя определенный сорт, если его селить в разных географических точках. И вот около 200 одинаковых растений посеяли в 150 различных пунктах. И узнали, что при перемещении по параллели бобовые не меняют содержание белка. А пшеница чем западнее, тем беднее им. Что не только количество тепла определяет, даст ли растение плоды. Например, для моркови, крыжовника, овса, капусты основное — продолжительность солнечного освещения. Поэтому северная граница многих культур оказалась выше традиционно принятой: конечно, северное лето короткое, зато дни его гораздо длиннее, чем на юге.
Так шаг за шагом сотрудники института уточняли известное, переоткрывали забытое, находили новое. Вот только отдельные вехи на пути открытий. Среди сотен известных сортов подсолнечника обнаружена небольшая группа особей, в отличие от остальных иммунных к опасным болезням. Из 1373 образцов среднеазиатского и закавказского хлопчатников выявили такой, который будто самой природой предназначен для машинной уборки коробочек: при созревании он сбрасывает прицветники, затрудняющие работу комбайнов. И псковский «самородок» — кормовой горох — показал свой «талант»: по урожайности зеленой массы он превосходит ранее известные сорта. Подобные примеры можно привести и по многим другим сельскохозяйственным культурам.
Впрочем, исследования растений ВИР ведет не только на опытных участках, но и в лабораториях. Ставя эксперименты на молекулярном уровне, ученые дознались: некоторые белки (альбумины и глобулины), «спрятанные» в семенах и вегетативных органах, специфичны для тех или иных геномов. Более того, любой сорт, линия и мутант имеет вполне определенный спектр этих белков. То есть, проведя анализ любого образца в электрическом поле, где белки распределяются в том или ином порядке, можно не только четко представить его родословную, но и понять, что для него характерно и стоит ли вовлекать его в дальнейшее скрещивание.
Эти и многие другие исследования дали 100 четких ответов на 100 вопросов анкеты, заведенной в институте на каждый образец коллекции.
Штабисты
Став владельцами и знатоками уникальной мировой коллекции растительных ресурсов, ученые ВИРа, конечно же, не собирались держать такое сокровище под спудом. Третье задание Н. И. Вавилова требовало: добытый «капитал» должен постоянно находиться в «обороте».
И действительно, прежде всего им следует возглавить борьбу конструкторов растений за урожай. Как разведчики, они определяют количество и расположение «частей» зеленой армии. Как исследователи, анализируют их «боевую» готовность. Значит, им надлежит стать и штабом, чтобы составить план операции, которая приведет селекционеров к победе. Иными словами, сотрудникам института надлежало подсказать биологам пути использования каждого образца растений при создании высокопродуктивных сортов.
Правда, начинать надо было с другого: учиться хранить семена, луковицы, клубни, ибо, предоставленные сами себе, они, как все живое, постепенно умирают. Но пересевать коллекцию из года в год, чтобы получать «свежие» семена и клубни, и хлопотно, и дорого, и земли потребуется много, а для некоторых культур и вовсе придется строить оранжереи.
Сначала скопленные богатства в институте хранили прямо в комнатах, на стеллажах, где одна к одной лежали металлические коробочки. В каждой — пронумерованные пакетики с семенами. Пшеницы и хлопчатника. Огурцов и айвы. Клевера и свеклы. Живые, готовые тронуться в любую минуту в рост семена культурных растений и их диких сородичей. За год-два влажность в этих емкостях падала на 1—2 процента, что позволяло пересевать образцы раз в 2—4 года. Затем узнали: семена, полученные из сухих районов юга, даже без специальной герметизации сохраняются до 12 лет. Зато собранные в северных широтах или даже на юге, но во влажных условиях, гибнут вдвое-втрое быстрее. Но «нить» жизни лучше не перетягивать. Поэтому питомцев уложили в закрытые стеклянные баночки, которые отправили в помещение с пониженной температурой. Однако и это в целом не решило проблему. Вот почему для безусловного сохранения всего собранного богатства на Кубанской опытной станции ВИРа, что между городами Кропоткином и Армавиром, в 1975 году было введено в строй единственное в своем роде сооружение — Национальное хранилище мировых растительных ресурсов.
Представьте себе невысокий беломраморный параллелепипед с прорезями немногочисленных окон и дверей. Это — верхняя, меньшая часть генного «банка». Тут размещены технологическая линия подготовки семян к хранению, лаборатория биологии старения этих объектов, пульт управления микроклиматом. Основные же «сейфы» уходят на 9 метров вглубь — под толстый слой бетона и земли. Там двумя ярусами расположены 24 камеры емкостью по 50 кубических метров. В них автоматы непрерывно поддерживают одну и ту же «погоду»: температура плюс 4,5 градуса, относительная влажность 70 процентов. Здесь-то на стеллажах в герметичной таре содержатся заранее обезвоженные семена. В итоге 400 тысяч сортообразцов (такова вместимость хранилища) без всякого вреда смогут ждать пересева от 30 до 50 лет! А чтобы застраховаться от каких-либо случайностей, все агрегаты комплекса продублированы.
Как видите, долгая жизнь коллекции обеспечена. А служит она сегодняшним нуждам и будущему земледелия. Анализируя анкеты, составленные в институте на сельскохозяйственные культуры и их диких сородичей, пользуясь собранными семенами, творцы сортов выбирают лучшее из того, что может пригодиться в работе. Коллекция открыла им доступ к растительным сокровищам всех союзных республик, всех зарубежных стран.
Например, найденная в Грузии сверхустойчивая к болезням пшеница помогла краснодарцам создать сорт Мелянопус 7, выдерживающий атаки многих вредных грибков. Другая «грузинка» стала основой сибирского сорта Ракета — скороспелой слабо полегающей пшеницы. Опираясь на экземпляр из Дагестана, украинцы вывели хорошо зимующую пшеницу Одесская 43. Кубанский образец, отправленный в Алма-Ату, вскоре дал хлеборобам Киргизии и Казахстана сорт Казахстанская 126. А пшеница, обнаруженная на Алтае, получила «направление» в Белоруссию. В итоге сорт Минская поселился и в этой республике, и в Российской Федерации. Селекционеры из-под Орла, воспользовавшись коллекцией, создали Скороспелку 81 — гречиху, поспевающую быстрее, чем прежние. Теперь появилась уверенность, что эта культура преодолеет извечный климатический барьер и поселится в более северных широтах. Пригодились и экземпляры черной смородины. Кто не видел: уже к середине лета земля вокруг кустов покрыта спелыми ягодами. Бывает, четверть, если не треть урожая минует корзины сборщиц. А недавно под Ленинградом на опытной станции самого ВИРа выведен сорт, названный Неосыпающимся. И действительно, его ягоды, не опадая, висят до самой осени.
Примеры, примеры… Их много, и касаются они большинства сельскохозяйственных культур. У института давняя и добрая слава. Уже перед Великой Отечественной войной сортами, созданными с помощью семян, добытых и взращенных ВИРом, засевали каждый шестой гектар нашей страны. Каждый шестой гектар самого обширного поля планеты!
Но успех не может успокоить истинного ученого. Коллекция непрестанно расширяется, совершенствуется. При ее объеме и разнообразии не так-то легко выбрать самое нужное. Тут и специалисту немудрено «заблудиться» во всех признаках и особенностях многочисленных экспонатов. То, оказывается, нельзя обольщаться величиной колоса — у его владелицы слишком низкая морозостойкость. То не стоит отбрасывать мелкое зерно — оно богато белком. И подобных головоломок коллекция задает немало. Похоже, что тот, кто «ныряет» в нее, уподобляется ловцу жемчуга: из тысячи раковин лишь одна-две сверкнут драгоценностью.
Поэтому в институте стали описывать растения по определенным признакам, группировать в зависимости от возможной «профессиональной» принадлежности. Например, выделяют в отдельный набор сорта пшеницы, главное достоинство которых — высокое качество зерна. И сразу подчеркивают сопутствующие доблести: один способен отразить атаки грибов, другой быстрее вызревает, тот засухоустойчив, этот не скрещивается с далекими родственниками. Так родились специализированные каталоги ВИРа: каждый из них перечисляет растения по основным, четко определенным «рабочим» качествам.
Впрочем, при обилии исходного материала, накопленного институтом, да при пестроте требований, предъявляемых селекционерами к новым сортам, даже и с помощью каталогов нелегко выискать именно то, что вполне устроит конструкторов растений. Нет, решить задачу, как должно, может лишь электронно-вычислительная машина — с ее способностью вмещать и постоянно обновлять сведения о богатствах зеленого мира, молниеносно «вспоминать» те и только те сорта или их диких сородичей, которые лучше всего соответствуют программе создания будущего злака, картофеля, яблони. Наконец, та же ЭВМ станет накапливать, сравнивать и раскладывать «по полочкам» данные испытаний сельскохозяйственных культур, проводимых опытной сетью института, а в дальнейшем — и всеми селекционными учреждениями страны. Связь «ВИР — селекционеры — ВИР» упрочится еще сильнее.
Кстати, и сами сотрудники института часто выступают в роли селекционеров. Ими создано 20 сортов картофеля, устойчивых к раку, некоторым вирусам, фитофторе, выведены сорта овощных и плодовых культур, гибриды кукурузы, получены доноры короткостебельной ржи, 57 сортов винограда — перечень велик и разнообразен.
…Сегодня нет союзной республики, которая не делала бы «взносы» в ВИР. А из «генного банка» они с немалыми «дивидендами» получают образцы (свыше ста тысяч ежегодно), впитавшие все ценное из отечественного и мирового ассортимента, которые дадут начало новым сортам. Один из примеров тому — поиск, начатый с 590 сортов, закончившийся созданием в НИИ сельского хозяйства центральных районов Нечерноземной зоны РСФСР прекрасного ячменя Московский 121. На основе коллекции ВИРа в стране лишь за последнее пятнадцатилетие выведено более 1000 сортов, которые занимают сейчас миллионы и миллионы гектаров полей, огородов, лугов, садов. Использование генофонда, собранного в институте, приносит ежегодно большое дополнительное количество продукции. А на потоке — испытания новых кандидатов в сорта — работа продолжается!
* * *
Исаакиевская площадь в Ленинграде. С одной стороны — громада всемирно известного собора. С другой — парад колонн и портиков бывшего Мариинского дворца. Красота, величавость двух шедевров архитектуры захватывают все внимание. Но не спешите пройти и мимо вставшего сбоку площади трехэтажного дома. Посмотрите и на это, столь обычное для чиновничьего Петербурга середины XIX века, здание. Запомните ряды его высоких окон, вытянувшиеся между ними белые полуколонны, единственную на весь размах фасада массивную, резного дерева дверь. Запомните, потому что здесь составляют самое полное на Земле «собрание сочинений» природы. Отсюда советские и зарубежные селекционеры черпают исходный материал. Отсюда идеи Н. И. Вавилова, чье имя рядом с именами таких выдающихся биологов, как К. Линней, Ч. Дарвин, Г. Мендель, украшает обложку международного журнала «Наследственность», распространяются по всему миру. Всесоюзный ордена Ленина и ордена Дружбы народов научно-исследовательский институт растениеводства имени Н. И. Вавилова вносит свой весомый вклад в благородное дело подъема урожаев, чтобы тяжелели колосья, украшающие корону планеты.