Приручение. 10 биологических видов, изменивших мир - читать онлайн книгу. Автор: Элис Робертс cтр.№ 52

Так картофель сыграл свою роль в истории, пока росли и рушились империи, пока армии побеждали и терпели поражение. Но и само растение не осталось неизменным. В XIX и XX веках появилось множество новых сортов картофеля, ведь он, как и другие культуры, подвергся жесткой селекции. Когда-то испанские рабовладельцы с помощью картошки обеспечили себе доступ к серебру Потоси, и вот наконец овощ родом из Нового Света стал цениться как настоящее сокровище. Фермеры, культивировавшие картофель, становились невероятно богаты. Один новый сорт картофеля, выведенный в начале XX века, даже был назван «Эльдорадо». Одновременно американское сокровище оказалось проклятием.

Картофель стал еще одним основным продуктом питания европейцев, помимо зерна, повысив таким образом продовольственную безопасность – в определенной степени. Трудности возникли, когда страны оказались в слишком сильной зависимости от данной культуры, что было во многом связано со способом ее распространения. Когда подвел и картофель, Европе пришлось очень туго.

Если вам вздумается выращивать картофель на огороде, достаточно будет купить семенной картофель. Название, однако, может ввести в заблуждение. Конечно, это настоящий картофель, только ни о каких семенах речь не идет. Растения, которые развиваются из маленьких семенных клубней, представляют собой копии родительских организмов, выращенных под строгим контролем для сохранения чистоты родословной и сокращения вероятности скрещивания между различными сортами. Картофель – цветковое растение – у него, кстати, весьма симпатичные сиреневые пятилепестковые цветочки, – а основная функция цветов – половое размножение. Когда насекомые собирают с цветов питательные вещества в виде нектара, они приносят пыльцу с других растений. Пыльца в растительном мире играет роль спермы: в ней содержится половинный набор хромосом, мужская ДНК другого или даже того же самого растения. Отличительная особенность этой ДНК заключается в том, что она слегка «перемешалась» при создании пыльцы; такой же процесс происходит и при формировании яйцеклетки растения. Первичные клетки, из которых образуются гаметы, – пыльца и яйцеклетка – содержат хромосомные пары. Во время мейоза – особого процесса деления клеток, в результате которого формируются гаметы, – хромосомы каждой пары обмениваются генами. (Именно в этот момент может произойти дупликация – вспомните о множественном гене амилазы у собак.) Ген одной хромосомы может несколько отличаться от соответствующего гена в другой хромосоме. Только одна хромосома из каждой пары оказывается в пыльцевом зерне или в яйцеклетке лишь с одним из вариантов генов, полученным в результате рекомбинации от одной или другой хромосомы из первоначальной пары, – такие перекомбинированные хромосомы уже отличаются от родительских.

При слиянии пыльцевого зерна и яйцеклетки хромосомы, полученные от каждого из родительских растений, образуют пары – создается совершенно новая комбинация вариантов генов, или аллелей. Половое размножение способствует появлению новых черт и служит источником изменчивости. Но картофель также совершенно естественно размножается вегетативным способом. Именно для этого, с эволюционной точки зрения, растению и нужны клубни. Они служат вовсе не для употребления в пищу человеком (или любым другим животным), а для создания новых копий родительского растения.

Для того чтобы вырастить новый урожай картошки на следующий год, можно собрать семена, однако это не самый эффективный способ создания нового поколения растений. Гораздо проще отложить несколько маленьких клубней на посадочный материал. Помимо этого, использование семян вносит элемент неожиданности в каждый новый урожай, ведь половое размножение обеспечивает изменчивость, которая нежелательна, если необходимо сохранить конкретные характеристики растения. Использование семенного картофеля исключает такие неожиданности, ведь растения, которые вы вырастите, – совсем не новое поколение. Напротив, они являются точными копиями родительских растений. В этом и состоит суть вегетативного размножения: каждое новое растение представляет собой клон предыдущего.

На первый взгляд это неплохой вариант, если вам нужна культура с конкретными характеристиками, которые во что бы то ни стало нужно сохранить. С другой стороны, устранение изменчивости чревато опасными последствиями. Недаром множество растений и животных размножаются именно половым путем – этот способ работает. Повышение изменчивости с каждым новым поколением создает возможность для появления новых вариантов, которые могут оказаться успешными, особенно в условиях изменяющейся среды. Таким образом, изменчивость – одна из естественных гарантий выживания вида в будущем. Ведь среда обитания – это не просто физические условия жизни организма, у нее есть и биологический аспект, поскольку она включает в себя все остальные биологические элементы, с которыми может взаимодействовать животное или растение. Многие подобные биологические факторы представляют угрозу для организма: к ним относятся вирусы, бактерии, патогенные грибы, а также другие растения и животные. И эти потенциальные враги постоянно совершенствуют методы нападения и обхода защиты, которая развилась у конкретного организма под угрозой. Иными словами – настоящая гонка вооружений, в которой судьба обороняющейся стороны, не улучшающей свои методы обороны, предрешена.

Таким образом, если выращивать картофель из семенных клубней и в дальнейшем откладывать часть нового урожая на посадочный материал, эволюционное развитие растения прекратится. Возможно, вам удастся защитить урожай от других угрожающих ему растений-конкурентов – достаточно будет легкой прополки. Может быть, даже получится уберечь картофель от животных, которых привлекут листья или клубни (хотя от жуков бывает очень сложно избавиться). Но самая серьезная и непреодолимая угроза таится в крошечных патогенах, разглядеть которые невооруженным глазом человек не способен: это вирусы, бактерии и патогенные грибы. Не сомневайтесь: злодеи-патогены не будут ждать. Они разработают новые, мощные и коварные способы добраться до вашей драгоценной картошки. И в конце концов им это удастся. Если у растений наблюдается достаточно высокая изменчивость, то есть вероятность того, что некоторые особи окажутся стойкими и переживут нападение вредителей. Но если изменчивость почти отсутствует, то воздействие патогена может быть губительным. В результате может погибнуть весь урожай – причем не урожай отдельного фермера, а всей страны. Именно это и произошло в Ирландии в 1840-х годах.

Если в других странах северо-запада Европы переход к картофелю был постепенным, то Ирландия выбрала иной путь. После того как в 1640 году английские иммигранты привезли в страну новую культуру, местные фермеры с энтузиазмом взялись ее выращивать. Ирландские фермеры поняли, что могут выращивать картофель для себя, на более бедных почвах, поскольку все плодородные пашни были заняты под зерно для землевладельцев, находящихся в Англии. Картофель, который появился в Ирландии в середине XVII века, скорее всего, еще относился к андийской разновидности. Может показаться странным, что он смог быстро приспособиться к северным широтам. Однако климат в Ирландии был настолько мягким (в сентябре там было так же тепло, как в июне), что картофель можно было выращивать до самой поздней осени. Таким образом, растения, чьи предки привычны к короткому световому дню экваториальных широт, давали прекрасный урожай в умеренном климате Ирландии ближе к осеннему равноденствию.