Революция растений. Новый взгляд на интеллект и поведение растений

Те земли, которые раньше легко подвергались обработке, перестают быть таковыми. Плодородные почвы становятся все более редкими. Кроме того, они побуждают влиятельные группы и правительства, озабоченные собственной продовольственной безопасностью, их скупать. Масштабы этого феномена все увеличиваются, и он вызывает все большее беспокойство. С 2000 по 2012 год были зарегистрированы договора на покупку 83 миллионов гектаров, что составляет примерно 2 % возделываемых земель мира. Это происходит в основном в африканских странах, таких, как Судан, Танзания, Эфиопия и Демократическая Республика Конго. Помимо африканских стран, аналогичные явления наблюдаются в Латинской Америке, Юго-восточной Азии, а в самые последние годы случаи скупки земель были зарегистрированы и в Европе.

Продовольственная безопасность стала настоящей проблемой XXI века. Как гарантировать снабжение продовольствием постоянно растущего населения земного шара? Как преуспеть в этом вопросе в условиях резкого сокращения плодородных земель и водных ресурсов? Чтобы ответить на этот вызов, не усугубляя состояния и так уже ограниченных ресурсов планеты и не умножая факторов негативного влияния на ухудшающуюся климатическую ситуацию, необходимо произвести настоящую революцию в нашем понимании того, что такое сельское хозяйство. Возможным решением, удовлетворяющим все возрастающую потребность человечества в продовольствии и учитывающим все возможные экологические ограничения, может стать частичный перенос земледелия в океан. На первый взгляд, это звучит диковато и фантастично, но если мы проанализируем внимательно это предложение, то увидим, что в этом нет ничего невероятного. Вода на нашей планете на 97 % соленая, 2/3 земного шара покрыты водой. Именно океаны, без всякого сомнения, будут нашим новым рубежом, который мы преодолеем, гораздо раньше, чем окажемся на иных планетах. Конечно, чтобы спуститься в глубины океана, потребуются новые технологии и новые растительные виды, которые мы сделаем съедобными (включая, те, которые будут легко переносить засоление). Но эти задачи вполне решаемы современными научными методами.

В последние годы человеческая деятельность и климатические изменения вызвали рост площади засоленных земель. Подъем уровня моря ежегодно превращает в солончаки некогда плодородные почвы.

Выжить в соленой воде

Земледелие в условиях повышенной засоленности потребует разработки конкретных ответов на снижение доступности пресной воды, а также методов выращивания культур в условиях высокого содержания соли в почве. Все культуры, выращиваемые сегодня, весьма чувствительны к соли. Даже те, немногочисленные растения, что считаются неприхотливыми, выдерживают в лучшем случае не более 30 % морской воды в воде для полива. Повышение концентрации соли вызывает сильное снижение урожайности – соль токсична для злаков. Уже не один десяток лет многочисленные исследователи ищут способ добиться снижения чувствительности сельскохозяйственных растений к соли, однако результаты их более чем скромны.

Несмотря на то что эксперименты проводятся самые различные, возможность получения сортов сельскохозяйственных культур, способных успешно расти на засоленных почвах, представляется иллюзорной. Поиск новых идей в этой области привел к тому, что в последние годы взоры ученых обратились на те растения, что смогли самостоятельно решить проблему выживания на засоленных почвах. Речь идет о так называемых галофитах (от греческих слов alo – соль, и fito – растение), автохтонных для почв, засоленных естественным путем (соленые пустыни, прибрежные почвы, высохшие лагуны и т. д.), и способных расти и размножаться в районах, где другие растения не выживают. Одомашнивание и превращение в земледельческую культуру этих растений, многие из которых вполне съедобны для человека и животных, позволило бы использовать для полива как смеси пресной и морской воды, так и просто морскую воду, и создало бы новые возделываемые угодья в прибрежных или засоленных регионах. Другими словами, изучение широкой гаммы адаптационных способностей галофитов, их морфологической, физиологической и биохимической приспособляемости к соли позволит найти решения и для повышения устойчивости обычных злаков.

Представьте себе, что галофиты – или иные растения, хорошо переносящие соль, – могли бы выращиваться на плавучих фермах в море. Они бы не занимали места, не требовали воды, и проблема продовольственной безопасности была бы решена навсегда.

Баржа «Медуза» – плавучая теплица