Триумф семян. Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию

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, 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.