На жизнь одной сосны корейской, которую жители Дальнего Востока зовут кедром, выпадает основание первого в мире ботанического сада, десятки войн и развитие сети ботанических садов после одной из них, развенчание мифа о разумности кедрового стланика, сделанное ученым в ГУЛАГе, появление компьютеров и моделей, описывающих в том числе и кедры. Обо всем этом биолог Михаил Гельфанд поговорил с директором Дальневосточного ботанического сада-института членом-корреспондентом РАН Павлом Крестовым. Это интервью опубликовано в рамках совместного проекта Naked Science, Сколтеха и РНФ «Разговоры за жизнь»*.
[Naked Science]: Зачем сейчас нужны ботанические сады? Вот в XIX веке я понимаю, привозили всякие экзотические растения, высаживали в оранжереи.
[Павел Крестов]: Это даже не XIX век.
[NS]: Шестнадцатый?
[ПК]: Это эпоха географических открытий. Ехали не за экзотикой и не за романтикой, ехали за золотом, пряностями, лекарствами, специями. И это практически полный список того, за чем ехали.
[NS]: То есть фактически из четырех пунктов только золото не было ботаническим предметом. Серебро еще.
[ПК]: Серебро не так много стоило, как дорогие пряности. И все добро, привезенное из дальних странствий, надо было куда-то посадить и как-то сохранять. Соответственно, надо было создавать для этого какие-то огороды. Их и делали там, куда прибывали корабли первопроходцев: Испания, Португалия, Нидерланды, Италия. Первый сад из ныне существующих был создан в XVI веке в Падуе. Он, как и было задумано создателями, имеет ту же округлую форму с разбивкой по сторонам света. Туда привозили, высаживали и бережно хранили растения с разных континентов.
Я думаю, что сейчас по большому счету цель ботанических садов осталась такой же. Когда мы говорим о ботанических садах, мы говорим о растительном генофонде, который может использоваться для селекции, для выведения новых сортов, самых разных по предназначению, и лекарственных, и технических, и красивых декоративных, и пищевых, и всех прочих других.
Сейчас упор больше делается на декоративность, потому что в какой-то момент итальянцы сказали: Bel giardino — сад должен быть красивым, и с тех пор сады стали пытаться делать красивыми и привлекательными для людей. С той поры в сад стали ходить, чтобы полюбоваться растениями, и деньги стали платить. Произошла некоторая подмена понятий, практическая востребованность растений, сохраняемых в ботсадах, ушла в тень. Красивость сада стала приносить значительно больший доход.
[NS]: Современный ботанический сад — это научное учреждение или культурно-массовое?
[ПК]: Я весь свой административный период жизни положил на то, чтобы это все-таки было научное учреждение. Потому что даже в организации культурно-массовых мероприятий должна быть научная основа, и должен содержаться какой-то научный посыл людям, чтобы сделать их более грамотными, дать им информацию, которая сделала бы жизнь нашего общества лучше.
[NS]: Казалось бы, генофонд — это когда много-много семян какого-нибудь растения разных сортов. А в ботаническом саду это обычно каждого куста по одному экземпляру, максимум клумба.
[ПК]: Всё так, но на самом деле, ботанический сад — это идеальное место для сохранения генофонда в любых возможных формах его хранения. Во-первых, гербарии. В крупных ботанических садах есть гербарии, в некоторых садах они достаточно приличные по объему, например в Центральном сибирском ботаническом саду (ЦСБС) в Новосибирске, у нас тоже хороший гербарий во Владивостоке, в Москве в саду МГУ. Конечно, их нельзя сравнить с БИНовским *[Ботанического института им. В. Л. Комарова РАН в Санкт-Петербурге. — прим. авт.] или с гербарием Главного ботанического сада РАН (ГБС) в Москве. Если говорить о тех садах, которые были созданы при Академии наук, то в них сразу была заложена научная база и поставлены научные задачи, одной из которых была концентрация полезного растительного генофонда. Эти сады — ГБС, Новосибирский и наш — создавались сразу после войны: ГБС в 1945-м, ЦСБС в 1947-м и наш в 1949 году, когда, казалось бы, было не до садов. Там, естественно, хранение генофонда было второй задачей: первой задачей было народ знакомить с растительным миром Земли, районов, провести хоть какую психологическую реабилитацию после тяжелейших испытаний.
[NS]: Пытались немножко отвлечь людей от трудностей?
[ПК]: Тем не менее я думаю, что был и посыл на решение научной задачи. Скажем, есть такая научная проблема, как интродукция…
[NS]: Где интродукция, там и инвазия.
[ПК]: Мне кажется, что это проблема в какой-то мере надуманная, потому что инвазия в меньшей степени связана с ботаническими садами, чем, например, с экономическим развитием. Юлия Константиновна Виноградова сейчас работает по гранту РНФ, делает замечательный проект по растительным инвазиям вдоль российских железных дорог, вдоль Транссибирской магистрали, в частности.
Директор Дальневосточного ботанического сада-института член-корреспондент РАН Павел Крестов / ©Тимур Сабиров
[NS]: То, что растет на обочинах, на насыпях?
[ПК]: Да, то, что растет на насыпях. Там открывается множество возможностей проследить скорость распространения разных видов, источники заноса и так далее.
[NS]: Есть чудесный проект «Мемориала»(Минюст объявил «Мемориал» иностранным агентом) и московского Тимирязевского музея, они смотрят растительность на территории бывших лагерей.
[ПК]: Я не слышал про этот проект, но я знаю, что на территории лагерей велась огромная научная работа ботаниками. В Магаданской области Гуго Эдгарович Гроссет, будучи заключенным, начал научную работу по кедровому стланику, потом его перевели на поселение, и он продолжил, и сделал замечательное открытие. Кедровый стланик полегает зимой, до снега, а потом его в полегшем состоянии покрывает снег, и ему приписывали даже, что он чувствует появление снега, то есть ведет себя вполне разумно. А Гроссет выяснил, что у стланика есть специальные ткани из клеток с толстыми стенками, и когда температура падает ниже нуля, мороз клеточные стенки обезвоживает, ткань сокращается, стланик ложится, и потом его покрывает, естественно, снег. Это в Магадане, в Японии он так себя не ведет, потому что там снег выпадает при плюсовой температуре. Это была очень такая серьезная работа, которую он сделал со скальпелем и с каким-то допотопным микроскопом, который у него был.
[NS]: Тот проект — это не про науку, которую делали люди в лагерях или рядом с лагерями, а про растения, которые распространялись с людьми, которые попадали в лагеря.
[ПК]: Куда попадают люди, туда попадают и растения. И этот процесс связан не только с людьми, есть миграции животных и птиц. И сами растения способны мигрировать. Я сейчас пытаюсь разделить два процесса, потому что есть естественная миграция видов, которая не является инвазией, а связана с климатом. В центральной и сибирской России это сложно наблюдать, потому что лесная зона, как правило, там подперта с юга степной, а у нас на Дальнем Востоке есть непрерывный лесной градиент, от Чукотки до тропиков, и по этому градиенту лесные виды имеют возможность мигрировать. Сейчас эта миграция очень сильно заметна.
[NS]: На север?
[ПК]: На север. На самом деле, есть еще второй вектор, градиент континентальности климата от побережья к Забайкалью. Это очень короткий, резкий градиент, и миграции вдоль него также заметны.
[NS]: Это естественная миграция, фактически просто ареал сдвигается или расширяется. А классические инвазии, борщевик какой-нибудь?..
[ПК]: Понятно, что классические инвазии тоже происходят, и их много. В Приморском крае борщевика Сосновского нет, потому что есть очень хороший ограничивающий фактор: температуры почв, которые зимой опускаются ниже минус 10 градусов.
[NS]: Вымерзает?
[ПК]: У нас на Дальнем Востоке есть два своих борщевика, они нормально растут, а борщевик Сосновского пока вымерзает. Но это дело ближайших десяти лет, он будет распространяться. На Сахалине, на Камчатке он уже есть.
[NS]: На Камчатке теплее?
[ПК]: Там снег закрывает почву, и она не промерзает.
[NS]: А ужасные испанские слизняки у вас есть?
[ПК]: Да, конечно, но я не знаю, это испанские, либо это североамериканские. Я их видел несколько лет назад в Британской Колумбии, это их зоологический символ. Они там совершенно неприлично огромные.
[NS]: Это другие — желтые банановые слизняки (banana slug), они, похоже, по всему тихоокеанскому побережью Северной Америки ползают. А испанских в Москву затащили несколько лет назад с посадочным материалом — тоже здоровые, но темно-коричневые. И жрут просто все.
[ПК]: Жрут все, укрываются везде. Поднимешь какую-нибудь завалявшуюся досочку, они там сидят.
Вообще, зоологические инвазии сильно связаны с растительными инвазиями, и особый интерес — инвазии патогенных организмов. Всякие нематоды, жуки-точильщики… Грибы тоже распространяются с растениями: ржавчина и все вот это. Вот у нас очень интересный случай: нематода сосновая, которая переносится жуками (забыл точное название). Она начала поражать сосну густоцветковую в Японии со стороны Японского моря…
[NS]: Как жук переносит нематоду?
[ПК]: Там сложный цикл, в который вовлечены еще и грибы как временные хозяева нематоды. Нематода внедряется в конус нарастания и через год сосна полностью умирает. В Японии за два года вымерла практически вся популяция на япономорском побережье. Долго не могли понять, почему. Потом через некоторое время появилось в Южной Корее, но там уже через японские связи знали, как с ней бороться. А потом это переместилось в Северную Корею, а там не знали, отчего у них гибнут все плантации, и фактически все сосны в Северной Корее сейчас уничтожены.
[NS]: Как же бороться?
[ПК]: Очень просто: механически. Обдирать, выдирать, уничтожать деревья, которые поражены нематодой. Их можно на ранней стадии распознать, когда начинают только подсыхать верхние ветки, и убирать дерево. А дальше создавать бессосенные полосы, которые держали бы эту нематоду в локальной зоне.
[NS]: Ведь такая специфическая инвазия долго не продержится?
[ПК]: Долго не продержится, но, несмотря на кратковременность, она может нанести очень большой ущерб.
Самшитовая роща — это тоже пример. Я в прошлом году первый раз в жизни побывал в Сочи. Там все уничтожено; сердце кровью обливается, что там творится. Это вообще классический пример бестолковости при принятии решений.
[NS]: Возвращаясь к ботаническим садам… Ясно, что, скажем, серьезная селекция все-таки ведется не в садах, а в специализированных фирмах или институтах. В садах живые растения, красивые, разнообразные, belle, как вы говорите, то есть цель — чтобы было красиво, чтобы трудящиеся могли культурно отдохнуть, погулять. Какую серьезную науку можно делать в ботаническом саду, которую нельзя сделать в другом месте? В чем научная специфика ботанического сада по сравнению с селекционными институтами?
[ПК]: Действительно, сейчас случилась очень серьезная просадка. Но если взять ведущие мировые сады: Миссурийский ботанический сад, несколько очень крупных садов в Японии, несколько крупных садов в Корее, Корейский национальный арборетум, «Кью Гарден» в Британии — во-первых, там ведутся исследования по долговременному хранению генофонда: это и какие-то варианты хранения генофонда в пробирках при пониженных температурах, и способы сохранения семян при разных температурных режимах. Семена, особенно тропических растений, бывают очень разные, скажем, много рекальцинтратных семян, которые постоянно должны держать влагу, а без нее сразу же теряют всхожесть. И вот этот генофонд там целевым образом собирают и сохраняют, как для практических нужд, так и на случай глобальных катастроф.
Биолог Михаил Гельфанд с директором Дальневосточного ботанического сада-института членом-корреспондентом РАН Павлом Крестовым / ©Евгений Гурко
Следующее — это многочисленные испытания семян. Та самая цель ботанических садов, которая сложилась в мире с XV века, до сих пор хорошо везде работает, и в Америке, и в Южной Америке, и в Японии, и в Азии. Привозят растения и испытывают их на предмет создания коммерчески выгодных популяций. Проверяют пригодность для выращивания или воспроизводства в каком-то определенном климате, а потом распространяют и получают какой-то профит. Еще есть проблема с сельскохозяйственными и с лесными растениями, которые в принципе обладают большой ресурсной ценностью. Ботанические сады как раз могут заниматься поиском диких родичей культурных растений для селекции.
А у нас очень маленький сад, но мы пытаемся поддерживать направление, связанное с интегративной систематикой. Сейчас это очень потерянная вещь: только БИН остался с более или менее действующими систематиками, и еще в Главном ботаническом саду и в Центральном сибирском есть систематики, по университетам — по пальцам можно пересчитать. Для садов довольно трудно набирать кадры, происходит старение коллективов.
[NS]: Никто не хочет заниматься классической ботаникой?
[ПК]: Да. И потом, у всех ботанических садов в госзадании написана одна работа: фундаментальные научные исследования. А, извините, навоз, торф, весь цикл уходных мероприятий за живыми растениями и все остальное — это за свои деньги, пожалуйста, а это во многом главное.
[NS]: Ботанические систематики ведь очень узкоспециализированные, да?
[ПК]: Сейчас да. Как раз сейчас надо поддерживать направления, где бы они немного расползались, по крайней мере, по инструментарию, который они могли бы использовать в своей работе: все доступные методы должны быть использованы, от молекулярной до морфологической систематики. У нас сейчас есть замечательная группа, которая работает с криптогамными организмами, где сейчас, в общем, завал: это одна из наименее изученных групп растений, печеночники и антоцеротовые мхи. У нас чуть ли не первыми в мире стали смотреть в печеночниках масляные тельца, которые, оказывается, являются очень хорошим анатомическим признаком, чтобы разделять виды. Опять же проблема — их можно увидеть только пока растение в живом состоянии. Представляете, насколько возрастает уровень сложности исследования?
Рисунок 1. Печеночники — древняя группа растений, близкая к мхам, с отсутствием проводящей системы сосудов. Первыми из растений вышли на сушу. На фотографиях общий вид нескольких видов печеночников (A — Neohattoria herzogii; B — Nipponolejeunea pilifera; C — Nipponolejeunea subalpina; D — Ptilidium ciliare; E — Trichocolea tomentella; F — Trichocoleopsis sacculata; фото К. Г. Климовой) / Источник: Bakalin, V. A. (2019). Liverworts of the Russian Far East: the taxa with ciliate leaves. Botanica Pacifica: a journal of plant science and conservation, 8(1), 85-103. / ©Павел Крестов
[NS]: Молекулярная систематика не убила традиционную?
[ПК]: Пыталась, но у нее не получилось. Хорошую роль сыграла пассивность и нереволюционность специального комитета, разрабатывающего Кодекс ботанической номенклатуры. Он не так часто менялся, потому что было принято привязывать названия вида к морфологическому типу, и просто молекулярной систематики было недостаточно, чтобы описать вид. Потом, конечно, эта «гармония» была порушена концепцией криптовидов. Найдя-таки лазейку в кодексе, молекулярщики стали описывать виды, хорошо отличимые по последовательностям ДНК, но внешне неразличимые. Идешь в Южной Африке по кару, тычешь пальцем в красивую оранжевую ромашку, спрашиваешь местного эксперта, что за вид, а он тебе: «раньше это был, условно, мезембриантемум оранжевый, а сейчас это комплекс из десяти видов, которые внешне неразличимы, и, пока я не отсеквенирую его ДНК, названия вида не скажу». Но наши сотрудники, которые занимаются интегративной систематикой на печеночниках, успешно находят морфолого-анатомические признаки, различающие виды, которые были описаны как криптовиды. Поэтому я думаю, что тут очень много работы, особенно с организмами, которые мало изучены.
А самое главное, что систематика — это основа для значительно более серьезной науки. Чисто молекулярная систематика иногда заводила в очень смешные тупики просто из-за того, что собирался материал с растений, которые были неверно определены. Вот у нас чозения, очень высокое дерево, похожее на иву, с замечательным ареалом: от средней Японии до Чукотки — представляете ареал для дерева? Оно растет в долинах рек, где галечник откладывается. Днем там температура на галечных косах может быть +50, а ночью +5, и совершенно беспорядочные колебания уровня воды. А для изучения его молекулярной систематики взяли материал с ивы. Тоже с большого дерева, но с ивы. И вот, объединили чозению с ивой и думают, что с этим делать. Есть много похожих историй.
