Текст книги "Триумф семян: Как семена покорили растительный мир и повлияли на человеческую цивилизацию"

«Если бы споровые растения попытались обзавестись существенными адаптациями, – объяснил Билл, – то их пришлось бы приобрести для обоих поколений жизненного цикла. А это очень непросто». Иными словами, крошечный гаметофит не только выглядит иначе, но он также имеет совершенно другие потребности в почве, влаге, свете и других условиях. «Я обычно говорю своим студентам: “Представьте, что ваши яйцеклетки и сперматозоиды созревают в уменьшенной до одной трети копии вас самих и затем эти маленькие копии должны заняться половым процессом, чтобы получились новые вы. А что, если они выглядят совсем иначе? Что, если они совершенно самостоятельны и не подозревают о вашем существовании? Что, если вы решили жить в другом месте? Если они не захотят или не смогут там жить, то не сможете и вы!”»

В каком-то смысле семена возникли как ответ на ограничения, существовавшие у спор. Вместо того чтобы осуществлять половое размножение на поверхности земли, семенные растения стали объединять мужские и женские родительские гены прямо на материнском растении, снабжать потомство пищей и распространять его в прочной защитной оболочке, которая могла противостоять стихии и обеспечить прорастание там и тогда, где и когда для этого создавались подходящие условия. Со временем они даже заменили плавающие сперматозоиды пыльцой, чтобы больше не зависеть от воды. Поскольку сохранилось не так много ископаемых семян, которые можно исследовать, специалисты все еще спорят о деталях этого преобразования. Однако все согласны с тем, что это произошло в раннем каменноугольном периоде. И хотя каждый шаг этих преобразований не мог быть запечатлен в камне, сохранились живые образцы – потомки споровых растений, которые существуют и даже процветают вокруг нас. Мне не нужно ехать на конференцию, чтобы их увидеть, – они растут прямо в моем саду.

Ежедневно во время короткой прогулки до Енотовой Хижины я прохожу мимо споровых растений – начиная с мхов на газоне и кончая небольшим участком с папоротником-орляком, который пережил годы выкашивания, прополки сорняков, разведения костров и опустошительных набегов наших кур. Но то самое споровое растение, которое я хотел увидеть, растет в нескольких милях вниз по дороге, на скалистом утесе над морем, где приезжающие на наш остров туристы наблюдают за косатками. Ранним январским утром, захватив с собой сэндвичи, я отправился туда, чтобы отыскать небольшое, но от этого не менее интересное растение – плаунок.

Безмятежная водная гладь простиралась подо мной, покрытая лишь мелкой, искрившей на солнце рябью прилива, пока я шел, выбрав самый короткий путь. Не удержавшись, я остановился перекусить на открытом месте, чтобы впитать как можно больше тепла от зимнего солнца – такого редкого в наших краях. Однако, прежде чем развернуть сверток с сэндвичами, я заметил предмет своих поисков, выглядывавший из трещины в скале рядом со мной. По правде говоря, я знал, что найду его без особых усилий. Я часто водил сюда экскурсии и однажды с гордостью наблюдал, как мои студенты-ботаники внимательно рассматривали эти мелкие растения, не обращая ни малейшего внимания на проплывавшую мимо стаю косаток. (Выросшие на острове, они были хорошо знакомы с китообразными, а вот плаунок увидели впервые!)

Я присел, чтобы рассмотреть растение поближе. Плаунки, или селагинеллы, ведут свое происхождение непосредственно от лесных гигантов каменноугольного периода. Хотя это растение достигало всего нескольких дюймов в высоту, его листья, прижатые к маленькому стеблю, выглядели бы вполне уместно среди ископаемых в Нью-Мексико. Но то, что умеет плаунок, выделяет его из всех остальных споровых растений, когда-либо живших на планете. Я отщипнул кончик растения и, старательно прищурившись, попытался разглядеть его в солнечном свете. Затем я потер глаза и вздохнул. Следует признать, что я достиг момента в жизни, когда уже не могу любоваться спорами, если забыл захватить с собой очки.

Мне удалось получить хорошо сфокусированное изображение того, что я искал, с помощью препаровальной лупы по возвращении в Енотовую Хижину. Споры буквально светились, уложенные в крапчатые золотистые спорангии у основания каждого листа. Но в том, что многие крошечные предметы выглядят очень красиво при увеличении, нет ничего необычного. Необыкновенными делают эти споры их разные размеры. Внизу стебля споры большие и гладкие, как речная галька, а ближе к верхушке располагаются маленькие споры, они высыпаются из золотистых спорангиев, как кучки красноватой пыли. Плаунки умеют то, чему пришлось научиться и предкам семенных растений, а именно разделению полов. Крупные споры – женские, предшественники яйцеклеток, а мелкие – мужские, предшественники сперматозоидов. Такая система не только увеличивает генетическое разнообразие, но и позволяет растениям начать «упаковывать завтрак», вкладывая энергию (в виде запасных веществ) в женские споры, предназначенные для того, чтобы образовать новое растение. Несмотря на то что женские и мужские споры по-прежнему путешествуют самостоятельно и дают при прорастании отдельное поколение гаметофитов, а сперматозоиды все еще нуждаются в воде для оплодотворения, это удачное приспособление возникало по меньшей мере четыре раза в ходе эволюции споровых растений. И один раз привело к появлению семян.

Рассматривать плаунок, как и раскапывать хорошо сохранившуюся окаменелость, – означает заглянуть в прошлое. Как современные посланцы древности, разные по размеру споры плаунков отражают переломный момент в эволюции, который привел к появлению семян. Зная о разделении полов, гораздо проще представить себе продолжение этой истории. С течением времени ранние семенные растения научились не разбрасывать женские споры, а сохранять их, позволяя женским гаметофитам с яйцеклетками развиваться прямо на материнском растении, на особых листьях (мегаспорофиллах). Мужские споры продолжали рассеиваться и превратились в разносимые ветром зерна пыльцы, каждое из которых представляет собой мужской гаметофит. Как только такая пыльца попала на яйцеклетку и произошло оплодотворение, растение неожиданно приобрело все основные составляющие семени: жизнеспособный зародыш, который может быть защищен, обеспечен питанием и отпущен, чтобы вырасти сразу в новое растение. Такой механизм дал семенным растениям немедленное преимущество, когда климат стал сухим. В то время как споровые растения для осуществления полового процесса нуждались в воде для своих влаголюбивых гаметофитов и плавающих сперматозоидов, семенные растения могли опыляться с помощью ветра. А их выносливое, хорошо обеспеченное пищей потомство оказывалось на почве, подготовленное к тому, чтобы просто дожидаться подходящих условий для прорастания.

Палеонтологическая летопись эволюции семян остается неполной, но, как и в случае с плаунком, другие современные растения помогают заполнить пробелы, показывая возможные пути преобразований. Большинство людей знают дерево гинкго как декоративное растение или источник эликсиров для укрепления памяти и улучшения кровяного давления. Но гинкго также единственный уцелевший представитель семейства ранних семенных растений, чья пыльца все еще образует плавающие сперматозоиды – пережиток споровой эпохи. Группа напоминающих пальмы деревьев, называемых саговниками, также сохранила это свойство, а одно из них – замия – производит сперматозоиды такого размера, что их видно невооруженным глазом. (Снабженные тысячами подвижных ресничек, сперматозоиды замии, растущей на побережье Колумбии, превышают по размеру сперматозоиды любого другого растения или животного.) Вместе с хвойными и некоторыми другими менее известными видами, саговники и гинкго образуют группу голосеменных растений, получивших такое название потому, что их семена созревают без каких-либо покровов, на поверхности особых листьев (мегаспорофиллов) или семенных чешуй в шишках.

Голосеменные преобладали в мировой флоре начиная с каменноугольного периода (там и тогда, где и когда климат был более засушливым) в течение всей эпохи динозавров и остаются широко распространенными растениями в наши дни. Каждый, кто пробовал семена пинии в соусе песто, знаком с голосеменными. Около миллиарда людей живет в лесах умеренного пояса или по соседству с ними, где растут сосны, пихты, тсуги, ели, кедры, кипарисы, каури и другие хвойные, по-прежнему покрывающие большую поверхность суши, чем любые другие растения. Однако, несмотря на свое широкое распространение, эти древние деревья давно уже уступили первенство в растительном разнообразии более молодой группе семенных растений-новаторов.

Последний важный шаг в эволюции семян был сделан, когда некоторые голосеменные растения научились укрывать свои семена. Сделали они это примерно так же, как поступают люди после купания, и по тем же причинам. В трехлетнем возрасте мой сын Ноа все еще использует синюю пластиковую ванну, которую мы купили, когда он был младенцем. Теперь он выбирается из нее сам, но, как только ему это удается, я немедленно закутываю его в большое пушистое полотенце. Я делаю это не из стыдливого отношения к наготе, а потому, что его маленькое голое тельце выглядит очень уязвимым. У меня оно вызывает инстинктивную родительскую реакцию кормить и защищать. И хотя растения не способны на осознанные умозаключения относительно полотенец, та же эволюционная причина побудила одну из групп голосеменных растений укрывать свои семена – свернуть подлежащий лист, чтобы заключить в него развивающийся семязачаток с яйцеклеткой. Ботаники называют такой лист плодолистиком, а растения, у которых есть такое приспособление, – покрытосеменными. По-латыни это звучит как «ангиоспермы», что буквально означает «семена в сосуде».

Я не видел ископаемых покрытосеменных растений в Нью-Мексико. «Неправильная конференция», – сказал мне мрачно один из участников. Скалы, видимо, тоже были неправильные, потому что в них отсутствовали отложения нескольких важных геологических периодов. Хотя это кажется простым, даже очевидным шагом – защитить семя, обернув вокруг него лист, – растения не выработали этого механизма до раннего мелового периода. К тому времени голосеменные растения уже более 160 млн лет были самой широко распространенной группой растений. Для сравнения: возникновение всего разнообразия плацентарных млекопитающих – от грызунов и летучих мышей до китов, муравьедов и обезьян – заняло в три раза меньший промежуток времени. Ботаники до сих пор ломают головы над этой задержкой, но никто не подвергает сомнению тот факт, что поместить семя в обертку оказалось хорошей идеей. Однажды появившись, покрытосеменные растения распространились с такой скоростью, что Дарвин считал их расцвет «ужасной тайной», нарушавшей его концепцию постепенно нарастающих изменений. Теперь покрытосеменные составляют подавляющее большинство растений, и именно их семена преимущественно обсуждаются в этой книге.

С эволюционной точки зрения скачок от споровых к голосеменным растениям был важнейшим преобразованием. Билл ДиМишель сетовал по поводу нашего пристрастия к покрытосеменным растениям. «Это искажает историю, – говорил он мне. – Просто так получилось, что их очень много». Но нет никаких сомнений в том, что, когда растения начали укрывать свои голые семена, это усовершенствование открыло ряд новых возможностей. В конце концов, полотенце – это только начало. В гардеробе Ноа имеются полосатые пижамы, но люди могут прикрывать свою наготу чем угодно – шортами, гавайской рубашкой, платьем для коктейлей или даже бронежилетом. Как и одежда, плод может служить защитой, но также и привлекать, предоставляя покрытосеменным растениям мощное средство, чтобы обманом заставить животных распространять свои семена. (Мы рассмотрим взаимосвязь плодов, семян и животных, включая человека, в главе 12.)

Еще более важным следствием появления покрытосеменных растений, чем эволюция плода, стало их влияние на механизм опыления. Когда семязачаток с яйцеклеткой находится внутри замкнутого вместилища (завязи), ветер становится менее надежным способом опыления. Взамен при переносе пыльцы с цветка на цветок покрытосеменные все больше полагались на животных, особенно на насекомых. Яркие лепестки, нектар, аромат – все привлекательное, что мы связываем с цветками, – возникло в ответ на эту потребность. Опыление из случайного, зависимого от ветра процесса превратилось в наиболее детально разработанный природой (и к тому же красивый) способ получения новых сочетаний генов. Эти преобразования позволили покрытосеменным растениям быстро достичь многообразия, которое так озадачивало Дарвина, а также приобрести еще одно название – цветковые растения.

В природе цветковые растения в полной мере используют половое размножение, семена и свое многообразие, воздействуя не только на собственную эволюцию, но и на эволюцию насекомых и других животных, с которыми они тесно связаны. В большинстве случаев разнообразие распространителей, потребителей, паразитов и особенно опылителей цветковых растений возрастает параллельно с разнообразием растений, от которых они зависят. Но эволюция полового размножения растений оказалась также чрезвычайно важной и для людей. Трудно представить, что наши предки преуспели бы в земледелии, не имея возможности влиять на опыление и получать результат в виде долго хранящегося зерна. Автор и пропагандист здорового питания Майкл Поллан идет в своих выводах дальше, называя селекцию растений «серией опытов по совместной эволюции», которые навсегда изменили как растения, так и людей. Поллан утверждает, что человеческое стремление к сладости, сытости, красоте и даже опьянению оказалось закодировано в геноме культурных растений. Проводя отбор на эти качества, мы одновременно удовлетворяем свои потребности и приносим пользу растениям, заботливо перенося их из естественной среды обитания в свои сады и поля по всему земному шару. Но близость людей с семенными растениями питает не только наши желудки, но и наше воображение. Ведь знания, которые мы вынесли из этих долгих взаимоотношений, возможно, являются источником наших самых глубоких прозрений в отношении закономерностей природы. Без этих знаний, скорее всего, не состоялся бы самый известный эксперимент в истории.

Глава 5
Споры Менделя

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]11
  Каждый третий понедельник февраля в США, посвященный должности президента Соединенных Штатов Америки. Традиционно праздник приурочен ко дню рождения Джорджа Вашингтона. – Прим. ред.


[Закрыть] – 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.

Когда мне доставили горох для посадки, я немедленно открыл упаковки и высыпал немного горошин каждого сорта на кухонный стол. Все они принадлежали к одному виду, но, как и у Менделя, различались по цвету и форме. Одни горошины были зеленые в крапинках, другие – коричневатые, одни – морщинистые, другие – гладкие. В Моравии в XIX в. Мендель без труда приобрел 34 разновидности гороха у местных поставщиков. У меня хватало места только для двух, но после непродолжительных поисков мне удалось раздобыть сорт, который мог выращивать сам Мендель. Вюртембергский зимний горох получил свое название от королевства, которое когда-то находилось в Южной Германии. Вюртемберг и Моравию соединяла железная дорога, и они находились в дружественных отношениях, когда Мендель закупал семена гороха. Обе страны даже воевали на одной стороне во время австро-прусской войны 1866 г., в тот же год, когда Мендель опубликовал результаты своих исследований. Притом что работа в монастырском саду совершенно мирное занятие, Мендель жил в неспокойную эпоху. Стареющие империи Европы с трудом сдерживали народное недовольство и заключали недолговечные политические союзы, а ученое сообщество противостояло не меньшему интеллектуальному давлению со стороны теории эволюции путем естественного отбора.

Первое издание «Происхождения видов» Чарльза Дарвина в 1859 г. было распродано за один день, а его немецкий перевод появился в течение года. Мендель вел подробные заметки, и те, что сохранились в рукописи в монастыре, свидетельствуют, что он был хорошо знаком с содержанием книги, когда трудился над своими грядками с горохом. Но осознавал ли он до конца значение того, что узнал из опытов с горохом, остается спорным вопросом. Хотя, по сегодняшним меркам, Мендель кажется нам гением, он так и не получил признания при жизни, и мало что известно о том, что он на самом деле думал. (Одним из самых неудачных хозяйственных мероприятий в истории можно считать то, что последующий настоятель монастыря сжег почти все дневники и документы Менделя.) Мы знаем, что Мендель был далеко не дилетантом. Его тщательно продуманные методы и статистический подход к результатам исследований на десятилетия опережали свое время. И Мендель применял их не только к гороху, но и к чертополоху, ястребинке и пчелам – это свидетельствует, что его по-настоящему интересовали общие законы наследственности. Мы также знаем, что Мендель чувствовал, что открыл что-то важное. Хотя его статья появилась в относительно малоизвестном моравском журнале, он заказал 40 копий и разослал их многим ведущим ученым того времени. Некоторые из этих копий так и не были открыты и прочитаны.

Книга «Садоводство на Западе» (Western Garden Book) издательства Sunset рекомендует сажать горох на глубину одного дюйма на расстоянии от двух до четырех дюймов один от другого. «Сажай их ближе друг к другу, – посоветовала Элайза. – Ты обязательно потеряешь часть из-за слизней». В Моравии садовники сталкиваются со всем набором вредителей гороха – от слизней и улиток до долгоносиков, тлей и случайно залетевшего разбойника воробья. Мендель, несомненно, также с запасом засевал свои грядки, поэтому он должен был посадить невероятное количество гороха, чтобы получить «более 10 000 растений», которые он проанализировал в ходе своих опытов. Мои скромные усилия не сопоставимы с таким масштабом, но я утешаю себя тем, что мог бы поделиться с ученым монахом секретом сбора гороха. Так получилось, что мое знакомство с сельскохозяйственным производством произошло за рулем комбайна весом в 17 т, предназначенным для уборки гороха. В последний год учебы в средней школе я работал в ночную смену, наполняя один самосвал за другим с шести вечера до шести утра, семь дней в неделю в течение всего лета. Это был медленный процесс, и я проводил большую часть времени за чтением романов при свете фонарика, но если бы я обладал терпением и мотивацией Менделя, то стоял бы в кузове и считал горошины, отмечая малейшие различия в их цвете, форме и размере.

Повторение работы Менделя научило меня большему, чем знание о том, сколько семян сажать в один ряд. Его опыты показывают, насколько существенно семена и наша тесная взаимосвязь с ними влияют на то, как мы воспринимаем окружающий мир. Они помогли нам взглянуть на процесс эволюции с иной, хотя и не менее важной, точки зрения, чем работа Чарльза Дарвина.

Не случайно, что Чарльз Дарвин и Альфред Рассел Уоллес, независимо друг от друга открывшие естественный отбор, оба обрели прозрение во время путешествий в дальние страны: Дарвин совершал длительное путешествие на корабле «Бигль», а Уоллес находился на Малайском архипелаге. Чтобы осознать всеобъемлющий закон природы, необходимо было видеть природу во всем ее многообразии. Новизна впечатлений от экзотических существ и ландшафтов позволила обоим ученым разглядеть такие закономерности, которые сложно было бы заметить в обычных обстоятельствах, ведь зяблик – это всего лишь зяблик, если вы видите его на своем заднем дворе. Но чтобы понять основные элементы механизма эволюции – как индивидуальные признаки передаются из поколения в поколение, – нужно было сфокусироваться на более обыденных предметах. Мендель сделал открытие, заново изучив природный механизм, который был знаком людям лучше, чем любой другой. Несмотря на то что он никогда не стремился к сельской жизни, Мендель воспользовался технологией, проверенной до него бесчисленными садоводами и огородниками, превратив простые выводы, сделанные в ходе сельскохозяйственных работ, в научные законы наследственности.

Когда археологи просеивают почву на территории древнего поселения, они ищут семена, чтобы определить, существовало ли здесь земледелие. Если они находят зерна или орехи большего размера, чем у соответствующих диких видов, значит, кто-то отбирал растения с предпочтительными признаками. Для земледельца это самая естественная вещь на свете. Однажды после обеда мы с Ноа очищали кукурузные початки, вынимая зерна из их гнезд и бросая в металлическую миску. Мы собирались смолоть зерна, чтобы сделать кукурузную кашу, но, если бы мы отбирали зерна для посева, наш выбор был бы очевиден. Среди всех этих твердых старых початков нам попался один с крупными спелыми зернами, которые легко выпадали из своих гнезд. Большие зерна, легкие в переработке – вот два признака, которые лучше всего подходят для искусственного отбора.

Во времена Менделя селекция растений достигла такого уровня, что каждый регион мог похвастаться дюжинами местных разновидностей гороха, не говоря уже о бобах, салате-латуке, клубнике, моркови, пшенице, помидорах и множестве других сельскохозяйственных культур. Люди не имели представления о генетике, но каждый понимал, что растения (и животных) можно значительно изменить путем искусственного отбора. Например, из единственного вида сорняка из семейства капустных (или крестоцветных), растущего на средиземноморском побережье, с течением времени было получено более полудюжины известных овощей. Земледельцы, заинтересованные в сочных листьях, вывели из нее кочанную, листовую и кудрявую листовую капусту (кале). Отбор растений со съедобными боковыми почками и цветочными побегами позволил получить брюссельскую капусту, цветную капусту и брокколи, а отбор растений с толстым стеблем – кольраби. В некоторых случаях для улучшения культуры нужно было просто сохранять самые крупные семена, но иногда требовался более изощренный подход. Ассирийцы начали методично опылять вручную финиковые пальмы более 4000 лет назад, а в эпоху династии Шан (1766–1122 гг. до н. э.) китайские виноделы улучшили сорт проса, нуждавшийся в защите от перекрестного опыления. Наверное, никто лучше не выразил безотчетную связь между выращиванием растений и их изучением, чем народ менде в Сьерра-Леоне, у которых глагол «исследовать» происходит от фразы «пробовать новый рис».

В отличие от предшествующих бесчисленных селекционеров растений, Менделя не устраивало бездумное применение технологии, сущности которой он не понимал. Его талант состоял в любознательности, терпении, настойчивости и хорошем знании математики. В течение восьми лет он бережно разводил свой горох, чтобы проследить в ряду нескольких поколений судьбу определенных признаков, таких как длина стеблей, цвет стручков, положение цветков и – самый известный из них – форма семян: морщинистая или гладкая. Методично отмечая, у каких родителей получилось то или иное потомство, он выяснил, что признаки наследуются вполне предсказуемым образом и не смешиваются. В то время как большинство его современников, включая Дарвина, полагало, что скрещивание ведет к смешению признаков, Мендель обнаружил, что признаки наследуются в виде отдельных самостоятельных единиц, которые он назвал наследственными факторами. Изучение гороха показало, что в каждой особи присутствуют два варианта каждого признака, по одному от каждого родителя, причем наследуются они случайным образом. В соответствии с современной терминологией мы говорим, что каждый индивидуум содержит две аллели одного гена. Одни аллели, называемые доминантными, проявляют себя всегда (например, гладкая форма гороха), другие, называемые рецессивными, остаются незаметными, пока у индивидуума не появятся две такие аллели – такую ситуацию генетики называют двойным рецессивом (например, морщинистая форма гороха). Сегодня эта концепция по меньшей мере смутно знакома всякому, кто решал задачи с решеткой Пеннета на уроках биологии. И в самом деле, большинство учебников используют горох Менделя в качестве примера: скрещивание чистых линий гладкого и морщинистого гороха дает потомство с гладкой формой семян, но в следующем поколении появляются как гладкие, так и морщинистые семена в соотношении три к одному. Теперь это школьная задачка, но в 1865 г. Мендель был единственным человеком на планете, который мог ее решить. Когда все было подсчитано до последней горошины, Мендель подвел итог своим революционным открытиям в статье, ставшей одной из самых известных научных публикаций, оказавшей огромное влияние на развитие науки, но которую и по сей день мало кто удосужился прочитать.

В течение нескольких недель мой горох рядом с Енотовой Хижиной дал всходы и вырос, став недоступным для слизней. К июню он поднялся на шесть футов, обвивая временную решетку, которую я приставил к веранде, и я мог видеть первые лиловые цветки через окно позади моего стола. Мендель называл цветки гороха «своеобразными», потому что они прячут свои жизненно важные органы между двумя узкими лепестками. Но это было идеальное устройство для контроля опыления, и я последовал подробным инструкциям Менделя, удаляя молодые тычинки, прежде чем опылить рыльце пестика пыльцой по собственному выбору. Мендель выполнял все это до изобретения ватных палочек, и, следуя его примеру, я вскоре убедился, что если вывернуть цветок, то можно аккуратно перенести его пыльцу на рыльце пестика другого цветка. Я также почувствовал то умиротворение, которое Мендель, наверное, испытывал в своем саду, потому что свое знаменитое опыление он проводил тогда же, когда и я, – прохладным весенним утром, окруженный цветами и поющими птицами.

В качестве последнего шага в опылении гороха следовало накрыть цветки небольшими мешочками, чтобы предотвратить нежелательное попадание пыльцы. Вместо ткани я использовал бумагу, и, если бы не эта деталь, моя грядка с горохом, по-моему, была бы точным воспроизведением знаменитого моравского огорода. Это занятие напомнило мне время, когда я изучал деревья альмендро в Коста-Рике. Хотя они растут в тропиках и достигают высоты в 150 футов (45 м), они также принадлежат к семейству бобовых и украшены лиловыми цветками. И хотя я не опылял вручную деревья альмендро, моя диссертация была своего рода продолжением опытов Менделя. Он приоткрыл тайну происхождения семян, что позволило мне 150 лет спустя получать сведения о целых популяциях на основе их генотипа – какие деревья размножаются, как далеко распространяется их пыльца, и кто перемещает семена с места на место. Инструменты современной генетики могут быть различными, но я уверен, что Мендель прекрасно бы понял, чем я занимаюсь во влажном тропическом лесу и для чего все это делается. Тем не менее я сомневаюсь, что он был бы так настойчив в своих экспериментах, если бы знал, какие разочарования ожидают его впереди.