Деревья – одни из самых древних и долгоживущих организмов на Земле. Возраст некоторых исчисляется тысячами лет. Как виды, они выдерживают стихийные бедствия, колебания климата, цикличную активность насекомых и лесные пожары, и адаптация к этим вызовам заложена в их геномах. Одни гены могут способствовать тому, что семена дерева будут хорошо расти на выжженной почве. Другие могут обеспечить защиту от нашествия жуков. Но даже естественный процесс отбора может привести не к адаптации и выживанию, а к вымиранию вида – если противник окажется слишком силен. Именно в такую ситуацию мы поставили каштаны, белокорые сосны и многие другие виды, включая вязы, эвкалипты в Австралии и охиа на Гавайях. Как и в случае с пятихвойными соснами, при наличии достаточного генетического разнообразия деревья можно спасти с помощью неестественного отбора – преднамеренного размножения, направляемого руками человека. Этот метод фермеры использовали на протяжении веков, и он является одним из лучших инструментов.

1 Джеральд Барнс, неопубликованные воспоминания, получено автором в январе 2021 года.

2 Rocky Mountain Research Station. Return of the King: tern White Pine Conservation and Restoration in a Changing Climate. https://www.fs.usda.gov/rmrs/return-king-western-white-pine-conservation-and-restoration-changing-climate.

3 Sugar Pine Foundation. Record Sugar Pines Discovered in the Sierra Nevada. https://sugarpinefoundation.org/record-sugar-pines-discovered-in-the-sierra-nevada#comments.

4 Peattie D. A Natural History of North American Trees. San Antonio, TX: Trinity Univesity Press, 2013. Р. 46.

5 Larsen L.T., Woodbury T.D. Sugar Pine // USDA Bulletin. Washington, DC, December 30, 1916. № 426. https://www.fs.fed.us/psw/publications/documents/usda_series/usda_bull426.pdf.

6 Kinloch B.B. White Pine Blister Rust in North America: Past and Prognosis, Phytopathology 93. March 7, 2003. Р. 1044–1047.

7 Bingham R. Blister Rust Resistant Western White Pine for the Inland Empire: The Story of the First 25 Years of the Research and Development Program // USDA, Forest Service, General Technical Report INT-146. June 1983.

8 Klade R.J. Building a Research Legacy: The Intermountain Station 1911–1997 // USDA, Forest Service, General Technical Report RMRSGTR-184, 2006. https://doi.org/10.2737/RMRS-GTR-184.

9 Klade. Building a Research Legacy.

10 Джеральд Барнс, неопубликованные воспоминания.

11 McEvoy B.P., Visscher P.M. Genetics of Human Height, Economics and Human Biology 7. December 2009. № 3.Р. 294–306.

12 Heybroek H.M. et al. Resistance to Diseases and Pests in Forest Trees: Basic Biology and International Aspects of Rust Resistance in Forest Trees // Proceedings of the Third International Workshop on the Genetics of Host-Parasite Interactions in Forestry, vol. 505. Wageningen, Netherlands, 1980. Р. 14–21.

13 Kinloch B. Sugar Pine: An American Wood // USDA. Washington, DC: US Government Printing Office. February 1984. https://books.google.com/books?id=5vaUmLYCgcoC&printsec=frontcover&source=gbs_ge_summary_r&cad=0#v=onepage&q&f=false.

14 King J.N. et al., A Review of Genetic Approaches to the Management of Blister Rust in White Pines // Forest Pathology 40. 2010. № 3–4. Р. 292–313; Sniezko R.A., Johnson J.S., Savin D.P. Assessing the Durability, Stability and Usability of Genetic Resistance to a Non-native Fungal Pathogen in Two Pine Species // Plants, People, Planet 2. 2020. № 1.Р. 57–68.

15 Sniezko R.A., Koch J. Breeding Trees Resistant to Insects and Diseases: Putting Theory into Application // Biological Invasions 19. November 20, 2017. № 11. Р. 3377–3400.

16 Ричард Снежко, интервью автору, апрель 2020 года.

17 Хейли Смит, интервью автору, 17 февраля 2022 года. Смит – координатор семеноводческой программы и садовод в Центре генетических ресурсов Дорена.

18 Снежко, интервью.

19 Keane R.E. et al. A Range-Wide Restoration Strategy for Whitebark Pine (Pinus albicaulis) // Gen. Tech. Rep. RMRS-GTR-279. Fort Collins. CO: US Department of Agriculture, Forest Service, Rocky Mountain Research Station, 2012.

20 Keane B., Bower A.D., Hood S. A Burning Paradox: Whitebark Is Easy to Kill but Also Dependent on Fire // Nutcracker Notes 38. 2020. Р. 7–8, 34.

21 Keane et al. Range-Wide Restoration Strategy; Cripps C.L. et al. Inoculation and Successful Colonization of Whitebark Pine Seedlings with Native Mycorrhizal Fungi under Greenhouse Conditions // The Future of High-Elevation, Five-Needle White Pines in Western North America, Proceedings of the High-Five Symposium, Missoula, MT, June 28–30, 2010. Fort Collins, CO: USDA, Forest Service, Rocky Mountain Research Station, 2011.

22 Cripps C.L., Grimme E. The Future of High-Elevation, Five-Needle White Pines in Western North America: Proceedings of the High Five Symposium // Future of High Elevation White Pines.

23 Daley J. Save Our Summits // American Forests. December 20, 2020. https://americanforests.medium.com/save-our-summits-bc1721cee95a.

24 Stevens K.A. et al. Sequence of the Sugar Pine Megagenome // Genetics 204. December 1, 2016. № 4.Р. 1613–1626.

25 Piovesan A. et al. On the Length, Weight and GC Content of the Human Genome // BMC Research Notes 12. February 27, 2019. № 1.Р. 106.

26 Stevens K.A. et al. Sequence of the Sugar Pine Megagenome // Genetics 204. December 1, 2016. № 4.Р. 1613–1626.

27 Дэвид Нил, интервью автору, 12 января 2021 года.

28 National Human Genome Research Institute. The Cost of Sequencing a Human Genome. https://www.genome.gov/about-genomics/fact-sheets/Sequencing-Human-Genome-cost.

29 Томбек, интервью автору, 13 мая 2022 года.

В 2003 году агроном и социолог Кэри Фаулер и его коллега Генри Шэндс загорелись идеей сохранить разнообразие растений на планете. Оба работали в сельском хозяйстве и были знакомы с мировой продовольственной культурой и экономикой. Они как никто другой знали, какую важную роль играют хорошие, качественные семена, способные дать здоровые растения даже спустя многих лет хранения, для обеспечения людей пищей. Понимали, и к каким катастрофичным последствиям приведет потеря генетического разнообразия сельскохозяйственных культур. Семя защищает и обеспечивает зародыш растения, но что важнее – оно содержит ДНК, необходимую для размножения вида. Это базовая единица практически всех продуктов, которые мы едим (за исключением бананов и других удивительных растений без косточек).

На протяжении большей части нашей сельскохозяйственной истории процессы селекции и улучшения пищевых растений не отличались точностью. В глубине генома всегда оставался некий элемент необузданности, благодаря которому даже на одном и том же поле могли вырасти пшеница или рис, немного отличающиеся от тех, что росли рядом. Эта вариативность спасала целые виды, потому что, если одни растения гибли от жары, засоления почвы или нашествия насекомых, другие могли пережить эти напасти и продолжать жизненный цикл. Такие одомашненные культуры, сохранившие генетическое разнообразие, называются местными сортами¹, и именно они доминировали на протяжении большей части нашей сельскохозяйственной истории. В XX веке селекционеры уже гораздо больше понимали, что такое наследственность и как ее использовать в работе. Они с азартом взялись за улучшение растений, выводя их по своему вкусу, сохраняя желаемые черты и вытесняя другие, подвергая культуры генетическим экспериментам. Все это привело к тому, что сегодня многие местные сорта растений заменены их высококультурными двойниками, которые генетически более однородны и предсказуемы. По мере того как производители уходили от вариативности, генофонд растений сужался. Мы получили более вкусные, красивые фрукты и овощи – настоящее изобилие, – но заплатили за них генетическим разнообразием.