4.7 Биология, ботаника, агрономия
4.7.056 Собрание достижений Николая Вавилова
Ученый-растениевод, селекционер, географ, путешественник, президент Всесоюзной академии сельскохозяйственных наук им. В.И. Ленина и Всесоюзного географического общества, академик АН СССР и ВАСХНИЛ, член двух десятков зарубежных академий и научных обществ, организатор и участник множества экспедиций по всему миру — Николай Иванович Вавилов (1887—1943) знаменит как основоположник генетики и собиратель самой богатой в мире коллекции культурных растений. Величайшими открытиями ученого стали нахождение географических центров происхождения культурных растений и установление закона гомологических рядов в наследственной изменчивости.
В первой трети прошлого века еще встречались ученые-энциклопедисты масштаба Леонардо да Винчи, Ньютона, Ломоносова. Николай Иванович Вавилов — из их числа.
У Вавилова целое собрание выдающихся научных достижений: учение об иммунитете растений, коллекция семян, учение о центрах происхождения культурных растений, закон гомологических рядов в наследственной изменчивости организмов, современное учение о селекции — ими научное наследство генетика не исчерпывается.
Открытые ученым законы и созданные им учения нельзя разорвать, из них трудно выделить главное. Они вытекали один из другого, взаимно дополняя друг друга, и системно влияли на развитие науки и на прогресс сельского хозяйства в мире.
Во время Первой мировой войны Вавилова назначили консультантом по вопросам массового заболевания солдат русской армии в Персии. Найдя причину болезни, ученый заодно собрал образцы персидской пшеницы.
Посеяв позднее злак в Англии, он безуспешно пытался заразить ее мучнистой росой, после чего пришел к выводу, что иммунитет растений зависит от условий среды, в которой изначально формировался данный вид и что в наследственной изменчивости есть своя закономерность.
Проследив изменения видов ржи и пшеницы от Ирана до Памира, Вавилов нашел, что и между родами существуют такие же закономерности.
Позднее ученый экспериментально изучил иммунитет различных сельскохозяйственных растений на хлебных злаках (650 сортов пшеницы, 350 овса и т.д.) и в 1919 г. выпустил монографию «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям». Этот труд положил начало изучению генетической природы иммунитета растений. С него, собственно, и началась мировая слава русского ученого.
А теперь о времени, в которое жил Вавилов, и о нем самом.
В 1920-х гг. после мировой и гражданской войн страна была в руинах. На земле было больше могил, чем землепашцев. Надо было преодолевать разруху, где-то брать зерно, картофель, растительное масло и пр., чтобы накормить людей, для чего срочно требовалось повысить урожайность сельхозкультур. А для этого надо было резко улучшить местные крестьянские сорта растений. Но как?
Работы был непочатый край. Но Вавилова ничего не брало. Это был трудоголик, всю жизнь работавший без выходных и отпусков, считавший болезнь непозволительной роскошью, трудившийся в любых условиях по 16—18 часов в сутки, довольствовавшийся прерывистым сном в самолетах, вагонах, автомобилях и кибитках.
Изумительная память, знание 20 языков, высочайшая коммуникабельность, обаяние и миролюбие, исходившие от него, поразительное здоровье, когда рядом с ним от усталости валились люди и лошади, а ему было хоть бы хны, привычка к риску, олимпийское спокойствие и самообладание — все это делало Николая Ивановича уникальной личностью, за которой следовали все.
Человеку, который во всеуслышание в те непростые годы мог сказать «Пойдём на костер, будем гореть, но от убеждений своих не отречемся», — верили.
Но вернемся к научным достижениям ученого.
Еще в молодости решив, что в селекционной и научно-исследовательской работе без собрания культурных растений не обойтись, Вавилов стал собирать семена культурных растений и их диких сородичей во всех наиболее древних земледельческих странах мира. Эта задача стала одной из главных в руководимом им Всесоюзном институте растениеводства (ВИР).
Вавилов подобрал ученых-единомышленников, разработал широкую программу научных экспедиций, выбил фонды и деньги и организовал 180 ботанико-агрономических экспедиций на все континенты, кроме Австралии и Антарктиды.
Растениеводы собрали к 1940 г. 250 тыс. образцов (36 тыс. пшеницы, 10 тыс. — кукурузы и т.д.) — крупнейшую мировую коллекцию семян культурных растений, почти все, что было выведено когда-либо земледельцами мира.
На полях института и на опытных станциях страны эти семена высевали на делянках. Выросшие из них растения изучали, отбирали лучшие, создавали высокоурожайные сорта, которые внедрялись затем на колхозные и совхозные поля. О своих путешествиях Вавилов поведал не только в научных работах (у него их около 400), но и в увлекательной книге — «Пять континентов».
Ученый сам (в одиночку или с 1–2 помощниками) преодолел по суше, воде и воздуху 100 тыс. км и исходил пешком 54 страны, часто с опасностью для жизни, в непроходимых местах, где еще не ступала нога европейца.
«Мне не жалко отдать жизнь ради самого малого в науке», — без всякой позы говорил ученый. За 5-месячную экспедицию в Афганистан (1924), где Вавилову пришлось преодолеть «на краю гибели» 5000 км, Географическое общество СССР присудило ученому высшую награду — золотую медаль им. Н.М. Пржевальского.
В отличие от зарубежных коллег, Вавилов осуществлял поиск и сбор материалов не вслепую. Предпосылками и теоретическим обоснованием этой работы стали сформулированные им представления о гомологических рядах и о географических центрах происхождения культурных растений.
Обнаружив удивительное повторение одних и тех же признаков у растений, принадлежащих к различным ботаническим видам, Вавилов пришел к выводу, что у родственных организмов изменчивость признаков идет в одном направлении, т.е. параллельно.
Такую параллельную изменчивость имеют не только виды одного и того же рода, но и виды близких по своему происхождению родов, например пшеницы, ячменя и др. злаков. Ученый установил, что подобный параллелизм (гомологичность) изменчивости присущ не только растительному, но и животному миру, и в основе его лежат закономерные генетические, т.е. наследственные взаимосвязи между поколениями организмов.
О законе гомологических рядов Вавилов сообщил на III Всероссийском селекционном съезде (1920). «Величайшее открытие, имеющее мировое значение» было восторженно встречено учеными России. Еще бы — теперь появилась возможность получать искусственные формы растений! Съезд отметил в решении, что вавиловский закон аналогичен периодическому закону в химии и шумно приветствовал «Менделеева биологии».
Закон и впрямь четко устанавливал основы систематики всего разнообразия растительных (и животных) форм, позволял предсказывать существование, свойства и строение неизвестных еще форм и видов растений и животных, а биологам помогал целенаправленно заниматься селекцией.
Новый закон натолкнул Вавилова на поиски нескольких генетических центров, из которых произошли культурные растения Земли.
Установив, что не во всех географических зонах культурные растения обладают одинаковым разнообразием, ученый нашел для разных культур свои центры многообразия, где сосредоточено наибольшее число сортов, разновидностей, всевозможных наследственных отклонений.
Он пришел к выводу, что эти центры являются и районами возникновения культурных сортов. У картофеля, например, максимум генетического разнообразия отмечен в Южной Америке, а у ячменя — в Африке.
На основании ботанико-географических, а также археологических и историко-лингвистических исследований Вавилов создал учение о центрах происхождения культурных растений и установил семь главнейших центров происхождения возделываемых растений: Южноазиатский тропический, Восточноазиатский, Юго-Западноазиатский, Средиземноморский, Абиссинский, Центральноамериканский и Южноамериканский.
Позднее нашим ботаником П.М. Жуковским было установлено еще 4 центра — Австралийский, Африканский, Европейско-Сибирский и Североамериканский. В этих центрах ученые под эгидой ООН черпают сегодня самый разнообразный исходный селекционный материал.
Свои фундаментальные исследования Вавилов обобщил в труде «Центры происхождения культурных растений», за который ему была присуждена премия им. В.И. Ленина (1926).
В результате всех своих трудов Вавилов создал селекцию в ее современном виде, основанием которой стали учение об исходном материале, ботанико-географические основы познания растений, метод селекции по хозяйственным признакам с привлечением гибридизации, дифференциальные карты географической локализации разновидностей пшеницы, овса, ячменя, ржи, кукурузы и др. растений.
Поскольку среди культурных растений, привезенных из экспедиций, половина оказались новыми, еще не известными науке, это в корне изменило сам подход к селекционной работе. Так, открытие новых видов и разновидностей картофеля изменило прежнее представление об исходном материале. Точно так же проводилась селекция хлопчатника, осваивались влажные субтропики в СССР…
По мнению биологов всего мира открытия Вавилова «сделались чем-то вроде ботанического компаса». Имя русского ученого начертано на титульном листе международного журнала «Генетика», выходящего в Лондоне, рядом с другими классиками естествознания — Линнеем, Дарвином и Менделем.
P.S. Коллекции образцов семян Вавилова выпали на долю тяжкие испытания. При 900-дневной блокаде Ленинграда в годы Великой Отечественной войны сотрудники ВИРа умудрились не только сохранить коллекцию семян, но и вывести еще новые сорта с улучшенными качествами!
А уже в наши дни, части этой коллекции — 10 000 образцам плодово-ягодных культур (яблонь, земляники, вишни, малины, смородины и др.), 90 % которых нет больше ни у кого в мире, грозит гибель. Дело в том, что землю Павловской опытной станции (филиала ВИР) под Санкт-Петербургом собираются пустить под застройку частными коттеджами.
Судьбу земли станции (а значит, и коллекции), после того как Федеральный арбитражный суд Московского округа «умыл руки», должна решить Счетная палата РФ.
Из последних сведений (2016 год):
"Ученые написали тогдашнему президенту Дмитрию Медведеву письмо, а тот поручил Владимиру Путину, возглавлявшему в то время правительство, эти земли возвратить. Что и было — хоть и неспешно — сделано". (http://www.kommersant.ru/Doc/1503614).