Древний картофель

Крошечный обрывок серого, смятого, похожего на тонкую кожу материала – такой крошечный, что почти умещается на кончике пальца. Ничего удивительного. Если вы обнаружите такой в саду за домом, то, вероятно, решите, что это кусочек мусора. Скорее всего, он улетел с компостной кучи. (Настолько же незначительная вещь, как и осколок камня, который выкопал из своей норы омар.) И тем не менее перед вами очень ценный элемент археологического материала.

Этот небольшой черный клочок органического материала был найден во время раскопок археологического памятника Монте-Верде на юге Чили, которые начались в 1980-х годах. Монте-Верде – одно из самых древних точно датированных человеческих поселений в обеих Америках, возрастом около 14 600 лет. Данное поселение – почти современник натуфийских памятников в Леванте, однако значительное отличие между ними состоит в том, что на Ближнем Востоке люди тогда обитали уже несколько десятков тысячелетий. А в Монте-Верде они поселились относительно недавно.

Я побывала в Монте-Верде в 2008 году вместе с геологом Марио Пиньо, участвовавшим в раскопках. Приехав в это важнейшее историческое место, мы увидели поле с овцами, пасущимися на замшелых берегах стремительного ручья Чинчихуапи. От Англии нас отделяло огромное расстояние, но я вполне могла представить, что нахожусь на прогулке в Озерном крае – знакомое ощущение деревенской идиллии. Без помощи Марио я бы, конечно, с трудом нашла местоположение древней стоянки – раскопки были завершены, и участок уже полностью слился с окружающим пейзажем. Боюсь, сама бы я даже не заметила здесь никаких следов.

«Этот памятник, как часто бывает, нашли по счастливой случайности, – поведал мне Марио. – Местные жители расширяли русло ручья. Когда они вытаскивали мягкую породу и вырезали новое русло, то нашли гигантские кости и решили их оставить. Два студента университета, приехавшие в эти места, увезли кости в Вальдивию.

Это был подарок судьбы. Кости оказались останками животных ледникового периода, вымерших около 11 000 лет назад. Находка подтолкнула ученых из Университета Вальдивии продолжить исследование местности. Сначала памятник рассматривался исключительно как палеонтологический, с сохранившимися останками животных периода плейстоцена, однако обнаружение каменных орудий и других артефактов подогрело интерес ученых. Здесь определенно жили люди, и очень давно.

Влажная, богатая торфом почва позволила органическим останкам прекрасно сохраниться. То, что быстро бы сгнило в большинстве памятников, в Монте-Верде осталось нетронутым, как будто это место заключили во временную капсулу. Археологи стали находить остатки деревянных столбов, воткнутых в землю, и вскоре стало четко просматриваться основание здания – некоего подобия хижины. Строение было крупным, около 20 м в длину. В земле вокруг хижины были найдены темные обрывки прочного органического материала – шкуры животного, которая закрывала жилище сверху. Кроме того, археологи обнаружили следы костровых ям и очагов – наполненных углями – как внутри, так и снаружи периметра здания. Степень сохранности всех артефактов впечатляла. Нашли даже идеально сохранившийся в иле четкий след детской ноги. Примерно в 30 м от первой постройки ученые откопали еще одну, поменьше, полную останков растений и животных, включая разрубленные кости мастодонта и разжеванные и выплюнутые комки водорослей.

Складывалось впечатление, что поселение было заброшено людьми и сразу после этого быстро исчезло с поверхности Земли: вероятно, местность превратилась в болото, и после ухода людей все быстро заросло тростником. Постепенно скапливались слои торфа, запечатывая археологический памятник и сохраняя органические останки, лежавшие здесь в забвении, пока местным жителям не понадобилось расширить ручей.

Благодаря прекрасной сохранности найденных артефактов археологам представилась редкая возможность изучить полный набор животных и растений, служивших пищей обитавшим здесь охотникам-собирателям. Обитатели Монте-Верде питались мясом вымерших сегодня зверей, включая слоноподобных гомфотериев и древних лам, а также большим числом растений – всего ученые определили сорок шесть видов. Среди растений были четыре вида съедобных водорослей – некоторые в виде разжеванных комков, – которые могли также применяться в медицинских целях. И среди растительных останков как раз и были найдены эти крошечные, непривлекательные, напоминающие кожу обрывки – сморщенные остатки кожуры древнего дикого картофеля – Solanum maglia. Всего ученые извлекли девять таких фрагментов из небольших очагов и ямок для приготовления пищи внутри хижин. Анализ зерен крахмала, оставшихся на внутренней поверхности кожуры, подтвердил предположение ученых. Это самое древнее свидетельство использования картофеля человеком, получается, уже 14 600 лет назад нашим предкам пришлись по вкусу эти скромные клубни. При раскопке памятника также были найдены деревянные палки-копалки, предназначенные для извлечения картофеля из-под земли.

«Мы обнаружили продукты на все четыре времени года», – пояснил Марио. В таком случае речь идет не просто о сезонном лагере – люди жили здесь постоянно. Этот факт очень любопытен, поскольку считается, что почти все древние племена были кочевыми, они разбивали временный лагерь, потом сворачивали его и снова отправлялись в путь. Чуть более поздняя мегалитическая стоянка Стар-Карр поставила под сомнение предположения ученых об образе жизни племен в Англии. Монте-Верде, в свою очередь, дает возможность увидеть, как в действительности обстояли дела в Южной Америке. Не стоит рассчитывать на существование одной, универсальной модели для любого периода в прошлом – да, в принципе, и в настоящем, – равно как и недооценивать степень развития наших предков. В некоторых регионах кочевой образ жизни предоставлял определенные преимущества. В других климат и ресурсы позволяли оседлым племенам достойно существовать. Поведение человека изменяется, подчиняясь условиям среды обитания.

Из-за ранней датировки стоянка Монте-Верде стала предметом споров. В ХХ веке преобладала гипотеза, согласно которой первые жители Америк появились на севере континента около 13 000 лет назад, и у них был особый набор каменных орудий, известных как орудия типа кловис, получивших название в честь памятника в Нью-Мексико, где в 1930-х годах были найдены характерные каменные наконечники для копий. Однако почтенный возраст Монте-Верде определенно не вписывается в эту теорию.

В 1997 году археолог Том Диллехей, возглавлявший раскопки на Монте-Верде, настолько устал от критиков – заявлявших, что датировка памятника просто не может быть правильной, – что пригласил группу выдающихся коллег посетить раскопки, чтобы своими глазами увидеть добытые артефакты и сделать выводы. Все согласились, что речь действительно идет об археологическом памятнике и что нет никаких оснований сомневаться в результатах радиоуглеродного анализа, датировавшего памятник временем до появления культуры кловис.

Сегодня Монте-Верде – лишь один из нескольких памятников эпохи до кловис, в которых сохранились веские доказательства того, что люди обитали в Северной и Южной Америках намного раньше, чем предполагалось в соответствии с гипотезой «сначала был кловис». До сих пор принято считать, что первые переселенцы добрались до Америки через Берингийский перешеек из Северо-Восточной Азии. На Северном Юконе были обнаружены несколько очень древних стоянок, свидетельствующих о присутствии человека в этих широтах еще до наступления максимума последнего ледникового периода, то есть 20 000 лет назад. Однако затем большую часть Северной Америки сковал ледник, и колонизация остальной части Североамериканского континента и Южной Америки прекратилась до начала таяния ледника. Памятники старше эпохи кловис в Северной и Южной Америках указывают, что колонизация возобновилась вскоре после последнего ледникового максимума, около 17 000 лет назад. И хотя в тот момент большая часть Северной Америки все еще находилась под толщей ледника, анализ окружающей среды демонстрирует, что северная часть Тихоокеанского побережья могла уже достаточно оттаять, чтобы люди сумели этим путем перебраться в Северную и Южную Америки. С побережья они двинулись на юг, и им как раз хватило бы времени, чтобы добраться до Чили около 14 600 лет назад.

Но сколько времени потребовалось ранним охотникам-собирателям в Южной Америке, чтобы обнаружить эти маленькие вкусные комочки, спрятанные под слоем земли? Осмелюсь предположить, что совсем немного.

Может показаться, что выкапывание клубней из земли – удивительно изобретательный способ добывать себе пропитание. Фрукты и орехи, растущие на деревьях, или даже водоросли, что можно собирать с камней на пляже, представляются более очевидными источниками пищи. С другой стороны, заточить палку и тыкать ею землю в поисках скрытых под ней плодов – такое поведение сначала кажется либо невероятно странным и отчаянным, либо, наоборот, – гениальным ходом.

И тем не менее наши предки поступали таким образом в течение даже не тысяч, а, вероятно, миллионов лет.

 

Подземное сокровище

Среди современных животных самые близкие родственники человека – шимпанзе и гориллы. Оба этих вида человекообразных обезьян обитают в лесу и предпочитают питаться спелыми фруктами, однако, когда пищи мало, они переходят на листья и сердцевину стеблей растений. Вполне вероятно, что приблизительно 6–7 миллионов лет назад подобного рациона придерживался и общий предок человека и шимпанзе. Но затем предки людей и шимпанзе разошлись. Высшие приматы, принадлежащие к нашей собственной ветви эволюционного древа, известны как гоминины; для них характерно ходить на двух ногах, кроме того, у них более крупный по размеру мозг, по сравнению с их предшественниками. Сегодня мы – единственные представители некогда кустистой ветви гоминин. Ученым известно около двадцати видов гоминин, и все они, за исключением нас, вымерли. Первые следы гоминин, появляющиеся в палеонтологической летописи, указывают не только на приспособленность скелета к прямохождению, но и на изменения в строении зубов: у гоминин более крупные моляры с более толстым слоем эмали. У других видов приматов размер и форма зубов в большей степени связаны не с предпочтительным ежедневным рационом, а с типом пищи, на которую животные переходят в трудные времена. В связи с этим можно предположить, что изменение зубов у гоминин также отражает изменения запасных источников пищи. В тот период великие густые леса Африки начали редеть. Ландшафт становился все более разнообразным, и наши предки, по-видимому, стали осваивать открытые пространства.

Между экосистемой саванны и леса существует ряд очевидных различий, однако самое главное из них кроется под землей. В саванне значительно выше доля растений с подземными органами накопления питательных веществ, например ризомами, клубнелуковицами, луковицами и клубнями. Сравнив современную саванну на севере Танзании с дождевыми лесами Центральноафриканской Республики, экологи обнаружили огромную разницу в плотности распределения клубней и других подземных запасающих органов: если на каждый квадратный километр саванны их приходится 40 000 кг, то на каждый квадратный километр леса – каких-то 100 кг. Использовали ли наши предки эти невероятно богатые пищевые ресурсы в условиях расширения лугов в Африке? Тому, кто добывал из-под земли клубень, доставался настоящий концентрат энергии, только вот достать его было не так уж и просто. Возможно, такая пища людям была не по вкусу, но в трудные времена выбирать не приходится. Вполне вероятно, что более крупные и прочные зубы наших предков представляют собой адаптацию к новому виду резервных источников пропитания.

Современные охотники-собиратели активно употребляют в пищу корни, клубни и луковицы растений. Мне повезло лично увидеть, как представители одного из таких современных народов – хадза – научились извлекать выгоду из этого источника пищи. В 2010 году вместе с антропологом Алиссой Криттенден я отправилась в экспедицию, чтобы познакомиться с группой хадза, обитающей в отдаленной части Танзании.

Прилетев в аэропорт Килиманджаро, я отправилась дальше на внедорожнике. Первая половина пути – около трех часов – была несложной, по заасфальтированной дороге, проходящей мимо деревушек. Но с того момента, как мы внезапно свернули налево на грунтовую дорогу, и в течение следующих трех часов меня нещадно трясло в «лендкрузере», который наш водитель Петро умело вел по изрезанной колеями дороге, вниз по текучим песчаным дюнам и вверх по крутым откосам, пока мы не добрались до озера Эяси – гигантской соляной равнины почти без признаков воды. Мы спустились к берегу, где машина застряла в грязи, странно накренившись. Тут уж мы ничего не могли поделать – колеса внедорожника крепко и безнадежно застряли в грязи.

День клонился к вечеру, быстро смеркалось. Поскольку нас не привлекала мысль провести ночь в машине, мы связались с головным отрядом нашей экспедиции, который уже добрался до места и разбил лагерь. Нас приехали вызволять на другом внедорожнике, который вытянул нашу машину на лебедке.

До лагеря оказалось недалеко, и там меня встретила Алисса, антрополог, многие годы живущая вместе с туземным племенем охотников-собирателей и изучающая их быт. Наш палаточный сафари-лагерь был разбит по соседству с лагерем хадза, под сенью деревьев. Я думала, что все уже улеглись спать, но Алисса сказала, что хадза не терпится встретиться со мной. В сгущающейся темноте мы отправились к ним в лагерь, и Алисса представила меня группе человек из двадцати, с каждым из которых мы обменялись рукопожатиями и приветствиями – мтана. На женщинах были платья и канги из яркой узорчатой материи, на головах – расшитые бусинами повязки. Некоторые мужчины были одеты в футболки и шорты, на других не было ничего, кроме набедренных повязок и ожерелий из черных, красных и белых бусин. Волосы у всех членов племени были коротко острижены. Я раздала небольшие подарки, которые привезла по совету Алиссы: пакетики с бусинами для женщин, а для мужчин – стальные гвозди, из которых делают наконечники стрел. Племя встретило меня с удивительным теплом и радушием – как друга своего друга.

Мне показалось, что за несколько дней, проведенных с хадза, я очень многое узнала об их образе жизни, хотя на самом деле это было лишь поверхностное знакомство. Мне невероятно повезло, что моим проводником стала Алисса, ее глубокие познания воистину не знают пределов. Мне довелось наблюдать, как мужчины и мальчики хадза чинят луки и стрелы, прежде чем отправиться на охоту. Также я увидела, причем с довольно близкого расстояния, как мужчина подставляет себя жалам разъяренных пчел, чтобы собрать мед из висящего на дереве улья. Стоило ему вернуться в лагерь, как его тут же обступили женщины и дети, требующие кусочков сот. Я поговорила с женщинами хадза – через двух переводчиков – о материнстве и воспитании детей. И вместе с женщинами я отправилась собирать пропитание в дикой местности. Их интересовала конкретная цель – клубни.

Однажды мы с Алиссой сопровождали женщин во время такой вылазки. За нами увязались дети: малышей матери несли на груди в перевязи из простого куска ткани, ребятишки постарше бежали вприпрыжку рядом, самые старшие – резвились и прыгали. Мы прошли больше полутора километров к югу от лагеря, останавливаясь по пути поесть ягод. В конце концов мы пришли к густой роще. Женщины и дети исчезли внутри зарослей: отправились выкапывать клубни вьющихся растений. Клубни, называемые «эква», оказались совершенно не такими, как я их себе представляла: скорее похожими на вздутые корневища, чем на картофель, который растет у меня на огороде. Я тоже забралась в чащу с одной из женщин, по имени Набиль – она была на последнем сроке беременности, однако это ее не остановило. Набиль показала мне, как выкапывать клубни с помощью заостренной палки, я попробовала – и вправду замечательный инструмент. Разбив земляную корку острием и подцепив эква, дальше можно было легко вытащить клубень руками. Время от времени Набиль приостанавливалась и, достав нож, затачивала палку. Вскоре мы добрались до самых корней этих кустарников. Высвободив кусок корня из земли, Набиль снова бралась за нож, чтобы отрезать кусок, и сразу принималась его есть. Куски клубней достигали около 20 см в длину и около 3 см в толщину. Женщина прокусывала внешнюю, похожую на кору оболочку, затем делала ножом на корне неглубокий надрез, чтобы можно было оторвать зубами полоску клубня, которую она складывала и пережевывала. Мне Набиль тоже предложила попробовать. Вкус клубня меня приятно удивил: когда кусаешь, хрустит как сельдерей, хотя вкус совершенно отличается. Мякоть оказалась довольно волокнистой, пряной и сочной.

Помимо поедания сырых корней сразу после выкапывания, каждая женщина собрала по крупной охапке в заплечную сумку и отнесла в лагерь. Там вновь разожгли костры и на тлеющих углях зажарили корни. Меня угостили и этим блюдом. На этот раз кожица с клубня снималась легко, а мякоть под ней оказалась еще нежнее и вкуснее. По вкусу клубень несколько напоминал жареные каштаны.

Всего несколько дней, проведенных в компании хадза, открыли мне глаза на их – и мой собственный – образ жизни, и выразить это ощущение словами непросто. Я вернулась домой с новым взглядом на нашу современную культуру: от наших попыток сочетать работу и семью до продуктов, которые мы едим. Конечно, легко смотреть на все другие культуры прошлого и настоящего через розовые очки, и все же я чувствовала, что мы, «люди Запада», могли бы многое позаимствовать из традиционного уклада жизни. Пусть там не все идеально, но в центре всего стоит семья и сообщество, там нет работы – и нет безработицы. У каждого человека свое место в обществе, и даже дети принимают участие в общественной жизни. При этом никто не считает, что рождение детей может негативно сказаться на положении женщины в обществе.

Возвращаясь к еде: меня удивило их отношение к меду. Мужчин, приносивших домой мед, ждали с бо́льшим нетерпением, чем охотников, приносивших мясо. Человеку всегда хотелось сладенького, и эта привычка приводит к нежелательным последствиям, только если сахар становится слишком легкодоступен, как это происходит в Великобритании. Что касается разнообразия рациона, хадза употребляют в пищу значительно больше различных продуктов, чем я изначально предполагала, но больше всего меня поразило, насколько важную роль в их питании играют клубни.

Корни и клубни на самом деле продукты довольно низкого качества: их энергетическая ценность не идет ни в какое сравнение с фруктами и семенами, медом и мясом. Тем не менее подземные части растений – надежный источник пищи. Антропологи интересовались пищевыми предпочтениями хадза – первое место у них занимает мед, самый высококалорийный продукт. Клубни же всегда на последнем месте. Мясо, ягоды и плоды баобаба распределяются между двумя полюсами. Но, несмотря на небольшую любовь к клубням, именно они составляют большую часть рациона хадза, по той простой причине, что их всегда вдоволь. Оценивая состав продуктов, которые члены племени приносят в лагерь, антропологи заметили, что их соотношение варьируется в зависимости от времени года, а также отличаются у племен, обитающих в разных районах. При этом клубни, как оказалось, играют роль как основного продукта, потребляемого круглый год, так и запасного – в периоды, когда остальные виды пропитания добывать сложнее.

Тот факт, что большинство охотников-собирателей в тропических широтах выкапывают из земли корни и клубни и употребляют их в пищу, позволяет предположить, что люди используют эту стратегию добычи пищи уже давно, возможно, столько, сколько люди современного типа живут на Земле. Получается, около 200 000 лет. Но прочная эмаль и крупный размер зубов у первых гоминин наводит на мысль о том, что у этого поведения – простите за каламбур – еще более древние корни. Простая палка-копалка могла обеспечить нашим предкам существенное преимущество в борьбе за выживание на африканских равнинах. Однако все это не более чем догадки. Гипотезы, конечно, интересные, вот только необходимо их проверить. Сможем ли мы добыть еще более убедительные доказательства того, что наши предки питались клубнями растений?

Ответ на этот вопрос – в определенной степени – положительный. Усовершенствованные технологии анализа окаменелостей позволяют нам теперь не только строить гипотезы на основе размера и формы костей, но и подробнее изучать их химический состав. А поскольку все ткани в нашем организме в конечном счете сложены из молекул, которые мы потребляем с пищей, возможно, ключ к рациону древних гоминин кроется именно в костных останках.

Отдельные химические элементы существуют в природе в несколько отличающихся друг от друга формах, которые называются изотопами. Некоторые изотопы стабильны, другие, радиоактивные, нестабильны. Так, в природе встречается три формы углерода. Самая редкая – нестабильный радиоактивный изотоп углерода (14 С), и именно он играет большую роль в археологии, поскольку используется в радиоуглеродном датировании. Большая часть углерода в природе существует в форме изотопа 12С, в ядре которого шесть нейтронов и шесть протонов. Но встречается также и более тяжелый изотоп – тоже стабильный – с одним дополнительным нейтроном, 13 С.

В процессе фотосинтеза растения используют энергию солнечного света для поглощения углекислого газа из атмосферы и последующего превращения углерода в молекулы сахара. Существует несколько путей фотосинтеза, немного отличающихся цепочкой химических реакций. Так, при фотосинтезе у деревьев и кустарников на первом этапе синтеза углеводов в основном образуется молекула с тремя атомами углерода. Ученые догадались назвать такие растения С3-растениями. Зато у некоторых видов злаков и осоковых процесс фотосинтеза происходит слегка иначе, и в результате начальных реакций синтеза углеводов образуется молекула с четырьмя атомами углерода. Думаю, вы уже догадались. Такие растения называют С4-растениями.

С4-фотосинтез не просто более эффективен в части использования молекул воды – полезная адаптация для обитателей засушливых регионов, – растение больше поглощает более тяжелый стабильный изотоп 13С. В связи с этим С4-растения достаточно богаты стабильным тяжелым углеродом. Если животное потребляет большое количество С4-растений, включая, например, корневища и «клубни» осоковых, то его организм, в том числе кости, обогащается изотопом 13С.

Антропологи нашли полезное применение разнице между С3-растениями и С4-растениями. В рационе шимпанзе преобладают лиственные С3-растения, поэтому в костях особей этого вида не обнаруживается повышенное содержание изотопа 13С. Наши древние предки гоминины, примерно 4,5 миллиона лет назад, вероятно, тоже придерживались подобной диеты из С3-растений. В период от 4 до 1 миллиона лет назад климат постоянно менялся, но ландшафты, в которых обитали наши предки, становились все более сухими и все больше покрывались травой. Около 3,5 миллиона лет назад, насколько нам известно, они питались как С3-растениями, так и С4-растениями, и, возможно, к последним относились растения с богатыми крахмалом корнями и клубнями. Поедание этой скрытой под землей, но повсеместно распространенной пищи, вероятно, позволяло древним человеческим популяциям расти и процветать в новых условиях, включая изменчивую и непредсказуемую среду обитания.

Затем, 2,5 миллиона лет назад, среди гоминин произошел раскол. Некоторые виды – по любопытному совпадению, как раз те, у кого были особенно прочные зубы и челюсти, – перешли исключительно на С4-растения (траву, семена, корневища осоки, в зависимости от сезона). В то же время другие виды гоминин, включая первых представителей нашего с вами рода Homo, продолжали сочетать в рационе С 3-растения и С4-растения.

Несмотря на то что часто утверждают, будто бы именно регулярное употребление мяса обеспечило достаточный объем энергии для развития у наших предков более крупного мозга, некоторые исследователи недавно предложили обратить внимание на роль растительной пищи – и особенно богатых крахмалом частей растений, к примеру клубней. Предположительно, два ключевых события – одно связано с развитием культуры, второе – с изменениями в геноме – помогли перейти к использованию заключенной в крахмале энергии. Событием, связанным с развитием культуры, стало появление термической обработки пищи, с изменением в геноме – увеличение количества копий гена, кодирующего фермент слюны, расщепляющий крахмал. Известно, что мультипликация этого гена произошла чуть менее миллиона лет назад. Амилаза слюны лучше воздействует на термически обработанный, а не на сырой крахмал, поэтому увеличение числа копий гена могло произойти сразу после того, как человек научился готовить пищу. Согласно археологическим данным, люди стали использовать огонь 1,6 миллиона лет назад, а возраст самых старых подтвержденных следов очагов составляет около 780 000 лет. Сочетание нового способа обработки пищи и большого количества амилазы слюны могло обеспечить достаточное поступление энергии – в виде готовой к использованию глюкозы – для увеличения размеров человеческого мозга. И конечно, подобное приспособление к богатой крахмалом пище развилось и у собак. Хотя у собак амилаза в слюне отсутствует, у них этот расщепляющий крахмал фермент вырабатывается поджелудочной железой, и многие собаки обладают множеством копий гена панкреатической амилазы.

Насколько нам известно, более чем 3 миллиона лет наши предки изготавливали и использовали каменные орудия. Их можно было применять для разделывания животной и растительной пищи. В археологических памятниках не хватает одного элемента – органических останков. Поэтому мы не знаем, когда именно наши предки стали использовать палки-копалки. Но как только человек изобрел это простое орудие, он смог добывать подземное сокровище – надежный продукт, который для многих охотников-собирателей впоследствии станет базовым, запасным источником пропитания.

Одно ясно – к моменту поселения людей в Монте-Верде их предки уже давно привыкли питаться корнями и клубнями, добытыми с помощью палок-копалок. Употребление в пищу дикого картофеля – лишь более позднее местное проявление этого древнего поведения.

Но когда – и где – картофель перестали просто собирать и стали выращивать как пищевую культуру?

 

Пещера трех окон и загадка без ответа

Чилийский дикий картофель, Solanum maglia, – это красивое растение с белыми цветками и мелкими красноватыми клубнями менее 4 см в диаметре, предпочитающее в качестве мест обитания влажные ущелья и края низменных болот неподалеку от побережья в Центральном Чили. Наименование вида происходит из языка мапуче, коренного народа Центрального Чили, называющего картофель malla. Чарлз Дарвин впервые увидел эти растения в 1835 году, во время путешествия на борту «Бигля». Ученому было известно, что исследователь Александр Гумбольдт уже описывал этот дикорастущий вид и считал его предком культурного картофеля. Дарвин сделал заметку в дневнике:

Дикий картофель растет на этих островах в изобилии на песчаной, ракушечной почве близ морского берега. Самое высокое из этих растений имело 4 фута (122 см) в высоту. Клубни были большей частью мелки, хотя я нашел один овальной формы, в два дюйма (5 см) диаметром; они во всех отношениях походили на английский картофель и даже имели тот же запах, но при варке сильно сморщивались и становились водянистыми и безвкусными, совершенно лишенными горького привкуса. Картофель этот, несомненно, местного происхождения… [27]

Культурный картофель, Solanum tuberosum, выращиваемый по всему Чили и за его пределами, очень похож на своего дикорастущего родственника. Настолько, что даже Дарвин принял найденный им образец Solanum tuberosum за Solanum maglia. Однако современные микроскопы значительно упрощают идентификацию видов: именно зерна крахмала с обратной стороны обрывков картофельной кожуры, найденной в Монте-Верде, подсказали ученым, что речь идет об останках клубней дикорастущего Solanum maglia.

Работавшие на раскопках в Монте-Верде археологи и сами попробовали дикий картофель. Откопав клубень, они варили его с полчаса, а затем съели. Надо сказать, это было смелое решение. Некоторые исследователи считали, что клубни дикорастущего картофеля будут слишком горчить. Они обычно отличаются повышенным содержанием гликоалкалоидов, например соланина, что является частью природного защитного механизма растения против инфекций и насекомых – и, как полагают некоторые, от употребления в пищу человеком. Помимо того что гликоалкалоиды придают картофелю горечь, в высокой концентрации они токсичны. В связи с этим многие предполагали, что в дикорастущем картофеле уровень содержания гликоалкалоидов может оказаться таким высоким, что даже вареные клубни будут ядовиты для человека.

Тем не менее археологи с Монте-Верде – как и Чарлз Дарвин – не только не отравились в результате эксперимента, но даже и не заметили в мини-картофелинах никакой горечи. Хотя у некоторых видов дикорастущего картофеля, встречающихся чуть севернее, в Центральных Андах, клубни действительно горькие, дикий чилийский картофель очень приятен на вкус. И, как сообщили археологи, и сегодня местные жители центральных районов Чили с радостью его едят.

Но действительно ли Solanum maglia – предок культурного картофеля, который мы сегодня употребляем в пищу? Этот вопрос порождает – или, по крайней мере, порождал в прошлом – серьезные споры. И, как и в случае с многими другими видами, сначала стоит задать себе следующий вопрос: говорим ли мы о единственном центре доместикации культуры или о многочисленных источниках?

В мире существуют сотни типов картофеля, и ботаники немало спорили о том, как распределить их по разновидностям и видам. Некоторые растения представляют собой межвидовые гибриды, что только усложняет задачу. В разных классификациях выделяют иногда до 235 видов картофеля, но недавние исследования, включая генетический анализ, показали, что все разновидности картофеля можно объединить в 107 дикорастущих видов и 4 культурных вида.

Некоторые более древние разновидности, или местные сорта, картофеля выращивают высоко в Андах – на высоте до 3500 м над уровнем моря – от западной части Венесуэлы до северных областей Аргентины и до низменностей на юге центральной части Чили. Эти местные сорта принадлежат к четырем видам. Первый вид, Solanum tuberosum, включает в себя две группы четко разграничиваемых культурных сортов, или два подвида – андийскую группу и чилийскую группу.

В начале XX века русские ботаники предполагали, что существовало два основных центра происхождения культурного картофеля: в горах, на Альтиплано, у берегов озера Титикака, и в низинах на юге Чили. Однако затем английские ботаники предложили другую версию: единственный источник происхождения картофеля в Андах, откуда культура распространилась в южном направлении, к побережью Чили, где и приспособилась к местной среде обитания. Факты, казалось, подтверждали эту теорию, высоко в Андах встречается значительно больше видов, которые могли дать начало Solanum tuberosum, чем в Чили.

Самые ранние свидетельства существования культурного картофеля были обнаружены в Андах, в пещере под названием Куэва-Трэс-Вентанас (Пещера трех окон), что расположена на перуанских нагорьях, на высоте почти 4000 м над уровнем моря. В пещере были найдены самые старые в мире мумии, возрастом 8000-10 000 лет, однако следы картофеля были заключены в более позднем слое, возрастом около 6000 лет. Посредством опытов ученые установили, что картофель андийского типа легко можно было превратить в некое подобие чилийского типа. На данном этапе гипотеза о происхождении культурного картофеля из единственного источника высоко в Андах рассматривалась как наиболее вероятная.

Но к 1990-м годам появилась новая версия: некоторые утверждали, что чилийские сорта картофеля сформировались в результате скрещивания картофеля андийского типа с местным дикорастущим видом в Чили. Этим местным видом считали Solanum magliа, как раз тот вид дикорастущего картофеля, который употребляли в пищу обитатели Монте-Верде. Однако число дикорастущих видов картофеля огромно, и поэтому генетическая история картофеля такая запутанная. И тем не менее посреди всего этого хаоса, кажется, начинает вырисовываться логичная гипотеза. По всей видимости, правы были отчасти и русские, и английские ботаники. Согласно новейшим данным археологии и генетики, дикорастущий картофель впервые был введен в культуру неподалеку от озера Титикака, приблизительно 8000–4000 лет назад, почти одновременно с одомашниванием ламы. Но генетический анализ также доказывает, что чилийские сорта культурного картофеля – это гибриды, а значит, андийский культурный подвид действительно скрещивался с дикорастущим видом картофеля. Получается, у истока культурного картофеля стоит более чем один вид, и тогда простой вопрос о происхождении культуры (слишком простой для сложной, многоуровневой, запутанной биологической науки) приобретает несколько иное значение. Что перед нами: несколько отдельных центров доместикации и отдельные разновидности культуры, которые позже объединяются посредством скрещивания в несколько культурных сортов? Или же речь идет о единственном центре происхождения культуры, об изолированном месте, откуда культурный картофель затем распространялся, скрещиваясь по пути с другими видами? С точки зрения генетики ответ на этот вопрос, пожалуй, не так уж и важен. Как бы то ни было, гены картофеля и с высокогорий, и из низин оказались в чилийских сортах культурного картофеля. Но с человеческой точки зрения, данный вопрос очень важен, поскольку он затрагивает развитие культуры и инноваций. Можно ли утверждать, что идея выращивания картофеля появилась и прижилась лишь однажды? Действительно ли она зародилась в Андах, а потом достигла сначала подножия гор, а затем и чилийского побережья? Или же, с того самого момента, когда охотники-собиратели стали употреблять картофель в пищу, растение было обречено стать культурным, что и произошло, вероятно, в двух отдельных местах, а может быть, и более? Версия о едином источнике происхождения наиболее вероятна, но мне кажется, что у нас пока нет необходимых инструментов и доказательств, чтобы однозначно ответить на этот вопрос. Предстоит еще немало работы, прежде чем мы разгадаем эту тайну.

 

Богиня картофеля, гора и океан

Как бы то ни было, после введения в культуру польза дикого картофеля для человека значительно возросла. Наиболее разительное отличие домашнего картофеля от дикого – размер клубней и длина столонов – тонких горизонтальных побегов, которые дают начало новым растениям. У дикорастущих видов столоны очень длинные, что позволяет молодым растениям развиваться на большом расстоянии от родителей; при этом клубни дикого картофеля мелкие. После введения в культуру укоротились столоны, а клубни стали крупнее; обе эти особенности сделали картофель менее приспособленным для жизни в дикой природе, зато упростили сбор урожая. Данное изменение сходно с появлением жесткой оси у пшеничных колосьев: серьезный недостаток для дикорастущего вида и благословение для растения, живущего бок о бок с людьми. Помимо прочего, у культурного картофеля значительно снижено содержание гликоалкалоидов, из-за которых клубни некоторых диких видов так горьки и даже ядовиты.

Постепенно картофель приобретал все большее значение для перуанцев, и цивилизации Анд быстро развивались. К I веку картофель занял прочное положение в качестве основной пищевой культуры. Империя инков, сформировавшаяся в XII веке и протянувшаяся от Эквадора до Сантьяго, жила благодаря этим подземным плодам. У инков даже была богиня картофеля, дородная Аксомама. Кроме того, они выращивали столько разновидностей картофеля, что пришлось придумать имена для каждой из них: от жутковатого «катари папа», змеиного картофеля, до плохо чистящегося «качан хуакачи», или «картофеля, от которого плачет невестка».

За пару тысячелетий до того, как веселые марсиане приучили британцев к картофельному пюре быстрого приготовления, древние обитатели Анд уже использовали подобный способ сохранения урожая картофеля. Им повезло жить фактически в морозильнике, по крайней мере после захода солнца. Ночью картофель выкладывали на землю, чтобы клубни промерзли. За день они оттаивали, и затем их топтали ногами, чтобы выжать лишнюю влагу. После этого картофель снова подвергали заморозке. После трех-четырех дней таких процедур он превращался в чуньо, то есть сублимированный картофель. Помимо дегидратации, такая обработка способствовала выводу гликоалкалоидов из клубней, что делало их менее горькими по сравнению со свежим картофелем. Несмотря на то что в ходе окультуривания – вероятно, даже еще до начала культивации – самые невкусные сорта картофеля были отсеяны, некоторые сохранили характерную горечь. Другой способ избавиться от нее – приправлять картофель глиной, которая связывает гликоалколоиды. Некоторые племена аймара, обитатели берегов озера Титикака, до сих пор предпочитают употреблять клубни картофеля таким образом. Но еще важнее то, что изготовление чуньо позволило хранить картофель в течение длительного времени, иногда нескольких лет. В то время как элиты земледельческих обществ Плодородного полумесяца богатели благодаря полным закромам пшеницы и тучным стадам, правители инков гордились обширными запасами сушеного картофеля. Чуньо стал настоящей валютой, им платили налоги крестьяне и получали вознаграждение за труд наемные работники.

К моменту открытия Западного полушария европейцами культурный картофель уже выращивали по всей Южной Америке, от высокогорных плато в Андах до чилийских низменностей. Когда испанцы вторглись на Южноамериканский континент, они также познали важность чуньо. Высоко в боливийских Андах, на высоте 4000 м над уровнем моря, они нашли гору, полную серебра, и назвали ее Черро-Рико, или «Богатая гора». Здесь инки веками добывали благородный металл, и испанские колонизаторы не могли упустить такую возможность. Сокровища, о которых мечтал Колумб, были совсем рядом, только руку протянуть. Из гор рекой потекло серебро, и у подножия их сформировался городок Потоси. Он стал местом, где располагался монетный двор испанских колоний, и в XVI веке 60 % мирового серебра добывали именно здесь. Сначала испанцы отправляли на рудники местное население – некоторых насильно, других – за вознаграждение, но, как оказалось, работа эта была опасной, и выдерживали шахтеры недолго. В XVII веке количество доступной рабочей силы значительно сократилось, и владельцы серебряных приисков переключились на рабов, которых десятками тысяч завозили из Африки. Кормили их как раз чуньо. Так заключенная в клубнях картофеля энергия преобразовывалась в бесконечный поток серебра, который испанцы пустили на европейские рынки.

Попав в Европу, серебро Анд стало воплощением мечты о Новом Свете – несметные богатства там действительно были. Но за эти сокровища, добытые в глубинах Богатой горы, приходилось платить ценой жизни и благополучия тысяч людей. И на этом проблемы не заканчивались. Приток серебра в Европу привел к инфляции и дестабилизации экономики европейских государств. А тем временем в Восточное полушарие добрался и продукт питания, на котором держалась добыча серебра в Южной Америке. Старый Свет познакомился с картофелем.

Но какой же из близкородственных подвидов Solanum tuberosum – родом из высокогорий Анд или с чилийских низменностей – первым попал в Европу? Ожидаемо на эту роль выдвигались обе группы сортов. Внешне они отличаются друг от друга очень мало: у чилийского картофеля листья шире, чем у андийского. Но здесь важную роль сыграла способность приживаться в других географических и климатических условиях, и дело здесь не в высоте и температуре, а в резкой смене широты.

Эволюция картофеля родом из Анд, с территории современной Колумбии, проходила в местности, достаточно близкой к экватору, а значит, эти сорта стали привычны к 12-часовому световому дню. Переезд в широты с более четко выраженными временами года дался бы этому сорту нелегко. И причиной этого были бы не столько короткие зимние дни, сколько длинные летние. При избытке света у картофеля замедляется формирование клубней. Но чилийские сорта, которые выращивали вдали от экватора, уже адаптировались к достаточно длинному световому дню летом.

Специалисты по физиологии растений выявили факторы, влияющие на клубнеобразование у картофеля. Листья этого растения определяют наличие солнечных лучей и длину светового дня и посылают химические сигналы, которые определяют развитие корней и клубней. Некоторые из таких химических сигналов удалось установить. В молекулярной биологии (и в астрономии) существует феномен: первым обнаруженным соединениям (или небесным телам) дают совершенно гениальные названия. А затем фантазия ученых иссякает, и открытые позже молекулы (и звезды) вместо имени получают сочетание букв – обычно это сокращение, отсылающее к длинным названиям составных элементов, – и цифр. Так, в процессе клубнеобразования задействован ряд участников от фитохрома В, гиббереллинов и жасмоната до miR172, POTH1 и StSP6A. К вероятному облегчению читателя, я не собираюсь всю оставшуюся главу посвятить описанию этого процесса и современному пониманию его молекулярных основ. (Возможно, конечно, некоторых это огорчит – приношу свои извинения, но данная книга все же о другом.) Достаточно будет сказать, что физиология клубнеобразования удивительно сложна. Таким образом, перед человеком встает знакомая дилемма: как изменить часть или несколько частей огромного механизма, не нарушая всего процесса? И какова вероятность появления именно такой случайной мутации, которая бы дала картофелю возможность произрастать и в умеренных широтах?

Даже несмотря на все накопленные человечеством знания об эволюции, все это еще кажется неразрешимой головоломкой. Тем не менее у загадки есть ответ, он должен быть, ведь мы знаем, что картофелю это удалось. Также нам известно, что небольшие изменения в определенных генах могут кардинально изменять роли ключевых участников биохимических процессов. Гены, имеющие такую важную, основополагающую функцию, часто называют мастер-регуляторными генами. Кодируемые ими белки – регуляторные факторы, действуют как молекулярные переключатели: они включают и выключают те или иные гены, или более тонко контролируют уровень их экспрессии. Поэтому существует вероятность того, что небольшое изменение в одном из генов, кодирующем один из таких важных молекулярных переключателей, приведет к значительным и множественным эффектам. Несмотря на то что на генетическом уровне процесс эволюции идет за счет небольших изменений, некоторые из них могут оказывать очень глубокое влияние на фенотип – строение и функции организма, и эволюция совершает неожиданный скачок.

Среди регуляторных факторов – молекулярных переключателей, контролирующих процесс образования клубней у картофеля, – есть как раз подходящий кандидат, а значит, и здесь крошечное изменение могло привести к выраженным изменениям в физиологии. Важной частью разгадки является и та изменчивость, что уже наблюдается в популяциях. Ведь вид – это не один организм или один геном. Он представляет собой сумму всех элементов, которые сами по себе разнообразны. По мере распространения культурного картофеля в южных широтах Южной Америки, где день летом длиннее, формирование клубней у некоторых растений происходило лучше, чем у других. Именно у этих растений появлялось преимущество при переезде в более умеренный климат. Естественный отбор отсеивал остальных.

Учитывая такую приспособленность к определенной широте, логично предположить, что у картофеля из Чили было больше шансов выжить в Европе, чем у экваториальных сортов с севера Анд. В 1929 году русские ботаники высказали именно такое мнение о родине выращиваемого в Старом Свете картофеля. Однако британские исследователи были уверены, что картофель попал в Европу из Анд. Исторические источники указывают на то, что это растение было завезено из Нового Света, когда испанцы еще только начинали колонизацию Чили, но прошло уже почти полвека с начала завоевания стран в северной части Анд: Колумбии, Эквадора, Боливии и Перу.

Многие ботаники были уверены, что лишь одна из этих гипотез соответствует реальности. Последние 60–70 лет преобладала теория о происхождении европейского картофеля из Северных Анд. В частности, ее подкреплял тот факт, что и у древних разновидностей картофеля с Канарских островов и из Индии были обнаружены андийские корни.

Затем в дело вмешались генетики и – как часто происходит – перевернули все с ног на голову. У картофеля с Канарских островов обнаружились и чилийские, и андийские предки. При этом у индийского картофеля четко прослеживалось чилийское происхождение.

Это открытие пробудило любопытство генетиков, и они решили изучить картофель, выращиваемый на Европейском континенте, проанализировав исторические образцы из гербариев с 1700 по 1910 год. Им удалось установить, что большая часть картофеля XVIII века с Европейского континента происходила от андийской разновидности растения. Вероятно, она быстро приспособилась к длинному световому дню в летний период. По-видимому, причиной этого стала адаптация, вызванная новой мутацией отдельного гена-регулятора, которая привела к множественным эффектам. Точнее, эта была не такая уж и новая мутация, ведь среди завезенного из Нового Света андийского картофеля уже могли быть сорта, привыкшие к длинному дню, ведь нам известно, что они время от времени встречаются среди растений этой разновидности. Поэтому возможно, что приспособиться к жизни в умеренных широтах оказалось не так уж и сложно, как предполагали ученые.

Но на этом история не закончилась. В образцах европейского картофеля, собранных после 1811 года, генетики нашли следы чилийского подвида этого растения. Ранее некоторые исследователи уже высказывали предположение о том, что сорта из Чили завозились в Европу с 1845 года, после того, как из-за массового заболевания растений андийский картофель, уже выращиваемый в Старом Свете, стал вымирать. Данная гипотеза всегда вызывала сомнения ученых, поскольку чилийский картофель не славится устойчивостью к болезням. Тем не менее, какова бы ни была причина появления чилийской группы сортов картофеля в Европе в XIX веке, она очень быстро приобрела большую популярность. Несмотря на то что первым в Восточном полушарии появился картофель родом из Анд, у его чилийского собрата, по всей вероятности, обнаружилось врожденное преимущество, возможно появившееся благодаря произрастанию в условиях долгого светового дня, и именно ДНК чилийского картофеля преобладает в культивируемых сегодня сортах.

 

Монахи-кармелиты и картофельный букет

Что касается истории появления картофеля в Европе, вы, вероятно, уверены в том, что его, как и кукурузу, привез из Нового Света Колумб. Однако это не так. Хоть сразу после открытия Америки Колумб и другие путешественники и привезли из плаваний многие съедобные растения, картофель среди них отсутствовал. Это связано с тем, что картофель выращивали в западной части Южной Америки, на территории, простиравшейся от горных хребтов до чилийских низменностей, а до высокогорных районов Анд испанцы добрались лишь в 1530-х годах, через сорок с лишним лет после того, как Колумб впервые пересек Атлантику. Первое письменное упоминание картофеля относится к 1536 году, когда испанские исследователи встретили это растение в долине реки Магдалена в Колумбии.

Ситуация осложняется тем, что момент первого появления картофеля в Европе не был документально зафиксирован. По-видимому, тому, кто получил клубни по эту сторону Атлантического океана, они показались недостойными упоминания. Хотя, возможно, все было как раз наоборот, просто невероятная новость о прибытии картошки затерялась в истории. Помимо прочего, не обошлось и без лингвистической путаницы: сладкий картофель (Ipomoea batatas) по-испански называется batata, а Solanum tuberosum – patata. Как бы то ни было, первое упоминание именно картофеля в испанской литературе датируется 1552 годом. Вскоре после этого новое растение попадает и в хроники Канарских островов. При этом первое документальное подтверждение появления картофеля – именно как заморского продукта, а не как культуры – в Старом Свете относится к 1567 году: новый овощ был привезен с Гран-Канарии в Антверпен.

(Прошу простить мне небольшое отступление от темы. Между бельгийцами и французами не прекращается спор о том, кто из них на самом деле изобрел картошку фри. Обе страны претендуют на роль изобретателя, при этом Бельгия жалуется на «гастрономическую гегемонию Франции» и плохо знающих географию американских солдат, из-за которых и произошла путаница. Согласно непроверенным источникам среди журналистов, первое документальное упоминание данного способа приготовления картофеля относится к концу XVII века и подтверждает бельгийское происхождение блюда. Кроме этого, первое письменное упоминание появления картофеля на европейской земле и есть то самое свидетельство прибытия груза с новым продуктом в Антверпен. Невозможно предположить, как именно бельгийцы употребляли картофельные клубни. Но мне приятно представлять, как 450 лет назад кто-то в Антверпене просто вот так придумал блюдо, которое стало национальным. По крайней мере, до тех пор, пока его не стащили французы.)

Шестью годами позже первого появления картофеля в Европе появилось вполне достоверное свидетельство его выращивания, найденное в Испании. В счетах кармелитского госпиталя де ла Сангре, Севилья, за 1573 год указано, что на последнюю четверть года был закуплен картофель. Это дает основание предполагать, что его выращивали в регионе как сезонный овощ. Также данное упоминание позволяет предположить, что картофель вызревал осенью, в период, когда световой день короткий, что идеально подошло бы андийской разновидности растения. Как и кукуруза с побережья Карибского моря, картофель из тропической зоны (вне зависимости от конкретной широты произрастания), по всей видимости, достаточно легко прижился на юге Европы, в средиземноморском климате.

Вскоре после того, как картофель укоренился в Испании, он появился и в Италии, куда овощ привезли монахи-кармелиты. И, подобно кукурузе, экзотическое растение начало свое путешествие по ботаническим садам Европы, а в конце XVI века попало в гербарии. Швейцарский ботаник Каспар Баугин (Боэн) подарил картофелю его латинское название – Solanum tuberosum, «подземная опухоль». Английский ботаник Джон Джерард – тот самый, что полагал, будто одна из разновидностей кукурузы родом из Турции, – так же ошибался в происхождении картофеля. Он был уверен, что в Европу данное растение завезли из Виргинии, и соответственно назвал его Battata virginiana. Так и родилась легенда о том, что сэр Уолтер Рэли привез необычный овощ из своей колонии в Новом Свете. Согласно другой легенде, из Виргинии в Англию картофель попал благодаря сэру Фрэнсису Дрейку, но и это предположение лишено всяких оснований.

Попав в Европу и распространившись в Старом Свете благодаря усилиям европейской элиты, включая представителей католической церкви, картофель быстро завоевал признание среди итальянских крестьян, которые к началу XVII века активно употребляли клубни в пищу наряду с морковью и репой, а также использовали их на корм свиньям. Картофель тем временем продолжил свой путь на восток и к концу века уже добрался до Китая. Помимо этого, в Западном полушарии, по мере роста территорий Испанской колониальной империи в северном направлении, картофель стали выращивать и на западном побережье Северной Америки. Картофель привозили с собой купцы и мигранты из Великобритании, перебравшиеся на другую сторону Атлантического океана. Уже в 1685 году Уильям Пенн сообщал о том, что картофель прекрасно растет в Пенсильвании.

Однако в Европе круг почитателей нового продукта питания долгое время ограничивался жителями южных стран. Причиной позднего появления картофеля на севере Старого Света, по-видимому, были глубокие и несколько странные предубеждения. Картофель, вероятно, из-за своих необычных, неровных клубней, напоминающих уродливые конечности, ассоциировался с проказой. Также подозрение вызывал тот факт, что этот овощ не упоминался в Библии. Сходство картофеля с белладонной пугало, и, вероятно, не без оснований. Ведь когда картофель зеленеет и начинает прорастать, он может содержать опасные для здоровья концентрации соланина. Именно поэтому так важно хранить клубни в темноте. Понимание того, как правильно хранить картошку, было крайне важно, чтобы избежать отравления. Помимо прочего, с употреблением картофеля связывали метеоризм и усиление сексуального влечения, желательно, конечно, не одновременно. Также во многих странах люди не желали есть картошку, поскольку первоначально она предназначалась на корм скоту. Так, когда в 1770 году голодающим жителям Неаполя отправили целый корабль картофеля, они отказались его принять.

Однако, кроме запретов и предубеждений, могла существовать и более банальная причина долгого привыкания к картофелю в Северной Европе. С чисто практической точки зрения было непросто включить эту культуру в трехгодичный севооборот, принятый в Европе со времен Римской империи. Отдельным фермерам было неудобно переделывать под картофель одну из борозд на общем поле, которое они возделывали вместе с односельчанами.

Однако в конце концов культурные барьеры, сдерживавшие распространение картофеля, пусть и не обрушились мгновенно, но стали постепенно осыпаться. Благодаря необычному сочетанию политических и религиозных преобразований новый овощ наконец вышел за пределы Южной Европы и стал завоевывать север и восток Старого Света. В конце XVII века гугенотов и другие протестантские сообщества изгнали из Франции, и они переселились в другие страны, принеся с собой знания в самых различных областях: от умения работать с серебром и акушерского дела до выращивания картофеля. В середине XVIII века, после Семилетней войны, европейцам открылось новое преимущество картофеля: в отличие от злаков, спрятанный под землей картофель не погибал на выжженных и вытоптанных полях. Оказавшись в прусском плену, Антуан Огюстен Пармантье, фармацевт во французской армии, вынужден был питаться картошкой в заключении. Хоть он ранее и встречал картофель исключительно в качестве фуража для скота, Пармантье не отказался от такого блюда, а, наоборот, был восхищен питательностью тюремного рациона. Вернувшись во Францию в 1763 году, он начал рьяную пропаганду картофеля. Он устраивал званые обеды, меню которых было основано на картошке, и дарил букеты цветов картофеля Людовику XVI и Марии-Антуанетте. Но окончательно скромные клубни завоевали себе место во французской кухне в результате череды неурожаев, революции и голода. Сегодня прогрессивные начинания Пармантье увековечены в названиях множества французских блюд, каждое из которых включает в себя картофель в той или иной его форме. Могилу ученого на одном из парижских кладбищ и сейчас окружают столь любимые им растения.

Благодаря усилиям Пармантье во Франции и других почитателей картофеля, включая короля Пруссии Фридриха Великого и русскую императрицу Екатерину Великую, этот овощ вырвался из монастырских стен и ботанических садов в поля на севере Среднеевропейской и Восточно-Европейской равнин. Постепенно картофель начал вытеснять традиционные продукты питания, служившие основой ежедневного рациона и запасаемые на черный день, такие как репа и брюква, и, таким образом, стал хорошей альтернативой культуре питания, полностью зависящей от урожая злаковых, что позволило улучшить продовольственную безопасность. Импорт картофеля и кукурузы из Нового Света способствовал увеличению запасов продовольствия, что привело к значительному росту численности населения Европы: за сто лет, с 1750 по 1850 год, оно увеличилось почти вдвое, со 140 до 270 миллионов. Картофель, древнее топливо империи инков, теперь служил мощным локомотивом экономики Центральной и Северной Европы, источником энергии для растущего населения и основой процессов урбанизации и индустриализации. Топливом для паровых машин промышленной революции стал уголь, а пищей для рабочих стал картофель – дешевый и испытанный продукт, которого было много. Баланс политических сил в Европе начал смещаться из теплых и солнечных южных стран на север, с его холодной и серой природой. Подъем европейских сверхдержав XVIII и XIX веков был обеспечен многими сложными факторами, но определенную роль сыграло и распространение картофеля. Не обошлись без него и трагедии века XX, когда картошка кормила армии. В частности, во время Второй мировой войны в паек солдат входил картофель, приготовленный по древнему андийскому рецепту, а именно сухие картофельные хлопья.

Так картофель сыграл свою роль в истории, пока росли и рушились империи, пока армии побеждали и терпели поражение. Но и само растение не осталось неизменным. В XIX и XX веках появилось множество новых сортов картофеля, ведь он, как и другие культуры, подвергся жесткой селекции. Когда-то испанские рабовладельцы с помощью картошки обеспечили себе доступ к серебру Потоси, и вот наконец овощ родом из Нового Света стал цениться как настоящее сокровище. Фермеры, культивировавшие картофель, становились невероятно богаты. Один новый сорт картофеля, выведенный в начале XX века, даже был назван «Эльдорадо». Одновременно американское сокровище оказалось проклятием.

 

Пир и голод

Картофель стал еще одним основным продуктом питания европейцев, помимо зерна, повысив таким образом продовольственную безопасность – в определенной степени. Трудности возникли, когда страны оказались в слишком сильной зависимости от данной культуры, что было во многом связано со способом ее распространения. Когда подвел и картофель, Европе пришлось очень туго.

Если вам вздумается выращивать картофель на огороде, достаточно будет купить семенной картофель. Название, однако, может ввести в заблуждение. Конечно, это настоящий картофель, только ни о каких семенах речь не идет. Растения, которые развиваются из маленьких семенных клубней, представляют собой копии родительских организмов, выращенных под строгим контролем для сохранения чистоты родословной и сокращения вероятности скрещивания между различными сортами. Картофель – цветковое растение – у него, кстати, весьма симпатичные сиреневые пятилепестковые цветочки, – а основная функция цветов – половое размножение. Когда насекомые собирают с цветов питательные вещества в виде нектара, они приносят пыльцу с других растений. Пыльца в растительном мире играет роль спермы: в ней содержится половинный набор хромосом, мужская ДНК другого или даже того же самого растения. Отличительная особенность этой ДНК заключается в том, что она слегка «перемешалась» при создании пыльцы; такой же процесс происходит и при формировании яйцеклетки растения. Первичные клетки, из которых образуются гаметы, – пыльца и яйцеклетка – содержат хромосомные пары. Во время мейоза – особого процесса деления клеток, в результате которого формируются гаметы, – хромосомы каждой пары обмениваются генами. (Именно в этот момент может произойти дупликация – вспомните о множественном гене амилазы у собак.) Ген одной хромосомы может несколько отличаться от соответствующего гена в другой хромосоме. Только одна хромосома из каждой пары оказывается в пыльцевом зерне или в яйцеклетке лишь с одним из вариантов генов, полученным в результате рекомбинации от одной или другой хромосомы из первоначальной пары, – такие перекомбинированные хромосомы уже отличаются от родительских.

При слиянии пыльцевого зерна и яйцеклетки хромосомы, полученные от каждого из родительских растений, образуют пары – создается совершенно новая комбинация вариантов генов, или аллелей. Половое размножение способствует появлению новых черт и служит источником изменчивости. Но картофель также совершенно естественно размножается вегетативным способом. Именно для этого, с эволюционной точки зрения, растению и нужны клубни. Они служат вовсе не для употребления в пищу человеком (или любым другим животным), а для создания новых копий родительского растения.

Для того чтобы вырастить новый урожай картошки на следующий год, можно собрать семена, однако это не самый эффективный способ создания нового поколения растений. Гораздо проще отложить несколько маленьких клубней на посадочный материал. Помимо этого, использование семян вносит элемент неожиданности в каждый новый урожай, ведь половое размножение обеспечивает изменчивость, которая нежелательна, если необходимо сохранить конкретные характеристики растения. Использование семенного картофеля исключает такие неожиданности, ведь растения, которые вы вырастите, – совсем не новое поколение. Напротив, они являются точными копиями родительских растений. В этом и состоит суть вегетативного размножения: каждое новое растение представляет собой клон предыдущего.

На первый взгляд это неплохой вариант, если вам нужна культура с конкретными характеристиками, которые во что бы то ни стало нужно сохранить. С другой стороны, устранение изменчивости чревато опасными последствиями. Недаром множество растений и животных размножаются именно половым путем – этот способ работает. Повышение изменчивости с каждым новым поколением создает возможность для появления новых вариантов, которые могут оказаться успешными, особенно в условиях изменяющейся среды. Таким образом, изменчивость – одна из естественных гарантий выживания вида в будущем. Ведь среда обитания – это не просто физические условия жизни организма, у нее есть и биологический аспект, поскольку она включает в себя все остальные биологические элементы, с которыми может взаимодействовать животное или растение. Многие подобные биологические факторы представляют угрозу для организма: к ним относятся вирусы, бактерии, патогенные грибы, а также другие растения и животные. И эти потенциальные враги постоянно совершенствуют методы нападения и обхода защиты, которая развилась у конкретного организма под угрозой. Иными словами – настоящая гонка вооружений, в которой судьба обороняющейся стороны, не улучшающей свои методы обороны, предрешена.

Таким образом, если выращивать картофель из семенных клубней и в дальнейшем откладывать часть нового урожая на посадочный материал, эволюционное развитие растения прекратится. Возможно, вам удастся защитить урожай от других угрожающих ему растений-конкурентов – достаточно будет легкой прополки. Может быть, даже получится уберечь картофель от животных, которых привлекут листья или клубни (хотя от жуков бывает очень сложно избавиться). Но самая серьезная и непреодолимая угроза таится в крошечных патогенах, разглядеть которые невооруженным глазом человек не способен: это вирусы, бактерии и патогенные грибы. Не сомневайтесь: злодеи-патогены не будут ждать. Они разработают новые, мощные и коварные способы добраться до вашей драгоценной картошки. И в конце концов им это удастся. Если у растений наблюдается достаточно высокая изменчивость, то есть вероятность того, что некоторые особи окажутся стойкими и переживут нападение вредителей. Но если изменчивость почти отсутствует, то воздействие патогена может быть губительным. В результате может погибнуть весь урожай – причем не урожай отдельного фермера, а всей страны. Именно это и произошло в Ирландии в 1840-х годах.

Если в других странах северо-запада Европы переход к картофелю был постепенным, то Ирландия выбрала иной путь. После того как в 1640 году английские иммигранты привезли в страну новую культуру, местные фермеры с энтузиазмом взялись ее выращивать. Ирландские фермеры поняли, что могут выращивать картофель для себя, на более бедных почвах, поскольку все плодородные пашни были заняты под зерно для землевладельцев, находящихся в Англии. Картофель, который появился в Ирландии в середине XVII века, скорее всего, еще относился к андийской разновидности. Может показаться странным, что он смог быстро приспособиться к северным широтам. Однако климат в Ирландии был настолько мягким (в сентябре там было так же тепло, как в июне), что картофель можно было выращивать до самой поздней осени. Таким образом, растения, чьи предки привычны к короткому световому дню экваториальных широт, давали прекрасный урожай в умеренном климате Ирландии ближе к осеннему равноденствию.

К началу XIX века большая часть выращиваемого в Ирландии зерна по-прежнему экспортировалась в Англию, а местные крестьяне питались в основном картошкой. Но фермеры этого зеленого, влажного острова не могли хранить урожай. Они выращивали картофель, ели его и сажали снова. Генетическое разнообразие ирландского картофеля было совсем небольшим. Фермеры выращивали лишь один сорт картофеля, «Лампер». Это был национальный эксперимент по выращиванию клоновой монокультуры – и он был обречен на провал.

Летом 1845 года на берегах Ирландии появился патогенный гриб Phytophthora infestans. Возможно, его споры прибыли на корабле из Нового Света. Ирландский картофель не был устойчив к новому патогену. С невероятной скоростью болезнь поражала растения, поскольку ветер переносил споры гриба с поля на поле; листья и стебли картофеля чернели, подземные клубни превращались в кашу; в воздухе стоял гнилостный дух. Картофельная чума вновь поразила страну в 1846 и в 1848 годах. Тогда пострадала значительная часть урожая по всей Европе, но именно в Ирландии последствия оказались наиболее трагическими.

С вопиющим равнодушием к страданиям ирландских фермеров англичане продолжали вывозить из страны весь урожай зерновых. Биологическую катастрофу усугубила социальная несправедливость. Ирландским фермерам и их семьям больше нечем было питаться; начался голод, страну поразила эпидемия сыпного тифа и холеры. Трагедия, вызванная болезнью картофеля, получила название Ирландского картофельного голода, или An Gorta Mór. Люди толпами покидали остров; в результате голода начался мощный исход ирландцев, уезжавших на запад, на другой берег Атлантики. Тем, кто добрался до Северной Америки, повезло. В самой Ирландии за три года погибли миллион человек. До сих пор население Ирландии не может сравниться с тем, что было до голода и массовой эмиграции: всего 5 миллионов человек, по сравнению с более чем 8 миллионами в 1840-х годах.

Сегодня нам стоит извлечь уроки из этой страшной трагедии. Контролируя характеристики культивируемых растений и разводимых животных, человек добивается соответствия продуктов питания своим предпочтениям. Это позволяет регулировать соотношения спроса и предложения, а также строить планы на будущее. Но человеку приходится платить за это цену – порой огромную, – когда его действия препятствуют эволюции одомашненных видов, особенно с точки зрения их устойчивости к патогенным организмам.

Кажется парадоксальным, что действия людей приводят к такой уязвимости животных и растений, притом что весь процесс развития сельского хозяйства связан с управлением потенциальными рисками. Образ жизни охотника-собирателя представляется значительно менее безопасным, чем существование фермера: первый полагается лишь на природу, в то время как второй контролирует свой урожай и откладывает всю оставшуюся пищу про запас на трудные времена и, кроме того, способен превращать ее излишки в богатство и власть. Тем не менее контроль человека над природой значительно меньший – и еще более иллюзорный, – чем нам представляется. Человек попытался вмешаться в биологические процессы, приостановить развитие жизни, притом что вся суть природы заключается в изменении. Ограничивая эволюцию домашних видов, мы делаем их крайне уязвимыми.

Кроме того, нам не помешало бы поучиться у охотников-собирателей приспособляемости. Пусть они и использовали картофель как резервный источник пропитания, но никогда не полагались лишь на несколько видов пищи. Конечно, я не предлагаю всем нам стать охотниками-собирателями. При сегодняшней численности населения планеты этот вариант неприемлем. Развитие сельского хозяйства способствовало росту населения, и в то же время мы в какой-то степени оказались загнаны в ловушку на этом этапе культурного прогресса. В своем роде это тоже парадокс. Несмотря на то что мы можем выбирать из стольких видов растений и животных, мы резко ограничили число возможных вариантов. С одной стороны, кажется, что Колумбов обмен стал новым источником разнообразия по обе стороны Атлантики, однако в мировом масштабе люди стали зависеть от очень небольшого количества растений и животных. С другой стороны, разнообразие этих немногих одомашненных видов может быть опасно ограничено. Так, генетическое разнообразие культурного картофеля, выращиваемого вдали от его родины в Андах, сегодня крайне мало.

Один андийский фермер может выращивать более дюжины разных сортов картофеля. Эти растения будут отличаться по внешнему виду, по цвету и форме цветков и клубней, а также процессом роста и развития. Каждый сорт эволюционирует, чтобы приспособиться к конкретной экологической нише высоко в горах, где условия существования значительно варьируются даже на небольших расстояниях. При этом промышленное сельское хозяйство, напротив, стремится сосредоточить внимание на все меньшем числе сортов, и огромные площади отдаются под разведение монокультуры. И это не просто монокультура, а клоновая монокультура. Таким образом, разводимые человеком сорта изначально очень уязвимы.

Майкл Поллан, занявший свою собственную экологическую нишу между описанием живого мира и философией природы, утверждает, что «западному человеку [андийские] фермы представляются неорганизованными и хаотичными… не знакомыми с привычной нам умиротворяющей упорядоченностью искусственно созданного пейзажа». И тем не менее именно эти фермы, где различные сорта культурного картофеля могут довольно свободно скрещиваться с дикорастущими соседями и где многообразие служит защитой от болезней и засухи, тем самым увеличивая шансы отдельных сортов на выживание, представляют собой более здравый подход к земледелию, чем современная промышленная монокультура. Пусть и ненамеренно, андийские земледельцы добились значительных успехов в развитии и сохранении генетического разнообразия выращиваемых ими культур.

В течение многих столетий, а может быть, и тысячелетий фермеры сталкивались с проблемами близкородственного скрещивания. Пусть создание популяции животных или растений с очень малой изменчивостью и удовлетворяет современным культурным нравам и потребностям покупателей супермаркетов, но также делает подобные организмы особенно чувствительными к болезням. Редкие сорта и породы представляют собой ценную коллекцию более широкого генетического разнообразия, и именно поэтому так важно сохранять их, по крайней мере в случае с растениями, собирать и хранить их семена. Сохранение разнообразия генетических ресурсов – как в дикой природе, так и в виде искусственных собраний, таких как банки семян, – возможно, является лучшим способом обеспечить выживание приручённых нами видов. Где-то в этой огромной коллекции есть особая стойкость к заболеваниям, которые, возможно, еще не представляют четкой угрозы, а также способность к развитию новых желаемых характеристик.

Но существует и другой способ придать культурному виду новые, защитные или просто полезные признаки. Ведь есть селекционное разведение, но это долгий процесс, который не всегда дает желаемый результат. Однако в течение многих столетий селекция была единственным доступным человеку инструментом, и, несомненно, она помогла нам добиться впечатляющих изменений у культивируемых растений и домашних животных. Новейшие технологии подарили нам возможность придавать организмам любые необходимые свойства посредством изменения самих генов. Можно создать генно-модифицированные растения, которые будут устойчивы к определенному патогену. Так, в середине 1990-х годов фермеры в Северной Америке проводили опыты по выращиванию созданного с помощью генной инженерии картофеля сорта New Leaf («Новый лист»), способного выделять особый токсин, отпугивающий колорадских жуков. Это был «трансгенный» картофель: ген другого организма, в данном случае бактерии, был введен в геном растения.

Генетические модификации могут действительно стать важным оружием в арсенале человечества, однако они не должны заменять потребность в сохранении генетического разнообразия. В конце концов, генная инженерия никогда не сможет остановить «гонку вооружений» между культурными растениями и патогенами, ведь эволюция тоже не стоит на месте. Более того, генная инженерия до сих пор остается предметом противоречий. Она позволяет вносить изменения в генетический код, с непредсказуемыми последствиями. Но одновременно возможны манипуляции, предполагающие перенос генетической информации от одного вида к другому, с нарушением границ между биологическими видами. И это не единственный случай нарушения биологического «правила». При селекции фермер фактически выбирает среди имеющихся генетических вариантов, он не создает их с чистого листа. Как писал Дарвин в «Происхождении видов», изменчивость не вызывается самим человеком (глава 15). Но именно этим и занимается генная инженерия. Поэтому многие высказывают опасения относительно возможных – и пока неизвестных – долгосрочных последствий нарушения межвидовых границ. В частности, опасения вызывает вероятность «проникновения» новых генов в геномы дикорастущих видов. Более того, подозрительными кажутся и интересы крупных корпораций, поддерживающих развитие данной технологии.

В конце концов картофель New Leaf так и не стал популярным. Генно-модифицированные овощи оказались дорогими и требовали сложного севооборота для снижения вероятности того, что у жуков разовьется устойчивость к картофельному токсину, тем временем на рынке появился новый эффективный пестицид. Именно влияние рынка, а не этические соображения положили конец данному эксперименту менее чем через десять лет после его начала.

Однако, пожалуй, пока еще рано полностью отказываться от модифицированных с помощью генной инженерии организмов. Ведь существует и другой способ применения новейших технологий для придания желаемых характеристик одомашненным видам, а именно поиск нужного варианта определенного гена, который уже существует в генофонде вида, и его распространение во всей селекционной популяции. В данном случае речь не идет о перемещении гена за границы биологического вида, это знакомый нам метод селекции, только в сокращенном варианте. Меня заинтересовало, как именно такое «редактирование генов» выглядит на практике, поэтому я обратилась в Рослинский институт недалеко от Эдинбурга, чтобы встретиться с учеными-генетиками и их подопечными.