Ковчеги Апокалипсиса

The New York Times рассказывает о современных ковчегах — разбросанных по всему миру убежищах, где ученые сохраняют семена сельскохозяйственных культур, клетки исчезнувших биологических видов, молоко экзотических млекопитающих и даже арктический лед.

Всемирное семенохранилище Свальбарда, остров Шпицберген, Норвегия.

Удивительно теплым октябрьским вечером прошлого года подсобный рабочий первым заметил потоки воды, хлынувшие в вестибюль Всемирного семенохранилища Свальбарда. Это подземное убежище выкопано на глубине 120 метров на норвежском острове Шпицберген близ Северного полюса. Обычно осенью на острове очень низкая минусовая температура, но в этот раз шторм принес с собой дождь. Установленные в хранилище электрические насосы были бесполезны: вода вызвала короткое замыкание. А ведь в этом подземном тайнике хранилось более 5 тысяч видов сельскохозяйственных культур — одних только пшеницы и риса сотни тысяч сортов! Помещение должно было стать неприступным Ноевым ковчегом для растений, спасательным плотом на случай глобального потепления или иных катаклизмов. Местные пожарные помогали осушить туннель, пока температура не упала и вода не замерзла. Тогда жители соседнего поселка пришли с лопатами и топорами и вручную разбили ледяной щит.

Несколько норвежских газет и радиостанций сообщили об инциденте, но никто не обращал на него особого внимания до мая 2017 года. Тогда стало ясно, что президент Трамп собирается вывести Соединенные Штаты из Парижского соглашения по климату. «Новости» из Шпицбергена внезапно появились во всех мировых СМИ; заголовки кричали «Всемирное семенохранилище Судного дня разрушено глобальным потеплением». Никого не интересовало, что потоп случился семь месяцев назад, а все семена сохранились в целости и даже не промокли. Глобальная температура третий год подряд добиралась до рекордно высоких показателей, а площадь арктических льдов — до рекордно низких; огромные участки вечной мерзлоты продолжали неуклонно таять; ученые недавно объявили, что около 60% видов приматов находятся под угрозой исчезновения. С учетом всех этих факторов будущее планеты и так представлялось довольно безнадежным. А теперь еще, оказывается, попытки человечества сохранить хотя бы крупицы природных щедрот могут провалиться.

Лихорадочную погоню за исчезающим биологическим разнообразием сравнивают с международной космической гонкой.

Семенохранилище на Шпицбергене — наверное, самый известный проект набирающей обороты глобальной кампании по сохранению объектов, которым грозит исчезновение. К счастью, ученые, правительства и даже частные компании за последние десять лет добились немалых успехов в создании «банков природы». Так, в «Замороженном зоопарке» Сан-Диего с помощью жидкого азота сохраняют клеточные культуры, сперму, яйца и эмбрионы тысячи видов живых существ. В Национальной лаборатории льда в Лейквуде, штат Колорадо, в огромной морозильной камере хранятся 62 тысячи футов ледяных кернов из стремительно тающих ледников и ледяных покровов Антарктиды, Гренландии и Северной Америки. Смитсоновский национальный зоопарк в Вашингтоне хранит самую большую в мире коллекцию замороженного молока экзотических животных. Международный проект под названием «Ковчег земноводных» переселяет животных из дикой природы в безопасные закрытые помещения и берет у них образцы семенной жидкости.

Похоже, человечеству всегда было свойственно коллекционировать то, что вот-вот исчезнет. Во времена Ренессанса богатые купцы и аристократы коллекционировали кости мастодонтов, окаменелости и разнообразных существ в засушенном и заспиртованном виде, выставляя их в так называемых кабинетах редкостей. Некоторые специалисты в антропологии утверждают, что эта наука возникла из-за своеобразной ностальгии европейцев по аборигенам, которых они сами же стерли с лица земли оружием и болезнями. Оттого-то и бросились сохранять исчезающие языки, собирать предметы быта, а иногда и вполне живые «экспонаты». Зизис Козлакидис, президент Международного общества биологических и природных хранилищ (организация включает 1,3 тысячи биобанков, в которых чего только нет — от вирусов до репродуктивных клеток дымчатых леопардов), сравнивает эту лихорадочную погоню за исчезающим биологическим разнообразием с международной космической гонкой.

Филиал «Ковчега земноводных» в Панаме

Все больше ученых склоняется к гипотезе, что мы живем в эпоху антропоцена, главная характеристика которой — воздействие человечества на экосистемы планеты. Именно мы в ответе за стремительное вымирание видов — мы, а не какой-нибудь астероид или вулкан. И если бы только за это: люди изменили даже состав атмосферы и химию океанов. Всего за несколько десятилетий мы сумели деформировать биологическую, химическую и физическую реальность, которая до этого не менялась тысячелетиями. А теперь отчаянно пытаемся сохранить то, что осталось. В каком-то смысле наши экологические банки — кабинеты редкостей эпохи антропоцена.

Мы строим их не столько для изучения, сколько для сохранения нашего исчезающего мира. Наш план — доставить его образцы в будущее, где технологии станут более продвинутыми, а ученые (хочется верить) — более умными. Генетики уже сегодня могут клонировать животных, возвращать генетическое разнообразие находящимся на грани вымирания видам при помощи искусственного оплодотворения, переписывать геномы и даже создавать синтетические ДНК. Гляциологи, специалисты по ледникам, способны по замерзшим во льдах молекулам восстановить климатические и атмосферные характеристики древнего мира. Морские биологи в подводных питомниках выращивают редкие кораллы. Ботаники недавно вырастили хрупкий побег с белыми цветками из генетического материала семян, которые были закопаны белками в сибирской вечной мерзлоте 32 тысячи лет назад. На что мы будем способны через 10 тысяч лет? Или даже через 100?

Но мир продолжает меняться, а мы ускоряем процесс, даже не осознавая этого в полной мере. Не застрахованы от изменений и сами природные банки. Всегда есть риск, что что-то пойдет не так: перебои в подаче электричества, неисправные резервные генераторы, пожары, наводнения, землетрясения, заражения, дефицит жидкого азота, война, кража, недосмотр. Так, в начале апреля этого года поломка морозильной камеры в хранилище Университета Альберты (Канада) привела к таянию 590 футов ледяных кернов, превратив бесценные свидетельства о климате Земли на протяжении десятков тысяч лет в несколько луж. Даже база данных с информацией о том, что находится в хранилищах (геномы, истории происхождения), может быть взломана, повреждена, утеряна. Или же данные просто будут отформатированы так, что следующие поколения не смогут их расшифровать.

Всемирное семенохранилище Свальбарда, остров Шпицберген, Норвегия

Глубоко под скалами и вечной мерзлотой горы Платабергет ученые собрали коллекцию, которая в случае чего сможет стать резервной копией для сельскохозяйственных культур всего мира. Семян каждого растения вполне достаточно для обеспечения генетического разнообразия, которое необходимо для выведения новых сортов, более приспособленных к капризам меняющегося климата. Образцы хранятся в похожих на пещеры комнатах со сводчатыми потолками, которые круглый год покрыты слоем льда.

Этот подземный тайник может вместить до 2,25 биллионов семян. Сейчас в нем хранится около 5 тысяч видов растений. В помещениях всегда поддерживается одинаковая температура (около -18°C) — достаточно холодная, чтобы семена оставались жизнеспособными на протяжении сотен, а то и тысяч лет.

На этих полках одного только риса 160 тысяч сортов. А среди тысяч разновидностей зерновых и бобовых есть несколько экземпляров из Сирии: им предстоит поучаствовать в восстановлении сельского хозяйства страны, как только там прекратятся боевые действия.

«Ковчег земноводных», филиалы в разных странах мира

«Ковчег земноводных» — это международное сообщество ученых из 180 исследовательских институтов в 32 странах мира; одно из самых больших отделений находится в Смитсоновском национальном зоопарке Вашингтона. Герпетологи «Ковчега» выращивают земноводных в специально созданных колониях и туда же переселяют животных из дикой природы. Основания для этого есть: земноводные сегодня считаются самым уязвимым из всех классов животного мира. Тысячи видов находятся под угрозой вымирания, и ситуация настолько критична, что жизнь и размножение в неволе — для них единственный способ не исчезнуть.

Так, никто с 2009 года не видел в дикой природе панамскую золотую лягушку: этот вид вместе со многими другими был уничтожен смертоносным грибком. Лягушка, которая на фото, была поймана 15 лет назад и стала основательницей «династии» в Смитсоновском национальном зоопарке. Теперь ее потомство помогает восстановить популяцию вида в неволе.

Панамская золотая лягушка.

Фонд восстановления кораллов, остров Флорида-Кис

Фонд поддерживает самую большую в мире коллекцию кораллов, выращенных в питомнике. В дикой природе кораллы погибают из-за незаконного промысла, сточных вод, повышающейся температуры воды и изменения ее химического состава. Зато здесь, в коралловом питомнике Тавернье в нескольких километрах от побережья Ки-Ларго (Флорида), растут более 400 коралловых «деревьев» разных видов. Пять из них находятся под угрозой полного исчезновения.

Здесь впервые испробовали метод выращивания кораллов на древовидных конструкциях, сделанных из ПВХ-труб. Кораллы растут под водой в течение 6-9 месяцев, после чего ученые отвозят образцы в океан, пытаясь с их помощью восстановить коралловые рифы.

Национальная лаборатория по сохранению генофонда, Форт-Коллинс, Колорадо

Лаборатория работает под эгидой службы сельскохозяйственных исследований при Министерстве сельского хозяйства США. Здесь сотрудники делают анализы спермы кораллов, собранной и замороженной с помощью жидкого азота смитсоновскими учеными. Этим летом они вырастили коралл из размороженной спермы и впервые перенесли его в дикую природу.

Большинство кораллов — гермафродиты: они размножаются раз в год во время массового нереста, выпуская прозрачные пакеты, в которых содержатся одновременно и сперма, и яйца. Поэтому, когда риф погибает, кораллам становится гораздо сложнее размножаться естественным образом. А потому и понадобились лаборатория и криоген.

Слева: емкости из нержавеющей стали, заполненные жидким азотом, используются для хранения семян.

Банк молока экзотических животных, Вашингтон

В Смитсоновском национальном зоопарке хранятся 16 тысяч замороженных образцов молока 180 видов экзотических млекопитающих, это самая крупная подобная коллекция в мире. Например, здесь живет Батанг — самка орангутанга с острова Борнео (еще один исчезающий вид). Батанг кормит грудью своего недавно родившегося малыша Редда, но тем не менее регулярно дает молоко и для банка. Также здесь обитают муравьеды, популяция которых уменьшилась на 30% только за последние десять лет.

Емкость с жидким азотом и образцами спермы млекопитающих.

Замороженный зоопарк, Сан-Диего

В комнате площадью всего 25 квадратных метров на территории зоопарка Сан-Диего хранятся живые клетки более чем тысячи видов животных со всего мира: тут и гавайская птичка поули, которая считается вымершей, и северный белый носорог, и западная равнинная горилла, и сомалийский дикий осел. Все клетки заморожены в жидком азоте. Как шутит руководитель этого направления Оливер Райдер, такого биологического разнообразия позвоночных на квадратный метр нет нигде в Галактике.

40-летняя самка белого носорога Нола — одна из пяти оставшихся в живых представителей своего вида.

Американская национальная лаборатория льда, Лейквуд, Колорадо

В гигантском холодильнике, где круглый год поддерживается температура -36°C, хранятся 62 тысячи футов ледяных кернов — образцов горной породы, привезенных с ледников и снежных вершин. Исследуя застывшие во льдах пузырьки воздуха, пыль, вулканический пепел, изотопы, газы и органические вещества, ученые способны не только понять, каким был климат Земли в древности, но и предсказать, каким он станет в будущем.

Самому старому льду в лаборатории 417 тысяч лет; его родина — Земля Принцессы Елизаветы в Антарктиде. Самый большой ледник — 3,5 метра в длину — был выпилен из западного антарктического ледникового покрова. В соседней комнате ученые, одетые в зимние куртки и шапки, разрезают керны, измеряют их электропроводность и анализируют каждый кристаллик льда при помощи макрофотографий с высоким разрешением. Сейчас исследователи, инженеры и бурильщики льда из 24 стран мира ищут подходящее место, откуда можно вырезать еще более старые керны: они помогли бы узнать, что происходило на Земле 1,5 миллиона лет назад или даже раньше.