Потомственный биолог — о продовольственной безопасности, Вавиловском огороде и испытаниях на полях Якутии

Александра Попова, ведущий научный сотрудник ЯНЦ СО РАН, член проектного офиса молодых учёных Якутии. Докторантуру она закончила в Университете Хоккайдо (Япония). Там же защитила диссертацию.

«Языковой барьер не мешал»

– Я потомственный биолог. Мои родители – Семён Романович и Альбина Саввична Поповы – всю жизнь посвятили биологии. Постоянно летом на дачных грядках высаживали что-то ради эксперимента, а не только ради урожая.

Сама я, закончив БГФ ЯГУ (ныне Институт естественных наук СВФУ), работала в университете, а потом по приглашению почётного профессора СВФУ и Университета Хоккайдо Атсуко Сугимото поступила в докторантуру. Профессор Сугимото сотрудничает с нами с 1990-х годов, работая в области экологии, климатологии, окружающей среды.

Поступив в докторантуру Университета Хоккайдо, я попала в очень доброжелательную атмосферу, мы ведь учёные, а значит, понимаем друг друга с полуслова. И языковой барьер не мешал – общались на английском, международном научном языке.

Для меня это было не так уж сложно. Я закончила в Якутске гимназический класс 26-й школы, а ещё мне много дала языковая стажировка в Оксфорде, куда я ездила в старших классах. По времени она длилась всего один месяц, но программа обучения там построена так, что ребят помещают в смешанную языковую среду, где общим языком является английский, и волей-неволей на бытовом уровне этот барьер достаточно легко преодолевается.

А в университете у нас сильная межфакультетская кафедра иностранных языков, где упор делается на умении читать научные статьи на английском и выступать – опять-таки на научные темы. Возможность штудировать самые передовые статьи в ведущих научных журналах дорогого стоила. Помню, как мне в качестве задания достался перевод статьи о клонировании, и это было настоящее откровение, тем более из первых уст.

Вообще, хочу сказать, уровень преподавания, уровень полученного в нашем университете образования был достаточен для того, чтобы я хорошо вписалась в научную среду японского университета, влилась в нее без больших затруднений.

Процедура защиты диссертации похожа на нашу: представление автореферата, затем предзащита и собственно защита. Замечаний было минимальное количество. Тема своя, «родная» – связанная с минеральным питанием таежных растений.

«Чтобы обезопасить республику»

– После защиты вернулась в родной университет, какое-то время поработала там, а чуть больше года назад меня пригласили в Якутский научно-исследовательский институт сельского хозяйства, в лабораторию картофелеводства и агроэкологии, которой заведует главный научный сотрудник ЯНЦ Полина Петровна Охлопкова.

Почему от изучения таёжных растений я перешла к сельскому хозяйству?
Производство продуктов питания – это базовый и актуальный вопрос. Вы и сами, наверное, не раз слышали про продовольственную безопасность страны.

А сельское хозяйство и растениеводство тесно связаны с климатическими вопросами. У нас не только зима экстремальная, но и лето тоже. Центральные районы Якутии расположены глубоко внутри континента, поэтому и осадков бывает очень мало, как в степных районах. Но, в отличие от степных районов, сверху печёт, а внизу – вечная мерзлота, и почва прогревается только ближе к осени.

Однако благодаря климату мы не знаем, к примеру, эпидемий вирусных болезней растений. Хотя он меняется, и у нас зарегистрированы вспышки заболеваний, которых раньше и в помине не было. Например, впервые случилась вспышка фитофтороза – это молниеносно распространяющееся тяжёлое заболевание картофеля. В северных регионах мира оно уже встречается повсеместно – вплоть до Аляски.

В Алданском районе есть карантинные зоны по нематоде. Этот вредитель поражает не только картофель, но и свёклу, огурцы, помидоры, редис, лук, чеснок, петрушку, пастернак, садовую землянику, причём урожая можно лишиться на годы, так как вывести нематоду очень сложно даже при массированной химической обработке заражённой территории.

Всё это – последствия того, что большое количество семенного материала завозится из других регионов страны. Можно только порекомендовать дачникам и огородникам приобретать рассаду научных и производственных организаций, где используется проверенный семенной материал.

Чтобы обезопасить республику от ввоза больного семенного материала извне, нужно в достаточном количестве производить собственный.
И вот здесь мы подходим к главной теме нашего сегодняшнего разговора.

Амбициозный проект

– Учёные и селекционеры нашей республики с советских времён тесно сотрудничали с Всероссийским институтом генетических ресурсов растений имени Н.И.Вавилова (ВИР). С ним связаны несколько поколений якутских учёных, включая моего отца, защитившего свою диссертацию именно там.

Авторитет ВИРа незыблем во всем мире, а его коллекция семян – национальная коллекция генетических ресурсов растений – одна из крупнейших.
Самая большая – у США и Японии. В их объединённой коллекции примерно полмиллиона образцов. Крупными коллекциями располагают Китай и Индия. У Китая, к примеру, 400 тысяч.
ВИРовская, где более 320 тысяч, на четвёртом месте, но по количеству уникальных образцов она превосходит все.

Собирать её начал сам Николай Иванович Вавилов – первым в мире, причём собирал он не только образцы культурных растений, но и их диких сородичей в местах произрастания. Впоследствии много где они были уничтожены «зелёной революцией», исчезли с лица земли, сохранившись только в этой уникальной коллекции.

А во время блокады Ленинграда сотрудники ВИРа ценой своих жизней спасли её: умирая от голода, не взяли оттуда ни зёрнышка. Научная работа продолжалась даже во вражеском кольце, под бомбёжками и обстрелами.
Память о погибших в блокаду сотрудниках священна для нынешних ВИРовцев, и сбережённая коллекция – тоже как памятник им.

Вавиловская коллекция никогда не покидала города на Неве. Но в 70-е годы прошлого века был создан Кубанский генетический банк семян ВИР в Краснодарском крае, куда на длительное хранение заложены дубликаты образцов семян.

По заявкам институтов страны ВИР безвозмездно предоставлял наиболее востребованные материалы, то есть те линии, из которых с помощью кропотливой селекционной работы можно вывести новые сорта – высокоурожайные, устойчивые и к местным климатическим условиям, и к болезням.

А в 1976 году был начат такой амбициозный проект, как исследование хранения семян в толще вечной мерзлоты.

Между ВИРом, Институтом мерзлотоведения и ЯНИИСХ было подписано соглашение, и более 10 тысяч дублетных образцов семян доставили в Якутск и заложили в хранилище на Мерзлотке.

Год науки

– В этом году, то есть 45 лет спустя, ожидаем наших коллег из ВИРа для итогового анализа результатов эксперимента, длившегося более четырёх десятилетий. По результатам сможем оценить, что произошло почти за полвека, и будут понятны перспективы, в том числе по хранению семян.

Наше вечномерзлотное хранилище рассчитано на 100 тысяч образцов, а хранится пока примерно 11-12 тысяч: 10 тысяч, как я уже сказала, из ВИРовской коллекции, и более одной тысячи из коллекций наших ЯНИИСХ и Института биологических проблем криолитозоны. В основном это зернобобовые, а в наших представлены разнообразные культуры, имеющие хозяйственное значение, и некоторое количество видов дикоросов.

Время от времени мы проверяем всхожесть и высеваем семена из нашей коллекции на опытных участках Покровского отделения ЯНИИСХ, результаты хорошие.

С прошлого года сотрудничество с ВИРом получило дополнительный импульс: в 2020 году в Якутск приезжала большая делегация из Санкт-Петербурга, включая руководство ВИРа.

Символично, что наше взаимодействие активизировалось именно в 2021 году, объявленном Годом науки и технологий. Благодаря тесной работе с Министерством образования и науки РС(Я) уже ведутся эколого-географические испытания сортов селекции Полярной опытной станции ВИР в условиях Якутии.

Как известно, сорта, выведенные для одной области, не обязательно покажут хороший результат даже в соседней. Ради стабильного урожая и определённого набора полезных свойств вроде высокого содержания витаминов, крахмала или белка приходится чем-то жертвовать, и при селекции снижается генетическое разнообразие, а значит, и возможность для адаптации в другом месте.

ВИР, проводя подобные испытания сортов своей селекции, получает более полную картину того, что они из себя представляют и насколько успешно могут быть районированы. Также это впоследствии даёт возможность выведения на их основе новых сортов в сотрудничестве с местными учёными.

Такую работу ВИР ведёт по всей стране. В советское время они и к нам в экспедиции приезжали, и фундаментальные исследования с нашими учёными проводили, но сейчас это у нас впервые после большого перерыва. На опытных полях ЯНИИСХ и АГАТУ высеяны картофель, репа, несколько зерновых сортов, и это только начало масштабного исследования. У нас климатические условия очень сильно разнятся и по температуре, и по влажности: некоторые арктические районы ближе к морю, влажность там, соответственно, выше. Как поведёт себя конкретное растение, конкретный сорт, конкретный образец, сложно предсказать. Так что работы впереди – непочатый край.

С младых ногтей

– Наряду с научной деятельностью, ВИР также ведёт и просветительскую. У них есть федеральный проект для школьников «Вавиловский огород», чтобы ребята сами могли всё, как говорится, потрогать, пощупать, поучаствовать в выращивании разных культур, познакомиться с генетическим разнообразием растений. Участникам присылают полный набор, а они сами выбирают, что из этого посадить. Научно-методологическое руководство осуществляется из года в год, так как проект «долгоиграющий».

Первый в нашей республике Вавиловский огород разбит на участке научно-исследовательской лаборатории «Агрокуб» Хатасской СОШ имени Самсоновых. С нашей стороны его курирует Дом научной коллаборации СВФУ под руководством Никиты Гавриловича Соломонова. Он действует уже два года, предоставляя школьникам возможность в рамках дополнительного образования бесплатно заниматься в специализированных университетских кружках. Например, по направлению «Биотехнология», которым руковожу я, мы тесно сотрудничаем с биотехнологическим кластером Технопарка Якутия, и часть занятий проходит в их лаборатории. Это очень важно, ведь готовить смену нужно, как говорится, с младых ногтей.

Кстати, ВИР выступил с предложением возродить ещё одну давнюю традицию – подготовку наших специалистов в своей аспирантуре. С этого года и начнём отправлять.

То есть сотрудничество, как видите, начинается более широкое. Задействовано множество организаций, у кого есть общие темы с ВИР – это и ЯНИИСХ, и АГАТУ, и СВФУ, институты мерзлотоведения и биологических проблем криолитозоны. Не будем забывать и про Вавиловский огород. Результаты мы, конечно, увидим не очень скоро. Но здесь главное – начать.
Фото предоставлено героиней материала, ВИР и ЯСИА (Мария Васильева).