В 1916 году двадцатидевятилетний Николай Иванович Вавилов отправился из Санкт-Петербурга в экспедицию в Персию, современный Иран. У этого путешествия была одна цель: проследить происхождение наиболее важных мировых культур.

Николай Вавилов учился в Великобритании, под руководством выдающегося биолога Уильяма Бэтсона. Скорее всего, именно от учителя Николай Иванович узнал о законах наследственности Менделя. Уильям Бэтсон способствовал возрождению и распространению трудов монаха-августинца Грегора Менделя, в частности работ, описывающих его известнейшие эксперименты с горохом. Мендель пришел к выводу, что должны быть некие «единицы наследственности», оказывающие влияние на внешние признаки гороха: будет он зеленым или желтым, гладким или морщинистым. Хотя ученый не знал, что это за единицы – сегодня нам известно, что речь идет о генах, – он предсказал их существование. «Опыты над растительными гибридами» были опубликованы Менделем на немецком языке в 1866 году. Более чем 40 лет спустя Бэтсон перевел эту богатую научными идеями книгу на английский, и именно он придумал название научной дисциплине, изучающей наследственность и основанной на наблюдениях и законах Менделя, – генетика.

Николай Вавилов был также знаком с дарвиновской теорией эволюции посредством естественного отбора. Когда он жил в Англии, то много времени проводил, изучая труды и записки из личной библиотеки Дарвина, которая хранится в Кембриджском университете, где сын Дарвина Фрэнсис был профессором физиологии растений. Николай Иванович самостоятельно убедился в том, насколько тщательно и подробно Чарлз Дарвин изучил работы своих предшественников, включая важные труды немецкого ботаника Альфонса Декандоля, посвятившего истории происхождения культурных растений два объемных тома, опубликованные в 1855 году. Несомненно, Николаю Ивановичу было любопытно проследить за развитием идей Дарвина, записанных на полях и в конце книг. Русскому ученому импонировали обширные познания Дарвина, его манера вникать в суть идей и четкое понимание биологических процессов. «Никогда до Дарвина эта идея изменчивости и огромной творческой роли отбора не выдвигалась с такой ясностью, определенностью и обоснованностью», – писал Н. И. Вавилов.

Он был убежден, что идеи Дарвина имеют решающее значение для определения районов, где впервые появились виды, включая те, что были одомашнены человеком. Позиция Дарвина по вопросу географии происхождения видов, представленная в книге «О происхождении видов», была, по сути, очень проста. Местом происхождения любого вида практически наверняка можно считать то место, где сохраняется крайне высокая изменчивость внутри конкретного вида. Данный принцип по-прежнему применяется в современной науке: до сих пор ученые полагают, что в районе с наибольшим генетическим – и фенотипическим – разнообразием определенный вид существует дольше всего. Это полезный принцип, однако он не дает абсолютно верного ответа, поскольку со временем растения и животные перемещаются по планете. Тем не менее Николай Вавилов полагал, что изменчивость у близкородственных диких видов может служить важным признаком, поэтому он расширил рамки своего исследования, анализируя как интересовавшие его культурные растения, так и их диких родственников.

Николай Вавилов был ботаником на службе государства, и в его обязанности, в частности, входило изучение культурных разновидностей растений для последующей передачи информации российским агрономам и растениеводам. Но ученого также интересовали исторический и археологический аспекты его работы. Николай Иванович был убежден, что определение точного места происхождения одомашненных видов будет иметь большое значение для «выяснения исторических судеб народов». Он также пришел к выводу, что открытие источника происхождения культурной пшеницы позволит понять многие ключевые моменты истории человечества, когда наши предки перешли от простого сбора дикорастущей пищи к ее выращиванию, иными словами, превратились из охотников-собирателей в земледельцев. Николай Вавилов понимал, что предмет его исследований – история до истории. Он писал: «История происхождения человеческой культуры и земледелия, очевидно, более стара, чем об этом говорят дошедшие до нас документы в виде пирамид, надписей, барельефов, могил».

Поиск источника происхождения одомашненных видов долгое время считался исключительно делом археологов, историков и лингвистов, однако Николай Вавилов верил, что ботаника и новая наука генетика могут сделать ценный вклад в общее дело. Он считал, что традиционных методов – исторического, лингвистического и археологического – недостаточно для установления происхождения видов. «Современный уровень ботанических знаний требует расчленения культурных пшениц на 13 видов, овса на 6 видов, резко различимых…»

Помимо прочего, Николай Иванович осознавал, что он имеет дело не с «кабинетной» наукой. Ему нужно было работать в поле. Разбираться в ландшафтах и обитающих в них растениях. И прежде всего ему нужны были образцы. «Каждый образчик семян… – утверждал ученый, – горсть семян, пучок зрелых колосьев представляют значительный научный интерес».

Из экспедиции в Персию Николай Иванович вернулся с обширным объемом информации по богатому разнообразию культурной пшеницы. Он разделил все виды этого растения на три группы, каждая из которых отличалась определенным числом хромосом. У видов мягкой пшеницы, включая пшеницу обыкновенную, или летнюю (Triticum vulgare), двадцать одна пара хромосом. У твердой пшеницы, например у пшеницы двузернянки, или полбы (Triticum dicoccoides), хромосомных пар четырнадцать, а у пшеницы однозернянки (Triticum monococcum) – всего семь пар. В России в те времена культивировалось всего шесть-семь сортов мягкой пшеницы. В Персии, в Бухаре (современный Узбекистан) и в Афганистане Николай Вавилов насчитал шестьдесят различных разновидностей. В связи с этим он однозначно определял Юго-Восточную Азию как прародину данной формы культурной пшеницы. Картина распределения твердой пшеницы несколько отличалась: наибольшее разнообразие наблюдалось в Средиземноморском регионе. То же самое касалось и пшеницы однозернянки, дикие виды которой встречались по всей Греции и Малой Азии, а также на территории Палестины, Сирии и Месопотамии. «По-видимому, центром формообразования однозернянок является область Малой Азии и примыкающих к ней районов».

По мнению Николая Вавилова, эти отдельные центры окультуривания каждого типа пшеницы оказали влияние на характеристики различных видов, интересных для ученого-агронома, который стремится улучшить культуры. Твердая пшеница, например полба, родом со Средиземноморского побережья, где весной и осенью часты осадки, а лето сухое. Этому виду для прорастания и развития требуется влага, при этом взрослые растения достаточно устойчивы к засухе. Николай Иванович считал пшеницу двузернянку самым ранним культурным видом пшеницы и называл ее «хлебным злаком древних земледельческих народов». Помимо этого, российский ученый предложил интереснейшую теорию о более позднем происхождении пшеницы однозернянки.

Когда первые земледельцы занялись выращиванием пшеницы, они обратили внимание на то, что некоторые другие растения хорошо росли рядом с посевами. Так они впервые столкнулись с сорняками. И некоторые из этих сорняков в конце концов также были введены в культуру. Дикие рожь и овес росли как сорная трава на полях, засеянных пшеницей и ячменем. Николай Вавилов предположил, что рожь стали выращивать как культуру, позволив этому сорняку занять место пшеницы на полях в зимний период, а также на бедных почвах и в неблагоприятных климатических условиях, где рожь оказывалась более стойкой, чем оригинальная культура. Во время путешествий по Персии Николай Вавилов увидел поля пшеницы двузернянки, сильно заросшие сорной разновидностью овса. Как предположил ученый, при попытке выращивания полбы в более северных широтах фермеры столкнулись с тем, что посевы быстро зарастали овсом. В результате люди были вынуждены окультурить овес.

Николай Вавилов приводил множество других примеров культурных растений, история которых, как он утверждал, начиналась с роли сорной травы в посевах культуры; лишь позже они приобрели статус отдельных культур. Так, лен, выращиваемый для получения льняных волокон, когда-то был лишь сорняком среди посадок льна, из которого отжимали льняное масло. В свою очередь руккола некогда засоряла посевы первого вида льна. Николай Вавилов отмечал также, что дикая морковь часто встречалась как сорняк в виноградниках Афганистана, где она, по словам ученого «как бы сама напросилась земледельцу в культуру». Точно так же культурные вика, горох и кориандр, скорее всего, ведут свое происхождение от сорных трав. И Николай Иванович высказал предположение о том, что один из злаков-сорняков среди посевов полбы в Анатолии позже сам превратился в одну из ключевых культур; этим растением и была пшеница однозернянка.

Однако на родине идеи Николая Вавилова не были оценены по достоинству. В сталинскую эпоху теории Дарвина и генетика Менделя в Советском Союзе не поддерживались. Вскоре и на Николая Вавилова стали смотреть с опаской. Ученик Вавилова, Трофим Лысенко, которого сам ученый описывал как «злобный вид», нанес учителю удар в спину. Во время экспедиции на территории Украины Николай Иванович был арестован и заключен в Саратовскую тюрьму. Из тюрьмы он так и не вышел: умер от голода в 1943 году.