Таблицы гомологических рядов, составлявшиеся сотрудниками Отдела прикладной ботаники для разных видов и родов растений, были примечательны не столько заполненными клетками, сколько пустыми. Эти пустые клетки впервые показали исследователям, как мало еще собрано культурных растений. Стало ясно, что все описанные к тому времени формы – это лишь небольшой архипелаг островов, за которым должны лежать неоткрытые континенты.

…В директорском кабинете Всесоюзного института растениеводства справа от двери стоит книжный шкаф. Перед шкафом, почти посреди кабинета, большой письменный стол, поставленный так, что сидящий за ним оказывается спиной к двери. В стене, противоположной окнам, камин, давно бездействующий. Вдоль стен еще несколько книжных шкафов. Всё остальное пространство занимают два ряда кресел и диванов, обитых черной кожей.

Впервые я побывал в этом кабинете в 1960-х годах; меня заверяли, что в нем ничего не изменилось с тех времен, когда собирал последние совещания Николай Иванович.

Но при жизни Вавилова обстановка кабинета менялась. В те годы, когда комната еще отапливалась камином, мебели в ней почти не было, потому кабинет казался просторным.

Сотрудники и посетители, входившие к Вавилову, часто заставали его лежащим на полу на большой географической карте. Нисколько не смущаясь, Николай Иванович предлагал вошедшему лечь рядом и, водя по карте карандашом, начинал возбужденно рассказывать…

Литература о происхождении культурных растений была необъятной.

Еще в конце XVTII века в этом направлении трудился английский ботаник Роберт Броун, прославившийся открытием броуновского движения.

Немало сведений о происхождении культурных растений содержалось в трудах историков, археологов, лингвистов. Среди остатков древних поселений археологи находили зерна пшеницы, ячменя и других культур, что говорило о большой древности земледелия. П.М.Жуковский впоследствии оценивал, что земледелие возникло более 20 тысяч лет назад.

Классические труды посвятил происхождению культурных растений женевский ботаник Альфонс Декандоль. Он подверг критике попытки историков и археологов своими методами разрешить загадку происхождения земледельческой культуры. Историки, говорил Декандоль, не различают особенностей растений, путают их. Только ботанику по силам такая задача.

Декандоль указал и путь к истокам земледелия. Он рассуждал просто. Растения вводились в культуру из дикой флоры – значит, надо искать диких родичей культурных растений. Район их обитания и будет тем центром, из которого произошло данное культурное растение. Декандоль описал 247 культурных видов. Ко времени, когда этим вопросом занялся Николай Вавилов, для 194 из них были найдены дикие родичи и для 27 – полудикие. Казалось, всё идет хорошо: оставалось не так много культур, для которых дикие родичи еще не были отысканы. Но когда Вавилов углубился в труды Декандоля и его последователей, его карандаш стал рассыпать на полях вопросительные знаки.

Вавилов соглашался с женевским ботаником в том, что полагаться только на археологические и исторические данные нельзя, хотя их надо учитывать. Остальное казалось спорным. Во-первых, нельзя поручиться, что дикий родич того или иного культурного растения в древности обитал там же, где его находят теперь. Иные дикие виды произрастают на очень обширных территориях – где же именно человек начал его возделывать? Об этом теория Декандоля ничего не говорила. И главное: нет уверенности, что найденные в природе дикие родичи были родоначальниками возделываемых видов. Прямые предки многих культурных растений могли давно погибнуть в борьбе за существование.

Вавилов переводил проблему в другую плоскость. Еще в Персии, в ходе первой своей экспедиции, он заметил, что с продвижением на юг, к районам древней земледельческой культуры, резко возрастает число ботанических форм. Это наблюдение применительно ко ржи помогло решить вопрос о происхождении этой культуры. Насколько плодотворнее оказался такой подход!

По пути Декандоля задолго до Вавилова шел немецкий исследователь ржи Шиндлер. Он ставил многочисленные опыты, пытаясь превратить дикую многолетнюю рожь в культурную однолетнюю. Все усилия оказались тщетными. Как же могли этого добиться первобытные земледельцы! Да им и в голову не могло прийти – возделывать многолетнюю рожь: у нее ломкий колос, при созревании зерна осыпаются и развеиваются ветром, урожая не соберешь!

Значит, дикий родоначальник культурной ржи был другим, вероятнее всего, он давно вымер. Выжили те разновидности, что оказались приспособленными к условиям культуры и стали засорять поля ячменя и пшеницы. О том, что сорная рожь превратилась в культурную, а не наоборот, говорило большое разнообразие ее форм на пшеничных и ячменных полях Припамирья.

Большое разнообразие форм — вот ключ к решению загадки происхождения!

Вавилов наносил на карту условные значки, которые соответствовали разновидностям данного вида растений. Карта покрывалась значками неравномерно. Так создавался совершенно новый метод исследования – дифференциальный ботанико-географический.

Беря для каждой культуры чистый лист географической карты и испещряя его условными значками, Вавилов видел, что подавляющее большинство разновидностей данного вида концентрируется в одном, сравнительно небольшом районе. Чем дальше от этого района, тем меньше разновидностей. Почти не оказалось видов, для которых уменьшение числа разновидностей в каком-либо направлении затем сменялось бы увеличением или чтобы исчезнувшие разновидности опять появлялись. Разнообразные формы вида как бы разбегались из общего центра, но по пути многие из них сходили с дистанции. При расселении вида из первоначального очага не все формы выдерживают испытания в новых условиях. Эволюция идет не только во времени, но и в пространстве! Отбор здесь действует с той же беспощадностью, но еще более наглядно: ведь природные условия от района к району меняются быстрее, чем в одном и том же районе с течением времени. Географические барьеры преодолевались лишь немногими формами; большинство их так и не вышло из первоначального очага.

С высоты современного знания всё это выглядит достаточно просто. Да и сделано было с видимой легкостью. Но ведь одна из особенностей исследовательского почерка Николая Вавилова была в том, что он умел отходить от шаблонов, по которым двигалась мысль его предшественников.

Научные интересы Николая Вавилова лежали в таких областях знания, которые разрабатывались задолго до него. Острый плуг его мысли врезался в пласты не целинные, трудность поднятия которых сполна оплачивается полновесным урожаем. Он шел по вспаханной и перепаханной борозде, из которой, казалось, выжаты все соки. Но он пахал глубже своих предшественников.

А легкость, с которой всё это делалось, была, конечно, кажущейся. С докладом о происхождении культурной ржи Вавилов выступил в 1916-м, а книгу о центрах происхождения опубликовал в 1926 году. Десять лет ушло на то, чтобы ощутить эту до неподвижности медленную и все же неумолимо движущуюся эволюцию.

В августе 1922 года Вавилов писал Бородину: «Мы сейчас заняты вопросом о происхождении культурных растений и об установлении центров происхождения культур… Поэтому Вы поймете, какой интерес представляют все курьезы, все эти, для вас, может быть, уже надоевшие, разнообразные сорта. Для нас каждый лишний сорт, морфологически, физиологически определенный, позволяет подойти к вопросам происхождения». И чуть выше в том же письме: «Небольшой материал, который удалось получить из Абиссинии при помощи Вашингтона, в бытность мою там, совершенно заново осветил вопрос о происхождении ячменей и пшениц». И еще выше: «Нужна земляная груша, нужны бататы; пошлите, пожалуйста, возможно больше земляного ореха, высеем на будущий год полдесятины в Воронежской губернии, там он вызревает. Вышлите возможно больше сортов, хотя понемногу, но лучше побольше, и затем паки и паки завяжите сношения с Тунисом, Алжиром, Марокко, Суданом, Индией, Японией, Индостаном, Индокитаем».

Не дожидаясь, пока раскачается Бородин, Вавилов шлет письма по раздобытым адресам в Тунис, Алжир, Египет, в другие страны. Просит ученых Италии раздобыть горсточки семян из итальянской колонии Эритреи и соседней с ней Абиссинии (Эфиопии).

Картина постепенно прорисовывается все более четко: «Исследования привели к тому, что возникли культуры в горных районах Азии и Африки, откуда они разошлись. В горных районах Северной Африки и Азии до сих пор заключено всё сортовое богатство. Эти районы являются племенными рассадниками. Удалось схватить схему происхождения растений, что и заставляет нас с такой настойчивостью добиваться во что бы то ни стало материалов из этих районов».

Факты вовсе не были такими послушными, чтобы безропотно укладываться в схему.

Та же рожь вводилась в культуру не в центре ее происхождения, а за тысячи километров от него, в разных местах, будучи вынесена из центра пшеницей и ячменем. Но только ли рожь вводилась в культуру таким необычным образом? Нет, конечно. Экспедиция Писарева показала, что овес в Монголии и Китае засоряет поля более ценных злаков и с продвижением к северу сам становится культурным растением. Е.И.Барулина то же установила для вики, засоряющей чечевицу. Вавилов дерзает на обобщение: есть две группы культурных растений – первичные и вторичные, которые вошли в культуру из сорняков!

Причем оказалось, что биологическую эволюцию вторичных растений удается проследить детальнее, чем большинства первичных, но не удается точно указать географический район их вхождения в культуру, так как сорняки, по-видимому, вводились в разных местах и в разное время. У первичных культур наоборот: центр их происхождения определяется довольно четко, но гораздо труднее проследить путь их биологической эволюции, так как связующие звенья между дикими и культурными формами для многих из них утрачены. «Мы имеем налицо результат резко выраженного тысячелетнего отбора, и восстановить все исторические звенья представляется фантазии в более или менее правдоподобной форме», – писал Вавилов.

Но и в такую схему некоторые культуры не хотели укладываться. Например, особый вид пшеницы – полба.

Поразительная бедность признаков. И никаких заметных районов их концентрации. Вообще никаких закономерностей в распределении признаков. В одних районах их больше, в других меньше; внезапно полба вообще исчезает из культуры, а через тысячу километров появляется, чтобы потом опять исчезнуть.

Вавилов установил, что полба засоряется овсом, который в некоторых местах вытесняет ее из культуры, и что в древности она была широко распространена. В Иране он подметил интересную особенность: полбу возделывали только в армянских деревнях. По литературе выяснил, что культура полбы вообще приурочена к определенным этническим группам. Так, ее возделывали башкиры, а в соседних русских деревнях она не встречалась, хотя природные условия были сходные.

И наконец, обобщение: полба – древняя вымирающая культура. Она рассеялась по свету очень давно, поэтому и трудно найти центр концентрации ее генов. Другие виды пшеницы были введены в культуру много позднее, но, оказавшись более ценными, вытесняли полбу. Потому она сохранилась в культуре островками, главным образом у малых народов, живущих замкнуто, изолированно от соседей.

Но вот новые препятствия. Пока формы, взяв старт, только начинают свой марафон из центра происхождения, всё идет «правильно». С каждым шагом остается меньше разновидностей, остальные продолжают бег, пока внешние условия не заставят и их сойти с дистанции. Но чем меньше остается бегунов, тем чаще к ним присоединяются другие: с признаками и свойствами, каких не было на старте. Вблизи финиша новые формы иногда совсем вытесняют прежние.

Как это понять? Оказалось, что почти все признаки, появляющиеся вдали от центра происхождения, – рецессивные. Если, например, скрестить высокорослый северный лен с южным низкорослым, то в первом поколении северный, рецессивный признак не проявится, а дальше пойдет обычное менделевское расщепление.

Но тогда всё ясно! В центре происхождения сосредоточено большое разнообразие форм данного вида; они скрещиваются между собой, у потомков проявляются доминантные признаки. При удалении от центра меньше остается форм, больше шансов сойтись вместе формам со сходной наследственной основой; при скрещивании происходит выщепление рецессивов. Если условия среды для них благоприятны, они начинают господствовать. Рецессивные гены выносятся под защитой доминантных признаков аналогично тому, как под защитой культурных растений выносятся сорняки, входящие потом в культуру.

Ну а самое интересное открылось тогда, когда Вавилов перенес на чистый лист географической карты установленные им центры происхождения отдельных видов. Для многих культур они совпали!

«Культура поля идет всегда рука об руку с культурой человека». Первобытный земледелец, начав возделывать какое-то растение и увидев, что это хорошо, стал возделывать второе, третье, четвертое… Постепенно земледелие превратилось в его основное занятие, он перешел к оседлости. Так образовалась первобытная земледельческая культура!

Всё это было ново, необычно. В марте 1924 года Вавилов писал Рудзинскому: «Написал работу “О происхождении культурных растений”. В ней много ересей, в которых, правда, я сам убежден».

Вавилов выделил пять основных очагов происхождения культурных растений: горные районы Юго-Западной и Юго-Восточной Азии, Средиземноморье, горную Абиссинию, Южную и Центральную Америку. Впоследствии границы очагов уточнялись, появились новые очаги – первичные и вторичные.

При дальнейшем, более детальном изучении центр происхождения некоторых культур определялся заново. Николай Вавилов сам, более чем кто-либо, вносил поправки в первоначальную картину, так как считал ее приблизительной.

Установив основные очаги происхождения культурных растений, Вавилов попытался выяснить, что же между ними общего. Оказалось, что все центры лежат близко к тропическим широтам и все приходятся на горные страны с умеренным климатом.

Горные страны! Это особенно важно. В горах внешние условия очень разнообразны, а значит, в них могут сохраняться и разнообразные формы растений.

Но если так, то, может быть, нет оснований считать центр сортового разнообразия культурного растения также и центром его происхождения? Может быть, в горах разнообразие форм определяется разнообразием внешних условий?

Вавилов учитывал возможность такого возражения.

Он указывал, что при всем разнообразии пшениц Афганистана в нем отсутствуют виды пшениц, характерные для Абиссинии, и наоборот; а такие горные системы, как Альпы и Пиренеи, вообще лишены разнообразия культурных растений. Таких фактов много. Поэтому «решающую роль в определении за той или другой горной областью формообразовательного центра имели исторические причины, а не только разнообразие среды».

Изучение исторических причин опять сталкивает Вавилова с работой Льва Мечникова «Цивилизации и великие исторические реки». Но теперь он подходит к ней более критично. Исторические факты, на которые опирался Мечников, неоспоримы, но они недостаточны. Действительно, цивилизация Древнего Египта возникла на берегах Нила; Вавилона – на берегах Тигра и Евфрата; Древней Индии – на берегах Ганга и Инда; Китая – в долинах Янцзы и Хуанхэ. Это невозможно оспорить. Но отсюда ли идет самое начало земледельческих цивилизаций?

«Вдумываясь в процесс развития земледельческой культуры, мы неизбежно должны признать, что периоду великих культур, объединивших многоплеменной состав населения, предшествовал, естественно, период обособленной жизни племен и небольших групп населения в замкнутых районах, и для этой цели горные районы могли служить прекрасными убежищами. Обуздание больших рек, овладение Нилом, Тигром, Евфратом и другими великими реками требовало железной деспотической организации, создания плотин, регуляторов затопления, требовало организованных массовых действий, о которых не мог мечтать первобытный земледелец Северной Африки и Юго-Западной Азии. Всего вероятнее поэтому, что так же, как центром сортового разнообразия, очагами первоначальной земледельческой культуры были горные районы. Овладение водой для полива не требует здесь больших усилий. Горные потоки легко могут быть отведены самотеком на поля. Высокогорные районы нередко доступны неполивной культуре в силу большого количества осадков в высокогорных зонах. В земледельческих районах Горной Бухары, в Бадахшане можно видеть до сих пор разнообразные примитивные этапы земледельческой эволюции, сохранившиеся, вероятно, неизменными целые тысячелетия и иллюстрирующие до сих пор различные фазы земледельческой культуры».

Но эти умозрительные соображения в пользу горного происхождения земледельческих цивилизаций Вавилов считал лишь дополнением к основному аргументу – разнообразию форм культурных видов, включая большое число эндемичных, то есть таких, которые больше нигде не встречаются. Такие формы не могли быть занесены извне, они могли сформироваться только на месте. Скопление генов культурных видов приурочено, как правило, к тем горным районам, к которым непосредственно примыкают великие цивилизации древности и где берут начало великие реки. Истоки Нила – в горах Абиссинии; Тигра, Евфрата, Инда – в горах Юго-Западной Азии. Очевидно, земледельческие культуры, возникнув и первоначально развившись до некоторого уровня в горных районах, затем спускались в долины великих рек, где и достигли своего расцвета и могущества. Пусть археологические данные бедны, чтобы по ним можно было с определенностью судить о зарождении цивилизаций в горных районах, – концентрация генов культурных видов – более надежный инструмент, чем археологические находки. Растения вводились в культуру много раньше, чем появились первые исторические документы, надписи, наскальные рисунки, памятники материальной культуры. Да и время к таким документальным свидетельствам беспощаднее, чем к генам растительных форм. Начальный этап развития земледелия не обязательно должен был сопровождаться строительством храмов и дворцов, раскопки которых так привлекают археологов. «Ботаник может поправить историка и археолога», – уверенно заявлял Вавилов.