В один тоскливый день гнетущим вечером под покровом мрачной ночи, прям под утро злобное, ботаник Уильям Бил наполнил 20 бутылочек влажным песком с семенами и, лукаво озираясь, закопал их в секретном месте на территории нынешнего Университета штата Мичиган (США) – тогда, в 1879 году, Мичиганского сельскохозяйственного колледжа. «ДНК… – шептал он, роя землю, – ДНК…» Подразумевал он, конечно, добротную научную конспирацию. Дезоксирибонуклеиновая кислота, открытая десятью годами ранее, в те времена даже не рассматривалась в контексте наследственности и считалась присущей лишь животным, но не растениям. Кислота эта спустя почти полтора столетия помогла установить факты о тех семенах, удивившие бы Била, а конспирация способствовала тому, что задуманный им эксперимент продлился (и продолжает длиться) гораздо дольше, чем он изначально планировал.
Будучи профессором ботаники, Бил получил «земельный грант» под опыты по повышению урожайности сельхозкультур путем искоренения сорняков и решил выяснить, как долго нежелательные семена могут спать в почве, оставаясь при этом жизнеспособными. В каждой бутылочке было свыше тысячи семян – по полсотни каждого из более двадцати типичных сорных растений, – и закопаны они были в один ряд вверх дном, чтобы вода не накапливалась, но вместе с тем семена пребывали в естественных условиях по части температуры и влажности. Раз в пять лет Бил возвращался по осени в секретное место и выкапывал одну бутылочку, чтобы проверить всхожесть. В 1910 году он ушел на пенсию и передал полномочия профессору Генри Дарлингтону, под руководством которого извлечение семян сдвинулось с осени 1919-го (земля слишком промерзла) на весну 1920 года, а интервал в дальнейшем был увеличен с пяти до десяти лет, чтобы продлить эксперимент.
Дело в том, что подопытные семена продолжали прорастать. Хотя в первые лет шестьдесят большая часть из них и утратила всхожесть, коровяк тараканий (Verbascum blattaria) не унимался и всходил каждые десять лет, «пережив» еще не одного хранителя тайны ботанического сада имени Уильяма Била, как теперь называется эта часть кампуса. В 1980 году интервал еще раз удвоили: решено было откапывать образцы раз в 20 лет, чтобы бутылочек хватило до 2100 года.
В 2000 году экспериментом заведовали профессор Ян Зеварт и доцент Фрэнк Телевски. Как обычно, они выкопали семена, посадили 121-летних старцев в лоточки и стали наблюдать за их прорастанием. И вдруг заметили странное: два из 22 проростков коровяка выглядели не очень-то по-тараканьи. Быть может, это гибридные коровяки? К сожалению, на тот момент у ученых не было технологической возможности подтвердить или опровергнуть гипотезу (а может, тупо было лень).
В 2020 году такая возможность уже появилась, но помешал коронавирус. В итоге выкоп 16-й бутылочки отложили до весны 2021 года. Телевски тогда уже возглавлял проект, набрав в команду молодых ботаников, к ним же присоединился и микробиолог Ричард Ленски, который в том же Университете штата Мичиган вот уже 35 лет ведет эксперимент с кишечной палочкой, потихоньку эволюционирующей в человека в ходе каждодневных посевов.
И вот в один апрельский вечер темной ночью, задолго до утра следующего дня, чтобы не подвергать бутылочки преждевременному световому воздействию и соблюсти добротность научной конспирации, шестеро «пиратов» отправились на поиски 142-летнего клада. Сперва копнули малость не туда – опасный момент: в 1930 году так раскололась бутылочка, исследованная в 1940-м. Впрочем, на общую картину всхожести это, похоже, не повлияло: и коровяк пророс, и ослинник двулетний (Oenothera biennis), и щавель курчавый (Rumex crispus) – последние два потом еще два раза прорастали, в 1950 и 1960 годах, а дальше – тишь… Спустя почти два часа, когда уже проснулись и щебетали ранние пташки, раскопки увенчались успехом, и заветная бутылочка отправилась в лабораторию.
Песок с семенами был высеян в поддонах со стерильной почвой, полит живительной водицей и оставлен на свету… И через неделю, к восторгу и удивлению ученых, коровяк прорезался! Листики поперли! Из двадцати проростков один немного отличался от других – его отправили сдавать анализы ДНК, которые показали, что это на самом деле гибрид коровяка тараканьего и коровяка обыкновенного (V. blattaria × V. thapsus). Гипотеза 2000 года оказалась верной. Кстати, одно из двух странных растений с той поры сохранилось в гербарии, и его ДНК тоже была просеквенирована – результат оказался идентичный. Получается, Уильям Бил, сам того не ведая, поместил в бутылочки семена гибридного коровяка.
Осталось всего четыре бутылочки – кто знает, какие еще сюрпризы они в себе таят, какие еще семена внезапно вскроются спустя десятилетия. Так, в 1980 году, впервые с конца позапрошлого века, неожиданно проросло столетнее семечко мальвы приземистой (Malva pusilla), и то же самое произошло в 2000 году. Команда Телевски ожидала мальву и в 2021-м, однако она не взошла. Тем не менее в 2040-м мальва вполне может вновь составить ожившую компанию коровяку. А вдруг через полвека на поддоне расцветет викторианский батрахоспермум?
«Эксперимент Била подойдет к концу, когда у нас закончатся бутылочки, – говорит доцент Дэвид Лоури, вероятный преемник Фрэнка Телевски, уже завладевший картой с кладом. – Если семена снова взойдут после следующего выкопа, мы можем решить увеличить интервал до 30 лет». Таким образом, последняя бутылочка может быть откопана в XXII веке. И в ней ботаники внезапно обнаружат карту, которая приведет их к еще 20 бутылочкам! И эксперимент продлится еще несколько столетий. Ай, Уильям Бил, затейник!
Текст: Виктор Ковылин. Научная статья: American Journal of Botany (Fleming et al., 2023)
Вас также могут заинтересовать статьи:
500-летний научный эксперимент и другие долгосрочные опыты
Как семена замии ложнопаразитной попадают на древеса?
Дрозофилы тьмы
Комментарии: