Итак, воспользуемся самохарактеристикой Н. И. Вавилова. Растениевод, пользующийся инструментарием генетики, и патолог. Забегая вперед, сделаем некоторые предварительные выводы.
Именно углубление в фитопатологию — сравнительно молодую науку о болезнях растений — помогло Вавилову постичь некоторые общие закономерности биологии.
Но, изучая отклонения в жизни растений, ученый не мог не задавать себе вопроса: а как они возникают? Чтобы установить происхождение болезней: указать, почему у одного сорта пшеницы есть иммунитет к ржавчине, а у других нет, как и почему передаются, наследуются недуги и жизнестойкость, — Вавилов должен был обратиться к данным бурно развивавшейся молодой генетики — науки о наследственности. И тут он получил выводы, которые позволили ему новыми глазами — так сказать, и в ширину и в глубину — взглянуть на растениеводство, свою основную специальность.
Н. Вавилов обладал обостренным чувством нового. Мимо его внимания не проходил ни один росток направлений в науке, которые имели хотя бы косвенное отношение к главному делу его жизни — растениеводству. И само собой разумеется, что он внимательно следил за прямыми соседями и коллегами — за микробиологией и экологией растений, за ботаникой и биогеографией.
Первая крупная работа ученого — «Иммунитет растений к инфекционным заболеваниям». Как ни худо было с бумагой в 1919 году, но Д. Н. Прянишников (тогда руководитель Петровской сельскохозяйственной академии) нашел возможность напечатать этот труд в «Известиях» Петровки.
Заметим, что 1919-й был урожайным на издания, которые открывали какие-то рубежи в науке.
В Саратове вышла книга Н. И. Суса «Защитное лесоразведение», обобщавшая первый опыт лесомелиорации в сухих степях Поволжья.
В Петрограде издаются «Растительные сообщества» В. Н. Сукачева.
В Житомире, в журнале «Хозяйство Волыни», появляется статья за подписью Адичкина о химической обработке дерева. Ее автор — будущий отец лесохимической науки А. Калниньш.
Не без участия Ленина сызнова издается «Обновленная земля».
Труд Вавилова был итогом длительных наблюдений (с 1911 по 1918 год).
Учение об иммунитете представляло тогда «скромную главу фитопатологии, не всегда находимую даже в руководствах по болезням растений». Такой увидел нарождавшуюся отрасль науки Николай Иванович. Здесь можно было развернуться и сказать свое слово. Но не это привлекло главным образом внимание молодого естествоиспытателя.
Иммунитет (стойкость или, напротив, подверженность растений к заболеваниям) — это уже общая биологическая закономерность. И всякое новое слово на этой тропинке науки могло бы подсказать кое-что биологам вообще.
И еще: изыскания в этой области нужны были практике, нужны были деревне, крестьянскому хозяйству, ослабленному войной и со скрипом выбиравшемуся из трудностей.
Вавилов начинал практически с нуля. Начинал с овса, с пшеницы, ибо здесь болезни наносили ощутимый ущерб. Одна ржавчина неизменно съедала десятую часть урожая.
Прежде всего предстояло навести учет, привести в систему все, что известно о болезнях хлебов. Ржавчина — это не одна болезнь, как поначалу кажется земледельцу. Она и линейная, и корончатая бурая, и стеблевая… У каждой — свой возбудитель. Но если приглядеться внимательнее, то возбудитель стеблевой ржавчины не один. Их — 150! И каждый ведет себя по-разному. Один паразит поражает какой-нибудь определенный сорт, другой его не трогает.
А сколько сортов хлеба надо разложить по полочкам и привести в систему?! У овса — 350 диких и культурных сортов. У пшеницы и того больше. На селекционной станции Петровки, где Вавилов работал под руководством «дедушки русской селекции» Д. Л. Рудзинского, коллекция пшениц насчитывала около 1000 номеров! Здесь он понял на собственном опыте, насколько важно привести в порядок сортовое разнообразие. Вкус к систематике культурных растений помог позднее Н. И. Вавилову подняться до таких обобщений, которые имеют значение для всей биологии.
Коллекция Петровки, несмотря на свое разнообразие, не давала ответа на многие вопросы. Начать с того, что только две формы (из 350) овса оказались устойчивы к линейной ржавчине. Из 577 номеров пшеницы, искусственно зараженных во время опытов бурой ржавчиной, только 9 остались здоровыми. Почему? Если в коллекции есть устойчивые сорта, то, может быть, стоит поискать и другие такие же в природе? Если урожайный сорт твердой пшеницы подвержен болезни, а мягкая пшеница имеет иммунитет, не скрестить ли их? Может быть, гибрид унаследует от каждого из родителей лучшие качества? И существует ли наследственность иммунитета при гибридизации?
На последний вопрос Вавилов дал впоследствии утвердительный ответ: у растений существует врожденный, естественный иммунитет.
И этот вывод очень много значил для практики.
В США, например, болезни растений причиняют убытки на 3 миллиарда долларов в год.
Не лучше ли совсем отказаться от болезненных сортов и найти новые или вывести их, затратив куда меньшие суммы на поиски, либо на селекцию?
Прежде всего надо собрать воедино все сортовое разнообразие культурных растений планеты! Все учесть и привести в систему!
Сверкнув однажды, эта идея озарила всю жизнь ученого. И он отправляется в первое путешествие.
Идея была дерзновенной. Охватить всю планету разом! Под силу ли это одному человеку? Вавилов замахнулся на гигантское дело, памятуя слова Тимирязева: «Успеха в жизни достигает тот, кто поставил перед собой большие задания, шаг за шагом идет, проверяя себя, останавливаясь время от времени, оглядываясь назад и подсчитывая, что сделано и что осталось сделать».
1916 год. Русские войска, наступая на Турцию, заняли северный Иран. Снабжение войск поставлено плохо. Приходится питаться местным хлебом. В армии странная эпидемия: солдаты ходят, как пьяные, жалуются на головную боль, после приема пищи особенно. Министерству земледелия, занимавшемуся снабжением армии, поручено разобраться.
Когда ассистенту Петровского сельскохозяйственного института Николаю Вавилову предложили поехать в Персию исследовать армейский провиант, он немедленно согласился. У него были на это особые соображения: ведь он мечтает «постичь душу пшеницы».
Вскоре на ладонь ученого легла горсть пшеницы, взятая из мешка на солдатской кухне. Вот оно что! «Пьяный хлеб». Хлеб и плевелы. Пшеница засорена ядовитым опьяняющим плевелом. «Лолиум темулентум» — так называется болезнь зерна. Вот источник эпидемии!
На дехканских полях — половина растений больны. Пшеница ему знакома. Вывезена из Европейской России. Но почему тут она так поражается болезнями? Не сказывается ли воздействие иной среды?
В записной книжке делается пометка: «Иммунитет и среда». Это была еще одна проблема, которую исследовал и разрешил молодой ученый.
Еще в Москве он обратил внимание, что пшеница под № 173 исключительно стойка к заболеванию, которое именуется «мучнистая роса». В каталоге фирмы «Иммер» она значилась персидской пшеницей. Ни усиленное и искусственное заражение, ни чрезмерное удобрение азотом, которое обычно способствует этому заболеванию, не затронули злак «росой».
Вавилов захватил № 173 в Англию, куда его командировали для занятий генетикой. Ни в Мертоне у знаменитого Вильяма Бэтсона, ни в Кембридже у Пиннета, где Вавилов высевал № 173, злак не поддавался болезни. Зато другие номера пшеницы, овса и ячменя, стойкие в Москве к той же ржавчине, здесь немедленно ею заразились. Следовательно, иммунитет тесно связан с условиями среды, в которой растение обитает.
Но откуда взялась персидская пшеница — этот уникум стойкости? Где ее родина? Где ее раскопала семенная фирма «Иммер»? И Вавилов ищет ее на полях Гиляна, Астрабада, Мазендарана. Черный опушенный колос Тритикум персикум не попадался ему нигде. А может быть, пойти за Линнеем? По его системе, вид есть собрание разновидностей. И если нет поблизости черноколосой, то, может быть, где-то здесь прячется красный или белый колос персидской пшеницы?
Очень похожую пшеницу Вавилов нашел. Несколько новых ее разновидностей пополнили петровскую коллекцию. Но новая была озимой. А персидская — яровой. Где же искать ее? Увы, командировка кончилась, и поиск пришлось прервать.
…Караван идет на север. Идет мимо ослепительно белых полей опийного мака, мимо пахнущих медом клеверов — шабдара. На каждом шагу ботаник находит что-то новое. Вот лен с белыми цветками. Вот незнакомая форма ячменя. Путешественник увлекается. И забывает, что идет война, что до передовых постов — считанные метры. Записная книжка после учебы в Англии по привычке ведется на английском, а справочники в планшете — немецкие. «Кто вы такой? Почему вы тут ползаете? Что высматриваете в расположении сторожевых постов?» — допытываются военные.
Вавилова ведут в «клоповник», объявив немецким шпионом. Награда за голову такого лица — 1000 рублей золотом. «Что это у вас? Ах, гербарий? Все шпионы ведут гербарии, а еще бабочек ловят».
Три дня потрачено на телеграфные переговоры. Открытый лист МИД с трудом помогает. Жаль потерянного времени! Сколько наблюдений можно было еще сделать!
Меняется пейзаж — равнина переходит в предгорье, потом в ущелье. Меняется мир растений. Меняются представления.
Вот рожь. В среднем Иране среди посевов пшеницы ее немного. Она слегка засоряет пшеничное поле. Но в культуре рожь так же хорошо сформировалась, как пшеница. В предгорьях в пшеничном поле еще больше ржаных колосьев. А в горный курдской деревне на клочках пашни — уже одна рожь. И тут же, по соседству, среди трав, — дикий сородич ржи. Не из диких ли сорняков произошла рожь, спустившись с гор вместе с пшеницей? Там, где климат был посуровее, условия похуже, она привилась как культура и вытеснила пшеницу.
Какие здесь удивительные контрасты! За четыре дня видишь по очереди четыре времени года. Пейзаж, климат, растительность — все меняется резко, порой внезапно. И какое многообразие всего — пшеницы, ячменя, гороха, диких сородичей культурных растений. Не здесь ли истоки земледелия?
Памир. Вот откуда, с «Крыши мира», нужно оглянуться на историю сельского хозяйства.
И Вавилов решает вернуться на родину через Памир — проверить свою догадку.
Передвигаться трудно. Не только потому, что нет дорог, что ночевать приходится возле ледника, переходить овринги — висячие над пропастью мосты. Что природа? Население встречает чужеземца враждебно. Поголовная мобилизация, проведенная царским правительством, вызвала восстание. Репрессии заставили киргизов и таджиков уйти в горы. Да, в этих условиях путешественнику нужно иметь мужество, обладать выдержкой и терпением.
Наконец как будто и пройден самый трудный путь, можно сесть верхом на лошадь и двигаться дальше. Неожиданно из-за скал наверху над тропой из гнезда взлетают, размахивая огромными крыльями, два крупных орла. Лошадь всхрапывает и начинает вскачь нести по тропе, по оврингам. Поводья от неожиданности выпали из рук, приходится держаться за гриву. Над самой головой выступы скал. А внизу, в пропасти на тысячу метров, бурно течет красивый синий Пяндж — верховье великой реки Средней Азии… Это то, что впоследствии больше всего вспоминает путешественник. Такие минуты дают закалку на всю жизнь, они делают исследователя готовым ко всяким трудностям, невзгодам, неожиданностям.
«В этом отношении мое первое большое путешествие было особенно полезно», — заключает позже Вавилов.
Гарм, Рушан, Шугнан…
Вот и Хорог — столица Памира. Надо привести в порядок записи, оформить мысли, выношенные за дорогу.
Находки здесь, на высотах около 2,5 тысячи метров, превзошли всякие ожидания. Гигантская рожь 1,5 метра высоты, с толстыми стеблями, с крупным колосом, крупным зерном, и среди нее совершенно оригинальные, несомненно впервые установленные, так называемые безлигульные (безъязычковые) формы ржи. Впоследствии оказалось, что эта рожь отличается необычайной пыльцой, крупными пыльниками. Ради нее одной стоило побывать на Памире!
Полное понимание этих находок станет возможно в результате большой последующей работы, сравнительного изучения растений путем посевов, сопоставления развития всей мировой культурной флоры. Но уже тогда, в Хороге, в нем вызревает идея, которая определит в конце концов дальнейшую судьбу ученого.
Разгадать, каков генезис, каково происхождение культурной флоры.
Сущность ее вкратце такова. Человечество в его трудных перипетиях существования в густозаселенных районах Юго-Западной Азии, включая и Среднюю Азию, давно уже принуждено было заселить малодоступные высоты. Горные районы Юго-Западной Азии освоены земледельческим населением уже тысячелетия. Спасаясь от притеснений, беднота устремлялась в горы. Трудны были условия существования. Приходилось бороться за каждый клочок земли. Памирские поля представляют нередко участки в несколько метров; их приходится огораживать камнями, проводить воду. По счастью, здесь достаточно тепла, света, воды. В условиях крайних высот, в изоляции, выработались замечательные, весьма продуктивные формы растений. Они скоро поспевают, выдерживают резкое снижение температур летними ночами.
В горах — царство ячменя, оригинальные горноазиатские горохи, синяя чина с темными мелкими семенами. Многие виды представляют глубокий примитив, приближающий культурные сорта к диким исходным формам. И рядом — своеобразные результаты внутри родственного разведения (инцухта) в виде безлигульных хлебных злаков. Все говорит, что здесь, в условиях своеобразной среды, выработаны совершенно новые, малоизвестные формы. Но значит ли это, что Памир представляет один из очагов формообразования культурных растений? Для Вавилова, как исследователя, становилось ясно: надо идти в глубь Юго-Западной Азии, в Афганистан, Читрал, страну неверных — Кафиристан и юго-западную Индию.
Итак, Памир — естественная лаборатория, центр происхождения культурных растений. Сколько их, этих центров? Где они?
Горы Африки, Кордильеры, центральноазиатские высоты, высокогорный Кавказ? Там, наверное, происходило нечто подобное?
На эти вопросы растениевод Вавилов ответит после революции.
А пока караван путешественника продолжает свой путь, сделаем небольшое отступление.
Прослеживая путь ученого, мы всегда интересуемся, кто его направлял по нему, где истоки его научных мыслей, каким образом он формировался?
«Альма матер» Николая Вавилова — знаменитая Петровка (ныне Сельскохозяйственная академия имени Тимирязева).
Та самая Тимирязевка, студентов которой, возложивших венок на могилу Маркса, Энгельс назвал «славными ребятами».
Та самая, свободомыслящую профессуру которой изгоняли не раз с кафедр за инакомыслие и несогласие с догмами.
Та самая, у стен которой боевая дружина под руководством Д. Букинича дала в пятом году отпор черносотенной банде, грозившей перебить всех красных.
Та самая, которую не раз закрывали, переименовали за «строптивость», за твердость позиций в отстаивании истины, не угодной официальным властям…
Духовными отцами Вавилова были корифеи русской биологической науки, такие, как Д. Н. Прянишников, при кафедре которого Николай Иванович был оставлен для подготовки к профессорскому званию; как упомянутый Рудзинский; как видный организатор прикладной ботаники Р. Регель.
Вавилов проходил генетический практикум у Бэтсона, изучал селекционные методы у Вильморена во Франции, работал в Иенской лаборатории Эрнста Геккеля.
Геккель, как ученый, как человек и борец, показал несомненный личный пример молодому естествоиспытателю. Это был выдающийся эволюционист и борец против обскурантизма и мракобесия. Казенные профессора философии и иные силы реакции не останавливались ни перед чем. Ложь, клевета, организуется даже покушение на его жизнь. Но Геккель публично отрекся от официальной религии. Он показал, что есть устой, который крепнет и о который разбивается идеализм в науке. Этот устой — естественноисторический материализм.
«Буря, которую вызвали во всех цивилизованных странах „Мировые загадки“ Геккеля, замечательно рельефно обнаружила партийность философии в современном обществе, с одной стороны, и настоящее общественное значение борьбы материализма с идеализмом и агностицизмом, с другой… книга эта „пошла в народ“, …имеются массы читателей, которых сразу привлек на свою сторону Э. Геккель. Популярная книжечка сделалась оружием классовой борьбы», — писал Ленин.
Естественноисторический материализм — вот тот незыблемый устой, на котором построены теории Вавилова. Ученый принял марксизм на вооружение так же естественно, как это сделали другие дарвинисты XX века — Четвериков, Шмальгаузен, Сукачев.
Мы не знаем, когда профессор Вавилов (он стал им в 1917 году) занес в свою записную книжку слова Маркса о том, что наиболее высокой культуры человечество достигло там, где завоевание природы давалось с трудом, где нужно прикладывать большой коллективный труд, где нужна была напряженная воля коллектива. Важно другое. К аналогичной мысли Вавилов пришел еще в бытность на Памире, когда собственными глазами, обращенными в настоящее и в прошлое, увидел, как дерзает человек и как трудно дается ему непрерывная битва с природой.
Сходство мыслей. Оно роднит людей больше иногда, чем сходство характеров, чем кровное родство. Единомышленники — это великая сила. И когда она приложена к тому, чтоб способствовать торжеству объективной закономерности, это сила вдвойне.
Николай Иванович Вавилов был современником и единомышленником Ленина. Можно говорить даже о сходстве характеров.
Известный ботаник и исследователь Памира, Павел Александрович Баранов вспоминал: «Если бы меня спросили, что было самым характерным в Николае Ивановиче, что больше всего запомнилось в его образе, я не задумываясь ответил бы: обаяние. Оно покоряло с первого рукопожатия, с первого слова знакомства. Оно источалось из его умных, ласковых, всегда блестевших глаз, из его своеобразного, слегка шепелявящего голоса, из простоты и душевности его обращения…
Обаяние Николая Ивановича не было мимолетным, временным, связанным с минутами его хорошего настроения, с творческим подъемом, с удачным решением той или иной задачи… Нет, оно было постоянным, редкостным даром, привлекавшим и радовавшим людей, встречавшихся на его жизненном пути.
И все же не в глазах, не в голосе, не в простоте обращения был источник обаяния Николая Ивановича. Все это внешнее лишь удивительно адекватно отражало внутреннюю, душевную красоту и мощь этого человека. Обаяние Николая Ивановича — это прежде всего обаяние истинного ученого, неустанного труженика, упорно и настойчиво добывающего новые научные факты, и смелого мыслителя-теоретика, своими обобщениями двигающего вперед науку.
Обаяние Николая Ивановича — это обаяние патриота, мужественного общественного деятеля широчайшего размаха, видевшего перспективы грандиозного социалистического переустройства своей родной земли и отдавшего всю свою неуемную энергию и знания этому великому делу…»
Обаяние личности, то, что так влекло людей к Ленину, то же собирало их вокруг Вавилова. Это, так сказать, чисто человеческая общность двух современников.
Но есть еще обаяние идей. Оно объединяет и сплачивает на общее дело не просто группы людей или даже партии. Оно способно объединить все человечество. Таким обаянием обладала идея обновления земли. Обновления, которое означало не только общественное переустройство и ликвидацию вражды между людьми, но и превращение земли в землю для людей, прекрасную цветущую планету. Эта идея буквально захватила Владимира Ильича Ленина еще с той минуты, когда в канун Октября он прочел рассказ о том, что совершил простой американец по имени Лютер Бербанк на 17 акрах земли возле поселка Севастополь, на реке Русской, впадающей в Тихий океан. Не фантастика, не туманное будущее, а вполне реальная картина граничащих с чудом успехов, внушающих реальную уверенность, что человек победит природу! Он вынудит ее давать наибольшее количество продуктов с наименьшими затратами труда и полученный в результате досуг обратит на свое развитие — умственное и нравственное.
Как нам нужны свои Бербанки! Без них убогую и нищую Россию не превратить в обильную и могучую державу. И когда Ильич узнает о том, что в уездном городишке Козлове есть такой человек по имени Иван Мичурин, он телеграфирует в губисполком: пришлите доклад, сообщите подробности.
Канун Октября был переломной вехой в жизни Николая Ивановича Вавилова. Сданы магистерские экзамены, он избран профессором Саратовского университета. И еще одно событие: Роберт Эдуардович Регель, заведующий Бюро прикладной ботаники и селекции, предлагает ему работу в Петрограде по совместительству. Он слушает в бюро рассказ Вавилова о памирском очаге земледельческой культуры, перебирает образцы (их 800!), которые молодой растениевод привез из Азии, и решает, что лучшего помощника ему не надо. Бюро состоит при Сельскохозяйственном ученом комитете. (Мы уже о нем однажды упомянули: Горбунов, будучи у Ольденбурга, просил академию держать связь с этой организацией.) Здесь, в Петрограде, работают видные деятели агрономической науки. Председатель Сельхозкомитета — Николай Максимович Тулайков. В бюро сотрудничают блестящий знаток пшениц Фляксбергер и специалист по сорнякам Мальцев.
Главная задача бюро: собирать лучшее в земледелии и внедрять новые сорта в практику. На этом поприще более всего и проявит себя молодой Вавилов.
Он покажет себя не только собирателем новых форм культурных растений, но и собирателем отечественного земледелия вообще, собирателем и пестуном талантов в биологической науке. Однако об этом чуть позже.
Итак, Саратов. 1917–1920 годы. Пыльный, знойный, провинциальный Саратов. Война, засуха и голод коснутся его своим смертоносным дыханием не раз за эти годы. Но именно здесь взойдет звезда мировой величины в науке.
Читая лекции по частному земледелию и генетике, профессор Вавилов продолжает научную работу, начатую в Петровке. Материал, изученный на иммунитет под Москвой, высевается теперь в совершенно новых природных условиях: в засушливой степи под Саратовом и на Зеравшанском опытном поле, в условиях орошаемой полупустыни.
Основные выводы? Их уже можно сформулировать. Ну конечно, прежде всего надо поставить точный диагноз болезни. Кто ее возбудитель? Какая именно из 150 рас бурой ржавчины заразила испытуемый сорт? Какой сорт пшеницы невосприимчив к этой заразе? Не скрестить ли его с местной пшеницей? Ведь иммунитет по всем данным, подчиняется законам генетики (впоследствии это будет подтверждено экспериментально), и дети наследуют стойкость родителей. Правда, нет гарантии, что дочь пойдет в отца, а не в мать. Значит, селекцию на иммунитет надо вести планомерно. Изучать биологию паразитов, их генетические особенности, их происхождение. И не опускать руки, узнав, что большинство вредителей специализируется на каком-нибудь одном-двух сортах. Напротив, надо сделать оптимистический вывод для практики. Ведь куда безнадежнее вести селекцию на иммунитет к паразитам, не имеющим узкой специализации.
Еще наблюдение: иммунитет и среда взаимосвязаны. Засухоустойчивая пшеница в Средней Азии чувствует себя превосходно. Но вот под Саратовом, где засуха не редкость, она почему-то боится головни. Климат не подходит? Не только. Весь комплекс условий нового места обитания дисгармонирует с «привычками» сорта и его наследственностью. И влажность воздуха выше, и тот же вредитель в здешних условиях «злее» ведет себя. Напрашивается вывод: надо искать подходящий сорт где-нибудь в противоположном месте, где условия обитания (экология — станут говорить впоследствии) гармоничны для произрастания растений. Надо расширять поиски, чтобы в руках селекционера было побольше исходного материала для отбора.
Таковы некоторые черты вавиловского учения об иммунитете.
Его труд дал толчок многочисленным исследованиям в этой области. И вскоре выросла новая ветвь ботаники — фитоиммунология.
А селекционерам был подсказан путь, по которому нужно идти. Изучение проблем иммунитета было полезно и самому теоретику.