Наука | Ракурс
Засушить будущее
Миллионный образец появился в коллекции гербария МГУ — самой старой коллекции растений в России. О том, какое лицо у российского гербария, как растения из прошлого смогут возродить жизнь на земле и каковы тайные рецепты отечественного клееварения, узнал «Огонек»
В последнее время новости на личной странице хранителя Гербария МГУ, ведущего научного сотрудника кафедры геоботаники университетского биофака Алексея Серегина, напоминали сводки боевых действий. 20 апреля: «Процесс идет, осталось всего 5602 листа… В Гербарии МГУ 994 398 образцов». 25 апреля: «Добавили в коллекцию мхов пару тысяч новых образцов, и вот в Гербарии МГУ уже 996 159 образцов». И вот «молния» от 7 июня: «В Гербарии МГУ уже 1 001 907 образцов! В мировом рейтинге гербариев мы за один день перепрыгнули с 70-го на 62-е место среди общего объема коллекций!» К тому же, за год работы Гербарий МГУ шагнул в первую десятку среди оцифрованных гербариев мира (8‑е место) и занял 3-е место среди оцифрованных гербариев университетов.
Кипучая работа ботаника Алексея Серегина и его команды, закончившаяся описанием миллионного экземпляра коллекции и введением родины в топ гербарных держав мира, преследовала две цели — спасти еще не систематизированные образцы растений и подготовить их к масштабной оцифровке, которая сделает уникальную коллекцию флоры, собранную в МГУ, доступной для изучения специалистами по всему миру.
фото Дмитрий Лебедев
— Давно я не испытывал такого жгучего желания рано утром приходить на работу,— поясняет хранитель Серегин.— Захожу в гербарий и первым делом начинаю проверять смонтированные пачки: это как под новогоднюю елку заглядывать за подарками. Честно говоря, готов брать кредит под свою зарплату, лишь бы это не заканчивалось.
Что бывает, когда работа над гербарием заканчивается, Алексею Серегину хорошо известно: под угрозой исчезновения, например, уникальная коллекция Всероссийского научно-исследовательского института лекарственных растений (ВИЛАР) — на ее сохранение не хватает ни средств, ни энтузиастов.
Гербарию МГУ повезло: он вошел в специальный проект университета «Ноев ковчег», призванный создать «картотеку» биологического материала Земли для сохранения биоразнообразия планеты и разработки технологий по его использованию. За год отсканировали более половины фондов гербария, создали портал для хранения и поиска образцов в интернете, выстроили сплоченную команду. Сегодня гербарий не просто иллюстративный материал для ученых-ботаников, но и генетический банк растительного мира. В случае исчезновения какого-либо экземпляра коллекции с поверхности Земли, как предполагается, его можно будет воссоздать, используя ДНК из гербарных образцов. Аналога гербариям на сегодняшний день не существует: хранилища семян (одно из крупнейших находится во Всероссийском институте растениеводства им. Вавилова) или, предположим, «Хранилище судного дня» — Всемирный банк семян на о. Шпицберген в Норвегии специализируются на сохранении сельскохозяйственных культур, а гербарий включает в себя все без исключения растения, да еще и с разных территорий.
— ДНК из гербарных образцов выделять можно и нужно,— поясняет хранитель гербария Алексей Серегин.— Всем известно, что геном мамонта восстановлен. Когда наука получит технологии, которые позволят, зная геном вымершего растения, вырастить его зародыш, все растения из гербария смогут получить новую жизнь. А вот, к сожалению, окаменевшие древние растения восстановить не удастся, так как их ДНК уже утрачена.
Место, где живут травы
Гербарий МГУ — самый старый в России, его начали собирать в XVIII веке, включив в него более ранние коллекции. Так, древнейший образец здесь датируется XVI веком — это хрупкий, почти прозрачный пыльцеголовник.
А самыми знаменитыми растениями, познакомиться с которыми мечтают специалисты всего мира, являются образцы, собранные классиком систематизации растений Карлом Линнеем.
Всего же сегодня в мире существует 72 крупных гербария с коллекциями от 900 тысяч до 10 млн образцов. Самые крупные находятся в Национальном музее естественной истории Парижа во Франции и в Нью-Йоркском ботаническом саду в США. В России помимо Гербария МГУ известен гербарий Ботанического института им. В.Л. Комарова РАН — вместе они дают относительно полное описание мировой флоры.
Гербарий МГУ занимает целое крыло на 4-м и 5-м этажах биофака МГУ. Помещения заполнены высокими шкафами и старинными, сохранившимися с позапрошлого столетия столами. При входе чувствуется запах смеси трав полей, лугов, таежных чащ и горных склонов, свежескошенной травы и сена. Июнь — время экспедиций. За лето ученые и студенты отправляются в 3–5 крупных походов, выбирая наименее изученные районы. На счету хранителя гербария Алексея Серегина, например, 18 534 образца, а Карл Бернхард фон Триниус — известный ботаник XIX века, трудившийся в России,— пополнил коллекцию на 26 067 образцов.
В случае исчезновения какого-либо экземпляра коллекции с поверхности земли, как предполагается, его можно будет воссоздать, используя ДНК из гербарных образцов
Интересно, что, отправляясь на «сбор трав», ботаники берут с собой в первую очередь газеты.
— Возвращение же в лагерь после многокилометровых пеших походов сулит не долгожданный отдых, а новую работу: необходимо разобрать гербарий, переложив каждый образец в новую сухую газету,— говорит Алексей Серегин.— И так каждый вечер. Газеты нужно менять каждый вечер, а мясистые листья, плоды и цветы обкладывать еще и дополнительными кусочками бумаги во избежание загнивания и образования плесени.
После того как образцы доставили в гербарий, они должны пройти особую обработку, чтобы избавиться от насекомых.
— Готовый к монтировке гербарий помещают на карантин, словно перед полетом в космос,— рассказывает Алексей Серегин.— Это своеобразный КПП на входе в гербарий. Температура в нем –20 градусов, а необходимое время пребывания там растений 5–7 дней.
Насекомые, что и понятно,— злейшие враги. Существуют чисто гербарные вредители — кожееды. Они превращают гербарий в мелкую пыль. Другими «врагами» гербария тут в шутку называют посетителей.
— С одной стороны, сейчас посетителей очень мало, мы рады любому, особенно знатокам, но часто после такого общения гербарий остается не в лучшем состоянии,— поясняет Серегин.
Зельеварение
Важный элемент работы по созданию гербария — монтировка, то есть прикрепление растения к особому листу бумаги с кратким описанием его особенностей.
— В разных странах существуют свои традиции,— рассказывает Алексей Серегин.— Скажем, в Германии «монтируют» образец каплями прозрачной клеевой массы, в США и Англии накрепко закрепляют растения клеем ПВА или его аналогом. Ну а мы… мы варим свой особый клей.
Варка клея — всегда событие. Посреди коридора биофака МГУ на плитке стоит котел с бурлящей массой, распространяющей довольно специфический запах. Это абсолютный хенд мейд.
— В состав клея входят всего 3 компонента: вода, костный клей, глицерин, пропорции зависят от качества компонентов,— поясняет Алексей Петрович.— Традиция варки клея и изготовления полосок у нас осталась неизменной с XIX века. Когда клей готов, его вручную кисточкой наносят на листы бумаги формата А4 и раскладывают сушиться. Потом нарезаются полоски толщиной около 2–3 миллиметров, и можно приступать к монтировке, когда каждое растение закрепляется на листах бумаги и маркируется.
Вся эта работа приводит к тому, что хрупкие былинки — стебельки, полупрозрачные цветы и подушечки мха — могут переживать столетия.
— Самой долговечной составляющей гербарного листа является, как ни странно, растение,— поясняет Алексей Серегин.— Бумага, клей разрушаются, чернила выцветают, а растения остаются.
С миру по ветке
Основная ценность гербария — даже не количество образцов, а то, какие именно растения в него попали.
— Очень важно, чтобы гербарий имел свою специализацию,— говорит Алексей Серегин.— Исторически сложилось так, что мы, например, специализируемся на европейской части России, особенно на Средней полосе и Черноземье, потому что основные и самые полные коллекции растений с этой территории сосредоточены у нас. Есть еще несколько региональных акцентов: Северный Кавказ (особенно Западный сектор), Краснодарский край, Карачаево-Черкесия, Крым, а также важные коллекции флоры Монголии, Таймыра, отдельных частей российского Дальнего Востока. Это те регионы, флору которых без коллекций Гербария Московского университета ни исследовать, ни тем более восстановить просто невозможно.
В пополнении, систематизации и сохранении гербариев всегда большую роль играли энтузиасты от ботаники. Например, постоянная посетительница Гербария МГУ, секретарь Красной книги России Татьяна Волыгина прекрасно разбирается в орхидеях: ее приглашают для проведения экспертиз и оценки сложных образцов на добровольных началах. С экспонатами гербария Татьяна Ивановна разговаривает. Когда гербарный лист содержит большое количество экземпляров вымирающего вида, возмущается: «Зачем же они вас нарвали, бессовестные!», когда какой-то особенно интересный экземпляр, умиляется: «Бесхлорофильные, до чего хорошенькие!» Работа с гербарием — это как раз тот случай, когда эмоциональность не умаляет качества научной оценки.
Еще один знаменитый ботаник-энтузиаст живет в Тюмени: за 30 лет Игорь Кузьмин создал самый большой личный гербарий в России — в нем более 50 тысяч растений. Все образцы Игорь собирал в длительных экспедициях, надеясь помочь российской науке, но его коллекция оказалась невостребованна научными учреждениями, не успевающими «монтировать» и осваивать даже собственные фонды. Тогда ботаник-любитель приспособил под хранилище свою квартиру. Поддерживать коллекцию и закупать расходники Игорю помогали друзья, но постепенно он смог выйти на самоокупаемость — за счет пожертвований исследователей, которые работают с его гербарием.
Наступление цифровой эпохи, конечно, бросает еще один вызов традиционным гербариям: часть ботаников-любителей отказалась от сбора трав в газеты и предпочитает просто снимать их на камеру. А армия любителей из Западной Европы смогла осуществить масштабный проект: нанести на детализированную карту особенности флоры каждой конкретной местности. В Голландии эта карта оказалась настолько подробной, что содержит информацию обо всех растениях, встречающихся на каждом квадратном километре страны. Сделать нечто подобное в масштабах России, возможно, чересчур амбициозная цель, но для настоящих ботаников оттого не менее желанная.
Детали
Привет от Линнея
Гербарий Георга Франца Гофмана (1760–1826). Профессор Гофман был приглашен из Германии в 1804 году на должность заведующего кафедры ботаники и директора Ботанического сада Московского университета. На родине он заведовал кафедрой ботаники в Геттингенском университете, а также университетским Ботаническим садом. Тот самый личный гербарий, который Гофман привез с собой в Москву, хранится до сих пор в Гербарии Московского университета. 1794 год — это дата начала формирования личного гербария Гофмана, который включает в себя как лично собранные образцы, так и множество важных коллекций, собранных другими ботаниками.
Гербарий Фридриха Эрхарта (1741–1783) — наиболее значимый для систематики растений исторический гербарий. Эрхарт, близкий ученик, друг и последователь Карла Линнея, собрал свою коллекцию с 1769 по 1770 год. Сбор растений проводился под руководством самого Линнея. Эрхарт оставил очень богатую гербарную коллекцию, часть которой была приобретена Г.Ф. Гофманом и привезена в Москву. В целом гербарий Эрхарта включает 16–20 тысяч образцов.
Гербарий отца и сына Иоганна (1729–1798) и Георга (1754–1794) Форстеров. Ценнейшая коллекция была куплена Г.Ф. Гофманом и доставлена в Москву. Растения были собраны на островах Океании и в Новой Зеландии во время второго кругосветного путешествия капитана Джеймса Кука в 1772–1775 годах на корабле Resolution. Данная коллекция богата аутентичными образцами папоротников и цветковых растений.
Гербарий Карла Бернхарда фон Триниуса (1778–1844). Фон Триниус был известным ботаником, медиком и убежденным гомеопатом. Являясь личным врачом герцогини Антуанетты Вюртембергской, много путешествовал по России и Германии. 30 апреля 1823 года Триниус был избран ординарным академиком по ботанике Императорской академии наук в Санкт-Петербурге, создал академический Ботанический музей. Свою ценнейшую гербарную коллекцию злаков, включающую около 10 процентов аутентиков (образцов, по которым описывали виды), он пожертвовал в 1841 году Ботаническому музею. Гербарные коллекции других семейств попали в Московскую медико-хирургическую академию. На данный момент гербарная коллекция Триниуса в Гербарии МГУ насчитывает 26 076 образцов сосудистых растений, это 1249 родов, 8593 вида и 247 семейств.
Гербарий Карла Линнея (1707– 1778) — самая популярная историческая коллекция гербария Московского университета. Линней — классик биологии, создатель основ современной биологической номенклатуры, выдающийся натуралист. В коллекции гербария Московского университета насчитывается 63 реликвии Карла Линнея. Они представляют собой особый фонд, названный условно «Линнеевской коллекцией». Каждый образец имеет свою собственную историю связи с Линнеем. Самым верным критерием принадлежности гербарного листа к личной коллекции Линнея стал порядковый номер вида, написанный Линнеем на каждом гербарном листе (каждый род имел свою собственную нумерацию, которая использовалась и в рукописи Species Plantarum).
Реклама
Хочешь стать одним из более 100 000 пользователей, кто регулярно использует kiozk для получения новых знаний?
Не упусти главного с нашим telegram-каналом: https://kiozk.ru/s/voyrl