У животных трансплантация даже от представителя своего вида сложна, а уж межвидовое донорство требует совершенно исключительных ухищрений. Виноват иммунитет, отторгающий чужие ткани. У растений он устроен совсем по-другому, и это позволяет исследователям-ботаникам воплощать самые странные фантазии.

Растениям, как и нам, приходится все время сражаться с патогенами. Но их иммунная система работает принципиально иначе. У растений нет важнейшей части «животного» иммунитета — лейкоцитов, специальных клеток, которые патрулируют организм в поисках бактерий, вирусов и прочих врагов. Поэтому не нужен растениям и комплекс гистосовместимости — набор молекул, которые находятся на поверхности каждой клетки организма и информируют патрульных лейкоцитов, что эта клетка — своя, родная и уничтожению не подлежит. А ведь именно комплекс гистосовместимости, у человека называющийся HLA (Human Leucocyte Antigens), и является главным препятствием для трансплантации.

С посторонними вмешательствами растения борются, выделяя убийственные для патогенов вещества. В частности, всем известные фитонциды. Это название придумал для них в 1930-х годах биолог Борис Токин: он натирал на терке части растений и изучал, как себя чувствуют в этой кашице микроорганизмы. Микроорганизмы часто погибали — так и родилось слово фитонциды, «растительные убийцы».

Вершки на корешки

Прививка одного растения на другое, привоя на подвой, ветки на ствол или на другую ветку — это прямой аналог пересадки реципиенту донорского органа. Разве что непонятно, кого тут считать донором, а кого реципиентом. Но и в человеческой трансплантации, если дело все-таки дойдет до пересадки головы, может возникнуть та же проблема.

Прививка — по сути, проверка двух растений на совместимость. Известно, что в принципе проблема совместимости есть: прививки далеко не всегда удачны. Но вот как эта совместимость устроена, до сих пор не особо понятно. Вообще усилия растений по различению своего-чужого обычно бывают направлены в сторону, высшим животным незнакомую, — не оплодотворить самого себя. У растений все наоборот: своя, родная пыльца часто не нужна, фактически растение пытается сделаться несовместимым с самим собой. Для этого используются разные механизмы, в том числе генетические. Один из генов, отвечающий за развитие пыльцы, может иметь много аллелей (вариантов), и дело устроено так, что пыльца растения с одним из аллелей подходит только для растений с другим аллелем.
Предсказать, какой привой на каком подвое приживется, пока невозможно, еще Дарвин обратил внимание на бардак в этой сфере. Конечно, яблоня легче приживается на яблоне, чем на чем-то другом. Но иногда очень далекие друг от друга в смысле родства растения сочетаются хорошо. А иногда очень близкие родственники — плохо или никак. Успех прививки растения А на растение B не гарантирует возможность прививки B на А. Убедительной теории, объясняющей все эти странности, так и не возникло. Так что я перейду к примерам.

Гримон имени Мичурина

Груша и лимон — растения, понятно, совсем не близкие, они относятся к разным семействам. Но Ивана Мичурина это не остановило. С помощью прививки он боролся с бегом времени: «Жизнь каждого человека так коротка, что он <…> едва успевает сознательно воспитать две, много три генерации сеянцев до их плодоношения», — грустил ботаник. С прививкой дело идет куда быстрее. Мечтой Мичурина — одной из многих — было скрестить грушу с лимоном. Чтобы южанин передал нашей груше «свойственный ему аромат» и долгий срок хранения, ну а она ему — свою зимостойкость. Летом 1926 года, пишет Мичурин, он привил два годовалых лимона в крону двух того же возраста груш. И уже зимой пришел успех. Листья на грушевых ветках по соседству с лимонными стали глянцевые, сочные и не опали. Конечно, Мичурин, не очень-то веривший в генетику и считавший, что новые виды живых существ можно создавать вот таким простым образом, продолжил опыты. Он привил теперь уже грушу на лимон, дал ей порасти в его кроне пару лет, чтобы она переняла от донора все хорошее, а затем перепривил эту «лимонизированную» грушу на обычную.

К сожалению, история на этом обрывается. Лимон прожил на груше чуть больше четырех лет, а сам Мичурин умер в середине 1930-х, так и не создав «гримон» своей мечты. Начать приносить плоды дерево не успело, а если бы они и появились, то это был бы не удивительный плод, сочетающий достоинства привоя и подвоя, а просто лимоны на лимонных ветвях и груши на грушевых.

Дерево Дружбы

Так же увлеченно занимался прививками любимый ученик Мичурина Павел Яковлев. Он прививал груши на померанцы (растение семейства цитрусовых с горькими плодами), померанцы на груши, лимоны на айву. А чисто количественно вершиной советских прививочных экспериментов можно считать до сих пор существующее дерево Дружбы, созданное еще одним ботаником, Федором Зориным. В 1934 году он посадил в саду НИИ цветоводства и субтропических культур в Сочи росток дикого лимона и, дав ему вытянуться, принялся с маниакальным упорством прививать на него мандарины, апельсины, грейпфруты, кумкваты… В 1940 году прививку сделал под руководством Зорина приехавший в Сочи полярник и математик Отто Шмидт. А затем прививать многострадальное дерево стали все известные люди, посещавшие сад. К настоящему моменту дерево Дружбы получило материал от более полутора сотен доноров и к концу лета покрывается множеством самых разнообразных плодов. Рядом с деревом стенд со списком стран, граждане которых приложили руку к его созданию. К сожалению, списка привитых видов нет.

Как пишет в своей работе известный сибирский садовод Виталий Шаламов, увлекались советские ботаники прошлого века и травянистыми растениями. Например, Сигизмунд Берлянд сумел привить (к сожалению, так и осталось непонятным, с какой целью) горчицу на помидоры и лен на физалис.

Мичурин по-французски

Знаменитый ботаник Люсьен Луи Даниэль — практически двойник нашего Мичурина. Француз родился в 1856 году, наш — в 1855-м. Даниэль умер в 1940-м, Мичурин в 1935-м. Даниэль родом из деревеньки Ла Доре, Мичурин — из села Долгое. Оба ошибочно считали, что с помощью прививки можно изменить генетическую информацию подвоя и привоя. Но оба прославились как основоположники управляемой трансформации растений. Прививками Даниэль увлекся еще в 1890 году и до самой смерти так и не отошел от этой темы, без конца оттачивая свою филигранную технику трансплантации.

Одна из его первых работ — прививка репы на капусту, благодаря которой простая репа получила гораздо более утонченный вкус. Следующими были пастернак на морковь, топинамбур на подсолнечник. Интересным и удачным был эксперимент по прививанию полыни, главной составляющей любимого французами абсента, на хризантему. Даниэль в основном занимался травянистыми растениями, потому что с ними за одно лето можно получить все эффекты прививки. Но не обошел вниманием также кустарники и деревья. По Рунету кочует информация, что великий экспериментатор сумел привить елку на липу, розу на дуб и дуб на грецкий орех. Но во французских источниках, которым в данном случае доверия больше, мне удалось найти лишь мушмулу на боярышнике.

Даниэль не переставал верить, что с помощью одних только прививок, не затрагивая геном, он создает новые виды растений. И пострадал за веру. В начале XX века в Европе распространилась филлоксера — мушка длиной всего миллиметр, паразитирующая на винограде. Мушку завезли из Америки — тамошние сорта винограда давно выработали устойчивость к ней, а европейские — нет. Чтобы спасти свой бизнес, виноградари Франции начали прививать свою лозу на американский подвой. Что мог думать об этом ученый, уверенный, что прививка создает новый сорт, наследующий признаки обоих «родителей»? Даниэль отчаянно боролся с порочной, на его взгляд, практикой, написал множество статей о том, как испортилось французское вино из-за прививок на «американцев». Виноградари возненавидели Даниэля, авторитет его сильно пострадал, он даже лишился преподавательской работы, но так и не отступил от своих взглядов.

С развитием генетики и донорства человеческих органов увлечение межвидовым «растительным донорством», как раз наоборот, пошло на спад, потому что стало понятно, что гибриды, что-то принципиально новое, таким образом не создаются. Но более простой вид донорства — прививание друг на друга разных сортов одного вида — сейчас очень широко распространено. Плодовые деревья и кустарники размножают с помощью прививки, потому что подвой определяет скорость роста, размер дерева, время начала плодоношения, отчасти зимостойкость. А привой — то, что на нем будет расти. Можно подобрать хорошее сочетание. Плакучие и другие декоративные формы тоже часто результат прививки: крепкая, здоровая, но простоватая нижняя часть дерева полностью отказывается от своей индивидуальности, чтобы помочь выжить красивым, но слишком нежным «вершкам».

Иллюстрации: Юлия Замжицкая