Сохранение флоры: как работает криобанк растений в условиях вечной мерзлоты

Институты в Якутске, где работают биологи и геологи, находятся по разным адресам, но один раз в неделю их пути пересекаются у малогабаритного домика. Собственно, под самой крышей ничего примечательного нет. Все самое ценное для науки скрывается под землей на глубине 12 метров. Именно здесь разложены по полочкам семена без малого 13 тысяч видов сельскохозяйственных культур и дикоросов.

Геологи-мерзлотоведы регулярно измеряют температуру в подземной шахте, а биологи время от времени пополняют коллекцию семян. Коллеги из сибирских и дальневосточных городов присылают новые образцы растений, чаще всего краснокнижных. В том, что они сохранят свои свойства далеко не в тепличных условиях, а при стабильно отрицательных температурах, сомнений нет.

Плотно закупоренные баночки с фасолью и другими бобовыми привезли сюда в конце 70-х из ботанических фондов Ленинграда. С тех пор прошло почти полвека, но результаты научных экспериментов доказали, что генетический материал в рабочем состоянии.

Михаил Шашурин, заведующий отделом Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук: «Где-то 80% выживают и дают потомство. Тот же горох я сажал, он очень хорошо растет, он вкусный».

Об успешном якутском эксперименте весь научный мир узнал в начале 2000-х. Когда в 2008 году на Шпицбергене построили подземное хранилище семян, российские ученые не сомневались, что именно их исследования о выживаемости клеток в многолетне-мерзлых породах сподвигли иностранцев создать первый мировой криобанк растений за полярным кругом. Сейчас там хранятся около миллиона образцов ценной флоры из большинства стран.

Для поддержания отрицательных температур в подземных блоках норвежцы используют не природный холод, а искусственный, его генерируют мощные холодильники. Впрочем, такие дорогостоящие технологии оказались не совсем надежными.

Василий Куваев, младший научный сотрудник Института мерзлотоведения им. П. И. Мельникова Сибирского отделения Российской академии наук: «У них выходит из строя оборудование. Были и подтопления у них также, то есть были аварии, которые привели к потере некоторой части коллекции».

Российские академики предложили альтернативу. Криохранилище в Якутске, где после реконструкции по-прежнему находится часть коллекции из Всероссийского института растениеводства имени Вавилова, заполнено пока на 20%. Уже в этом году на свободных полках разместят семена растений из-за рубежа.

Безопасность длительного хранения гарантирована. В отличие от криобанка в Норвегии, на поддержание микроклимата в якутском подземелье не потребуется ни одного киловатта электроэнергии. Все благодаря технологиям еще советских мерзлотоведов, которые научились в буквальном смысле запасаться холодным зимним воздухом на круглый год вперед.

Борис Кершенгольц, главный научный сотрудник Института биологических проблем криолитозоны Сибирского отделения Российской академии наук: «„У нас уже есть соглашения с пятью странами, в первую очередь с теми, которые входят в ЕАЭС, через Евразийскую экономическую комиссию. По целому ряду причин на Шпицбергене ни в одном из блоков хранения нет африканских семян. Мы для африканских семян выделяем отдельный блок“.

Еще одно преимущество природного криохранилища в России заключается в верности принципам великого русского ученого Николая Вавилова, которых до сих пор придерживаются и в Петербурге: собирать коллекции не только сельскохозяйственных культур, но и ценных дикоросов.

Во всем мире образцы злаковых, бобовых и других съедобных растений хранят в качестве продовольственного резерва на случай глобальной катастрофы. Туннель на Шпицбергене даже прозвали хранилищем Судного дня. А вот восстановление растительного мира, который гибнет в процессе добычи полезных ископаемых, опустынивания или после природных пожаров, задача отнюдь не гипотетическая».

Борис Кершенгольц: «Лесовосстановление путем семенного возобновления отличается намного более высокой эффективностью по сравнению с лесовосстановлением путем пересадки саженцев. Вот вам пожалуйста. Глобальная мировая экологическая проблема, которая может решаться с помощью нашего криохранилища».

Российские ученые подсчитали: с учетом уже достигнутых договоренностей со странами-партнерами существующий криобанк растений в Якутске, рассчитанный на 100 тысяч единиц хранения, будет заполнен уже через год. До 2030 года в недрах вечной мерзлоты планируют построить новое хранилище-миллионник. Кроме стран ШОС и БРИКС, возможностью перевезти в Якутию резервные коллекции семян заинтересовались и некоторые европейские государства.