42 Аутери, интервью.

43 Frank C.L., Davis A.D., Herzog C. The Evolution of a Bat Population with White-Nose Syndrome (WNS) Reveals a Shift from Epizootic to Enzootic Phase // Frontiers in Zoology 16. 2019. № 1.Р. 1–9.

44 Аутери, интервью.

45 Хрестоматийным примером взаимоотношений патогена и хозяина является вирус миксомы, предназначенный для уничтожения европейских кроликов. Он был выпущен в Австралии и имел катастрофические последствия в конце 1800-х годов. Спустя столетие эволюция продолжается, поскольку вирус эволюционировал, чтобы подавить иммунитет, возникший у кроликов. См. подробнее: Kerr P.J. et al. Evolutionary History and Attenuation of Myxoma Virus on Two Continents // PLoS Pathogens 8. October 4, 2012. № 10.

46 Voyles J. Dr. Jamie Voyles: Epic Research Investigating Epidemics and Infectious Diseases in Wildlife // People Behind the Science Podcast. October 15, 2018. https://www.peoplebehindthescience.com/dr-jamie-voyles/.

47 Джейми Войлс, интервью автору, 31 марта 2020 года.

48 Вэнс Вреденбург, интервью автору, 20 августа 2020 года.

49 Jani A.J. et al. The Amphibian Microbiome Exhibits Poor Resilience Following Pathogen-Induced Disturbance // ISME Journal 15. February 9, 2021. Р. 1628–1640; Ellison S. et al. Reduced Skin Bacterial Diversity Correlates with Increased Pathogen Infection Intensity in an Endangered Amphibian Host // Molecular Ecology 28. 2019. № 1.Р. 127–140.

50 Вэнс Вреденбург, интервью автору, 18 декабря 2020 года.

Поздний летний день в горах национального парка «Норт-Каскейдс». Воздух полон пыльцы, пыли и спор, миллионов спор, выделяемых созревшими грибами и грибковыми образованиями. Одна из них – базидиоспора, недавно выпущенная с нижней стороны смородинного листа грибком Cronartium ribicola, вызывающим пузырчатую ржавчину. Прежде чем упасть, спора проносится с ветром несколько сотен метров. Она может приземлиться на что угодно: на лобовое стекло автомобиля, куст вереска или даже на почву, но каждый из этих вариантов стал бы тупиковым. Однако этой споре повезло – она приземляется на иголку белокорой сосны, причем успешно. Вот появляются гифы – они прощупывают зеленую хвою в поисках устьиц, через которые можно попасть внутрь дерева, но грибок не продвигается далеко. Клетки сосны в зараженной области быстро отмирают, и грибок, который привык питаться живой материей, оказывается окружен мертвыми и умирающими клетками. Затруднительное положение, а все потому, что спора попала на сосну, которая способна противостоять ее продвижению благодаря такому спасительному процессу, как клеточная смерть.

Способность дерева противостоять болезням обусловлена набором генов, которые обеспечивают защиту от потенциального грибка-убийцы. Эти гены сохранялись на протяжении тысяч или миллионов лет в процессе естественного отбора, как и гены, формирующие клювы вьюрков Гранта. Как гены летучих мышей, способных набирать больший вес, чем обычно. Возможно, много веков назад предки деревьев и грибов когда-то уже встречались. А может быть, гены были сохранены по какой-то другой причине – для защиты от неизвестного захватчика или условий окружающей среды. Ученые считают, что данное дерево, устойчивое к ржавчине, и подобные ему олицетворяют надежду на то, что опасный грибок однажды будет побежден.

После того как грибковая пандемия стала частью дикой природы, причем неважно, страдают от нее летучие мыши, лягушки или деревья, большинство ученых сошлись во мнении, что остановить ее невозможно. Новый грибок остается в лесу, водоеме или почве и заражает поколение за поколением хозяев, а в некоторых случаях сохраняется долго после их исчезновения. Раз так, значит, в основе выживания должен лежать принцип сосуществования. Дерево, летучая мышь или лягушка, чтобы остаться в живых, должны найти способ сосуществовать с потенциально смертоносным грибком, а это, в свою очередь, зависит как минимум от двух вещей: наличия полезных генов в выжившей популяции и возможности вовремя распространить эти гены в более широкую популяцию, чтобы спасти ее. Но в случае с деревьями, если мы позволим событиям идти своим чередом и будем ждать, пока гены устойчивости закрепятся в популяции, столкнувшейся с быстро распространяющимся грибком-убийцей, мы рискуем потерять не только зараженную популяцию, но и весь вид.

С тех пор как сто лет назад коммерческие поставки саженцев сосны вызвали распространение грибка пузырчатой ржавчины, он погубил миллионы пятихвойных сосен по всей территории Соединенных Штатов. Некоторым выжившим деревьям, в том числе белокорым, западным белым и сахарным соснам, повезло. Возможно, они находились в таких лесных уголках, куда грибок пока не смог проникнуть, но если они все же смогли не заразиться, когда вокруг них погибли или погибают деревья, то явно должны обладать некоторой естественной генетической устойчивостью к заболеванию.

Селекционеры давно оценили силу полезного генетического признака. Так давно, что в ту пору никто даже представить не мог, какие процессы лежат в основе его проявления, а до открытия генетики оставались столетия. Несмотря на это, люди веками отбирали, размножали и выращивали растения, которые способны переносить болезни или засуху, давать более сладкие плоды или меньше семян – контролировали эволюцию. Во времена уничтожения кустарников Ribes, когда молодые люди прочесывали гектары леса, пострадавшего от грибка, в поисках смородины и крыжовника, они то тут, то там замечали уцелевшие деревья1 – сахарную сосну (Pinus lambertiana) и западную белую (Pinus monticola). Они возвышались над лесом, крепкие, сильные. В 1950-х годах, когда стало ясно, что борьба с пузырчатой ржавчиной белой сосны, по крайней мере на Западе, бесполезна (в Йеллоустонском национальном парке Ribes уничтожали до 1970-х годов), несколько лесников задались вопросом, являются ли выжившие деревья генетически устойчивыми, и если да, то можно ли их разводить так же, как любые другие растения? Селекция и выведение устойчивых к ржавчине деревьев были бы чем-то новым. Жизненный цикл сельскохозяйственного растения исчисляется сезонами или годами, поэтому на выведение нового вида может уйти несколько лет, а вот деревья живут десятилетия и более – сколько же уйдет времени на то, чтобы вырастить сосны, которые будут устойчивы к грибку? Тем не менее селекционеры взялись за работу, и первыми кандидатами на участие в программах по выведению устойчивости к пузырчатой ржавчине стали западные белые и сахарные сосны – деревья, которые не только ценятся за свою древесину, но и вызывают восхищение величественным видом. Ученые, посвятившие себя их спасению, все равно что взялись за подготовку полета на Луну с нуля, но это вызов, который стоило принять.

Западная белая сосна, как и ее восточные родственники, растет высокой и прямой, ее древесина отличается превосходным качеством. «Ствол этой сосны более тонкий и стройный, чем у любого другого дерева в лесу», – писал натуралист Джон Мьюир, наблюдая экземпляры, которые возвышались над лесным покровом на 45–60 метров. Как и восточные сосны, западная белая сосна доминировала в лесах от Орегона до Калифорнии, занимая два миллиона акров только в Айдахо. Ее легкая, чистая, простая в обработке древесина была слишком хорошим ресурсом, чтобы ее не замечать, и к началу прошлого века лесопилки быстро поглотили целые леса, превратив так называемую королевскую сосну в миллиарды «дощатых футов»2 – досок шириной 30 сантиметров, в которых измерялись пиломатериалы.