После многих лет испытаний специалисты Центра генетических ресурсов Дорена теперь гораздо лучше понимают закономерности распространения устойчивости к ржавчине в некоторых северо-западных районах. Снежко любит иллюстрировать свою работу с помощью карты мест обитания белокорой сосны в штатах Вашингтон и Орегон, на которую нанесены цветные круговые диаграммы. Зеленым в них обозначены материнские деревья с оценкой А, красным – неудачные попытки, а между ними располагаются по степени уменьшения устойчивости синий, желтый, оранжевый. На карте много красного цвета, особенно в восточном Орегоне, но есть и зеленый – вокруг национального парка «Маунт-Рейнир» в западно-центральной части штата Вашингтон.

Национальный парк «Кратер-Лейк» на юго-западе штата Орегон наполовину зеленый, наполовину синий. В 2006 году руководство перенесло парковку и создало новое открытое пространство, в котором Снежко и сотрудники парка увидели возможность для посадки устойчивых саженцев. За всеми деревьями, участвующими в селекционной программе, ведется наблюдение, но когда они высаживаются в отдаленных районах, это бывает трудно осуществить. Данные же саженцы находятся на виду, поэтому за ними легко следить. Также их расположение может послужить источником просвещения общественности в вопросах сохранения и восстановления природы. Команда Снежко вырастила саженцы, а сотрудники парка высадили около трехсот белокорых сосен высотой всего в десяток сантиметров каждое, дополнительно укрепив их небольшими кучками камней. Сорок саженцев – потомство деревьев с рейтингом А; остальные – С. Снежко говорит, что в испытании использовались саженцы, доступные на тот момент, тогда как в более поздних экспериментах используется потомство преимущественно из семейств с рейтингом А и В.

К 2021 году самые высокие деревья на бывшей парковке у «Кратер-Лейк» достигли 1,8 метра, причем некоторые из них покрылись ржавчиной и по крайней мере одно погибло, но большинство, по словам Снежко, выглядят «очень, очень хорошо»18. Пройдут десятилетия, прежде чем следующие поколения ученых точно узнают, насколько устойчивы эти деревья, но уже сейчас можно сказать, что начало положено. Популяция белокорой сосны еще не восстановлена, но у этого вида теперь тоже есть надежда19.

Здоровый лес – это динамичный ландшафт, в котором деревья и кустарники на протяжении длительного времени борются за господство. Один вид может десятилетиями властвовать над другими, пока ураган не вырвет его из земли или не сломает ствол, оставив после себя корягу без кроны. Подобные изменения позволяют менее теневыносливым деревьям, которые отсиживались в подлеске, занять свое место в верхнем ярусе. Некоторые выделяют химические вещества, привлекающие одних соседей и отпугивающие других. Все чаще вспыхивают лесные пожары по самым разным причинам: от меняющегося климата до методов управления лесами, – и огонь уничтожает огромное количество деревьев, что затрудняет восстановление лесов даже при самых благоприятных обстоятельствах. Учитывая все это, становится ясно, что для возрождения популяции белокорой сосны по всему ее ареалу требуется не просто посадка устойчивых к ржавчине семян или саженцев. Необходимо, чтобы вокруг обитало достаточное количество птиц, которые будут прятать и распространять семена. Необходимо анализировать, как изменилось растительное сообщество, какие другие хвойные деревья и кустарники выросли в подлеске после гибели сосен, существует ли риск пожара. Белокорые сосны раньше других видов способны колонизировать выжженную территорию, поскольку ореховки заботливо прячут их семена в землю, но эти деревья также очень восприимчивы к огню.

Восстановление лесов, особенно если предполагается, что сохраненные или посаженные сегодня деревья должны сохраниться и через сто лет, и через двести, напоминает настоящее искусство, которое прочно стоит на научном фундаменте. Боб Кин на протяжении большей части своей карьеры размышлял над тем, какое влияние огонь оказывает на белокорые сосны. Пожар является одновременно и причиной, и следствием изменения экосистем, а иногда и инструментом для тех, кто пересаживает деревья. С одной стороны, контролируемое воздействие огня на лес и другие методы могут гарантировать, что теневыносливые белокорые сосны будут процветать, а не окажутся задушены и вытеснены другими деревьями. С другой – пожар не щадит устойчивые к ржавчине экземпляры, особенно молодые20, и недавно засаженный горный склон, скорее всего, потеряет свои молодые сосенки, если по нему пройдет волна огня. А гораздо чаще пожары являются стихийным бедствием и не поддаются контролю. Они несут серьезную угрозу, особенно если учесть, что изменения климата влекут за собой увеличение числа возгораний. Помимо этого, большое значение для восстановления лесов имеют тип почвы и наличие в ней полезных почвенных микроорганизмов21, которые помогают деревьям накапливать питательные вещества, противостоять засухе и брать верх над патогенами. В настоящее время ученые все чаще склоняются ко мнению, что микроорганизмы являются не столько полезными, сколько основными членами почвенного микробиома дерева. При посадке саженцев даже используются специальные почвенные инокуляты22, а некоторые специалисты считают, что белокорые сосны следует высаживать рядом с уцелевшими деревьями или в местах, где когда-то жили белокорые сосны, чтобы они могли получить пользу от существующих почвенных микроорганизмов.

Уже были высажены сотни тысяч белокорых сосен по всему естественному ареалу их обитания. Этим занимались и занимаются люди, которые заинтересованы в том, чтобы данный вид не был утрачен и в будущем стал частью природного мира. Их поддерживают различные организации, среди которых – Фонд экосистемы белокорых сосен и природоохранная некоммерческая организация American Forests. Некоторые деревья, посаженные в те времена, когда еще не было селекционных программ по выработке устойчивости к пузырчатой ржавчине, погибли, но теперь для восстановления популяций используются семена и саженцы деревьев, имеющих природную защиту от грибка. Вероятно, в дальнейшем будут высажены сотни миллионов деревьев на почти двух миллионах акров23, и хорошо бы, чтобы это были саженцы устойчивых деревьев, но все зависит от семенных культур, сбора шишек и самих белокорых сосен.

В 2012 году Кин, Томбек и другие ученые разработали межведомственную стратегию по восстановлению данного вида, а Томбек, представляющая Фонд экосистемы белокорых сосен, в партнерстве с American Forests и другими организациями работает над межведомственным Национальным планом, направленным на спасение этих деревьев. В его основу положены исследования в таких областях, как лесная экология, география и генетика, которые десятилетиями проводились самыми разными специалистами, в том числе Томбек, Кином и Снежко. Можно быть уверенными в том, что отдельные живые, здоровые популяции белокорой сосны будут выявлены и защищены, а генетически устойчивые деревья послужат материалом для пересадки. Как растущие уже какое-то время сосны, так и недавно высаженные в землю или те, что только будут посажены, – все они критически важны для выживания вида. В связи с этим возникает вопрос: в эпоху существования быстрого генетического тестирования, подобного тому, которое предлагают частные биотехнологические компании вроде 23andMe, есть ли более быстрый и эффективный путь для выявления и проверки устойчивых деревьев? Сегодня он составляет 7–20 лет, но если бы его можно было ускорить…

В 2016 году группа ученых24, в которую вошел Дэвид Нил, специалист по растениям и генетик из Калифорнийского университета в Дейвисе, смогла секвенировать геном сахарной сосны. Геном – это совокупность генов, кодирующих живой организм: человека, мышь или дерево. В зависимости от вида он напоминает увесистую книгу, напечатанную мелким шрифтом на непонятном языке, и Грегору Менделю, во второй половине XIX века проводившему опыты на горохе, даже не снились такие масштабы. Расшифровка генома представляет собой настолько сложный процесс, что даже к 1970-м годам ученые смогли прочитать из этого массива лишь несколько слов. Они секвенировали и идентифицировали отдельные гены, но без окружающих генов и генетического контроля данные попытки оставались лишь единичными шагами на пути к цели. Вне контекста отдельные гены отказывались открывать свои тайны. Ускориться удалось в 1970-е годы, когда прорывные открытия нобелевских лауреатов Уолтера Гилберта, Фреда Сенгера и других позволили ученым быстрее секвенировать гены.