Пшеничные килограммы. Как углеводы разрушают тело и мозг - Дэвис Вильям. Страница 7

Размер имеет значение

С тех пор как человек начал заниматься сельским хозяйством, он стремится все больше повысить урожайность. XX век подарил нам механическую сельскохозяйственную технику, которая пришла на смену тягловым животным и увеличила эффективность производства вместе с урожайностью при сниженном участии человека. В период новейшей истории мы пытались увеличить урожайность путем выведения новых сортов за счет скрещивания между собой различных разновидностей пшеницы и других злаков, а также создавая новые генетические виды в лаборатории.

Гибридизация осуществлялась и сейчас осуществляется различными способами, среди которых интрогрессия (приобретение генов другого вида при межвидовой гибридизации) и обратное скрещивание, при котором потомки скрещиваемых растений вновь пересекаются с их прародителями или другими видами пшеницы или даже других злаков. Подобные эксперименты, впервые описанные австрийским священником и ботаником Грегором Менделем в 1866 году, начали приносить свои плоды в середине XX века, когда люди на практике познакомились с понятиями гетерозиготности и доминирования генов. С тех пор ученые-генетики разработали различные способы достижения желаемых характеристик.

Большая часть современной пшеницы, полученной в результате целенаправленной селекции, относится к сортам, разработанным в Международном центре улучшения кукурузы и пшеницы (International Maize and Wheat Improvement Center; CIMMYT), расположенном к востоку от Мехико, у подножия гор Сьерра-Мадре. Этот центр появился в 1943 году и изначально являлся частью программы исследований в области сельского хозяйства, которыми мексиканское правительство занималось совместно с Фондом Рокфеллера (филантропическая организация, основана в 1913 по инициативе Дж. Д. Рокфеллера, самый крупный из фондов семейства Рокфеллер и второй по величине в США после Фонда Форда) с целью добиться самодостаточности Мексики по сельскохозяйственным продуктам. В итоге эксперименты переросли во впечатляющую попытку увеличить урожайность кукурузы, сои и пшеницы по всему миру, чтобы избавить население Земли от голода. Мехико стал центром мировой гибридизации сельскохозяйственных культур, так как из-за теплого климата здесь можно было собирать два урожая в год. К 1980 году общими усилиями были выведены тысячи новых сортов пшеницы, самые урожайные из которых быстро распространились по всему миру, начиная от стран «третьего мира» и заканчивая современными промышленно развитыми странами, в том числе и США.

Одной из практических проблем, решенных Международным центром улучшения кукурузы и пшеницы в попытке увеличить урожайность, было то, что после применения большого количества богатых азотом удобрений на пшеничных полях семенная шапка на верхушке растения разрасталась до огромных размеров. Слишком тяжелая верхушка склоняла растение к земле, тем самым убивая его и делая сбор урожая проблематичной задачей. Генетику из университета Миннесоты Норману Борлоугу, работавшему на Международный центр улучшения кукурузы и пшеницы, приписывают заслугу создания высокоурожайной низкорослой пшеницы с более короткими и плотными колосками, что позволяло ей сохранять вертикальное положение и выдерживать большой вес семенной шапки. Высокие колосья малоэффективны, короткие созревают значительно быстрее, а это подразумевает более быстрый период вегетации и пониженную потребность в удобрениях.

За свои заслуги в селекции пшеницы доктор Борлоуг получил титул «Отца Зеленой революции», а также президентскую медаль свободы, золотую медаль конгресса и Нобелевскую премию мира в 1970 году. После его смерти в 2009 году в «Уолл-стрит джорнале» появились слова: «Борлоуг больше, чем какой-либо другой человек, показал, что природе не угнаться за человеческой изобретательностью, когда она пытается установить границы развития». Мечта доктора Борлоу стала явью при его жизни: высокоурожайная низкорослая пшеница действительно помогла решить проблему мирового голода – к примеру, только в Китае с 1961 по 1999 год урожай пшеницы увеличился в восемь раз.

Низкорослая пшеница в конечном счете заменила собой большинство других сортов пшеницы в США и в большей части мира благодаря своей высокой урожайности. Если верить Аллану Фрицу, ведущему курс по селекции пшеницы в Университете штата Канзас, карликовая и полукарликовая пшеница в настоящий момент составляет более 99 % пшеницы, выращиваемой во всем мире.

Результат – мутация

Несмотря на впечатляющие изменения генетического состава пшеницы и других злаковых культур, ученые не догадались провести испытания на безвредность новых сортов для животных и людей. Желание увеличить урожай было настолько огромным, уверенность ученых-генетиков в безопасности полученных продуктов настолько сильной, а проблема мирового голода требующей максимально быстрого решения, что введение генетически модифицированной пшеницы в человеческий рацион произошло очень быстро.

Ученые руководствовались предположением, что в результате гибридизации и скрещивания получалась, по сути, все та же «пшеница», а значит, она безвредна. Они решили, что количественное изменение содержания в зернах глютена, корректировка других ферментов и белков, направленные на увеличение выносливости и сопротивляемости растений различным болезням, не обернутся никакими неблагоприятными последствиями для людей.

Однако если обратиться к результатам исследований, подобные предположения могут оказаться ничем не обоснованными и даже в корне неверными. Сравнительный анализ белкового состава гибрида пшеницы и двух родительских растений показал, что, хотя 95 % белков, содержащихся в растении-потомке, остались теми же самыми, 5 % оказались уникальными – они не содержатся ни в одном из родительских растений. Пшеничный белок глютен, в частности, претерпел значительные структурные изменения в ходе этого процесса гибридизации. В ходе одного из экспериментов по скрещиванию в растении-отпрыске было обнаружено четырнадцать новых форм белка глютена, которые не присутствовали ни в одном из родительских растений. Более того, если сравнивать современную Triticum aestivum с видом пшеницы, который выращивали сотню лет назад, количество генов глютена, связанных с болезнью целиакией, значительно возросло.