11. Болезнь растений. Когда в 2007 году Джонатан (Джона) Нолан приступил к работе над сценарием, он выбрал временем действия эпоху, когда человеческая цивилизация представляет собой бледную тень нынешнего величия и самому существованию человечества угрожает эпифития – распространение среди растений гибельной для них болезни. Кристофер Нолан, брат Джоны, заступив на вахту режиссера, принял и развил эту идею. Однако мы с Линдой Обст и Джоной немного беспокоились о научном правдоподобии мира Купера, каким его нарисовал Джона: как могло человечество прийти в упадок и все же во многих отношениях оставаться привычным для нас? И какова, с точки зрения науки, вероятность того, что эпифития поставит под угрозу существование всех съедобных растений? Я мало что знаю о заболеваниях растений, поэтому мы обратились за советом к специалистам. 8 июля 2008 года я организовал в «Афинеуме», университетском клубе Калтеха, обед. Хорошая еда, отличное вино. Джона, Линда, я и четыре биолога из Калтеха, каждый из которых силен в своей области: Эллиот Мееровиц, эксперт по растениям; Джаред Лидбеттер, эксперт по микробам, вызывающим болезни растений; Мэл Саймон, эксперт по клеточному строению растений и воздействию микробов на клеточном уровне; Дэвид Балтимор, нобелевский лауреат с широчайшими познаниями в общей биологии. (Калтех – первостатейное учебное заведение. В течение трех последних лет лондонская «Таймс» называла Калтех лучшим университетом в мире; притом он достаточно компактен (здесь числится всего 300 профессоров, 1000 учащихся и 1200 выпускников), чтобы я был знаком с калтеховскими экспертами в самых разных областях науки. Найти и пригласить нужных нам специалистов было несложно.). Когда обед начался, я поставил в центре круглого стола микрофон и записал нашу непринужденную беседу, длившуюся два с половиной часа. Эта глава большей частью состоит из фрагментов аудиозаписи, я лишь подправил несколько фраз, а их авторы завизировали мою редакцию. В итоге мы все пришли к выводу, что мир Купера научно возможен, хоть вероятность такого развития событий и невелика. Крайне маловероятен, но возможен, поэтому я и пометил эту главу значком – домысел. Мир Купера. Под вино и закуски Джона рассказал нам о том, каким видит мир Купера (рис. 11.1). Из-за различных катаклизмов население Северной Америки уменьшилось в десять или более раз; то же самое произошло и на других континентах. Человечество стало вести в основном аграрный образ жизни, с трудом обеспечивая себе пропитание и кров. И все же это не антиутопия – в целом жизнь терпима, а местами даже приятна: нам остались кое-какие маленькие радости вроде игры в бейсбол. Однако мы уже не мыслим глобально, не стремимся к великим свершениям. Нам нужно лишь немногое сверх минимума, необходимого для жизни. Рис. 11.1. Жизнь в мире Купера. Сверху: игра в бейсбол, на горизонте песчаная буря. Снизу: дом Купера и его грузовичок после бури (Кадры из «Интерстеллар», с разрешения «Уорнер Бразерс».). Многие решили, что катаклизмы закончились, что люди обустраиваются в новом мире и дела их могут пойти на лад. Однако болезнь растений столь губительна и так быстро перекидывается с культуры на культуру, что человечеству суждено исчезнуть еще при внуках Купера. Что за катаклизмы? Какие именно катаклизмы могли привести к такой ситуации? Наши эксперты-биологи предложили ряд возможных, хотя и маловероятных вариантов. Вот некоторые из них: Лидбеттер: Сейчас [2008 год. – К. Т.] мало кто ведет натуральное хозяйство. Мы зависим от глобальной системы по выращиванию и распределению пищи и от водоснабжения. Представьте, что будет, если работа этой системы будет нарушена из-за какой-нибудь биологической или геофизической катастрофы. Вот пример в малом масштабе: если в горах Сьерра-Невада несколько лет подряд не будет выпадать снег, в Лос-Анджелесе возникнет дефицит питьевой воды. Десяти миллионам людей придется мигрировать, сельское хозяйство в Калифорнии придет в упадок. Несложно представить и катастрофы гораздо больших масштабов. В мире Купера, с сильным сокращением населения и возвратом к аграрному обществу, проблемы производства и распределения уже не столь остры. Саймон: Еще один вариант катастрофы. Всю свою историю человечество борется с патогенами [с микробами, которые вызывают болезни у человека, у других животных или у растений. – К. Т.]. Для борьбы с патогенами, которые поражают непосредственно организм, у нас развилась сложная иммунная система. Но патогены продолжают эволюционировать, и мы всегда на шаг позади их. В какой-то момент патогены могут ускориться в развитии так, что наша иммунная система уже не будет за ними поспевать. Балтимор: К примеру, вирус СПИД может стремительно эволюционировать в более опасную форму, которая будет передаваться не половым, а воздушно-капельным путем. Саймон: Полярные шапки Земли, тающие из-за глобального потепления, могут высвободить некий дремлющий со времен последнего ледникового периода патоген. Лидбеттер: Еще один сценарий: люди могут запаниковать из-за глобального потепления, основная причина которого – увеличение концентрации двуокиси углерода в атмосфере. Желая спастись, люди примутся удобрять океаны, чтобы стимулировать рост водорослей, перерабатывающих атмосферную двуокись углерода в ходе фотосинтеза. Для этого они насытят океаны железом. И тут могут возникнуть непредвиденные, фатальные, побочные эффекты. Например, появятся новые виды водорослей, которые будут вырабатывать токсины, отравляющие океаны. Это приведет к массовой гибели рыб и водных растений. Человечество сильно зависит от океанов, для него это обернется катастрофой. Скажете, такое развитие событий невозможно? Отнюдь. Проводились эксперименты, когда в отдельные участки океана забрасывали железо, чтобы вырастить водоросли, – и они разрастались так, что зеленые пятна были видны из космоса (рис. 11.2). Некоторые разновидности этих водорослей оказались прежде неизвестными науке! Нам повезло: они не были ядовиты, но могли бы… Рис. 11.2. Карта концентрации хлорофилла (водорослей) после выгрузки 100 тонн сульфата железа в океан у берегов Британской Колумбии. Железо стимулировало рост водорослей, что привело к большой их концентрации внутри области, обведенной овальным пунктиром (Из данных проекта NASA «Джованни».). Мееровиц: Ультрафиолетовое излучение, проходящее через озоновую дыру, может вызвать мутацию этих громадных колоний водорослей и привести к возникновению новых патогенов. Эти патогены могли бы уничтожить все растения в океане, а затем перекинуться на сушу и начать уничтожать посевы. Балтимор: При столкновении с подобными катастрофами наша единственная надежда – наука и технологии. Если мы не будем о них заботиться на государственном уровне или сделаем господствующей какую-либо антиинтеллектуальную идеологию, которая отрицает эволюцию [именно эволюция делает возможными описанные катастрофы. – К. Т.], то в критический момент окажемся безоружными. И вот появляется болезнь растений – итог одного из множества сценариев. Болезнь растений. Под болезнью растений мы подразумеваем практически любое поражение растений, вызванное патогенными микробами. Балтимор: Если нужно уничтожить человечество, заболевание растений, возможно, наилучший способ. Без съедобных растений нам никуда. Конечно, мы можем питаться мясом животных, но и тут необходимым звеном пищевой цепочки будут растения. Мееровиц: Вероятно, болезни достаточно уничтожить лишь травянистые растения, ведь они составляют основу нашего сельского хозяйства, – это рис, кукуруза, ячмень, сорго, пшеница. Большинство животных, которыми мы питаемся, тоже едят траву. Мееровиц: Мы и так живем в условиях, когда патогены уничтожают 50 процентов выращенной пищи, и это гораздо больше, чем в Африке. Грибки, бактерии, вирусы… они все могут быть патогенными. Раньше Восточное побережье США было покрыто каштанами – их больше нет, их уничтожила болезнь. Сорт бананов, который был наиболее популярен в ХVIII веке, вымер, а тому сорту, который его заменил, – бананам Кавендиш – сейчас угрожает то же. Кип: Я думал, заболевания поражают конкретные растения и не перекидываются на другие виды. Лидбеттер: Существуют и болезни широкого спектра. Похоже, есть своего рода баланс между такими заболеваниями и специфическими. Специфическое заболевание может привести к очень высокому проценту летальности, уничтожив, скажем, 99 процентов какой-то отдельной группы растений. Болезням широкого спектра могут быть подвержены разные виды растений, но процент летальности для отдельно взятого вида обычно невысок. Это типичная картина, которую мы встречаем в природе снова и снова. Линда: Может ли болезнь широкого спектра существенно повысить летальность? Мееровиц: Нечто подобное уже происходило. На заре истории Земли, когда цианобактерии начали вырабатывать кислород, тем самым радикально меняя состав атмосферы, они уничтожили почти все остальные живущие на Земле организмы. Лидбеттер: Однако кислород был побочным продуктом, ядом, который вырабатывала цианобактерия, а не патогенным микроорганизмом широкого спектра поражения. Балтимор: Пожалуй, нам такие случаи не встречались, но я могу представить, как смертоносный патоген, поражающий специфическую группу растений, становится патогеном широкого спектра. Он мог бы распространяться от вида к виду с помощью насекомых. В рацион японского хрущика, например, входит до двух сотен видов растений. Если бы жук стал переносчиком патогена, патоген мог бы адаптироваться к этим видам, поражая их с высоким процентом летальности. Мееровиц: Я могу себе представить абсолютно смертельный патоген широкого спектра поражения – патоген, атакующий хлоропласты. Хлоропласты есть у самых разных растений. Они играют ключевую роль в фотосинтезе [процесс, в ходе которого растение поглощает солнечный свет, атмосферную двуокись углерода, а также влагу из почвы и производит необходимые для своего роста углеводы. – К. Т.]. Без хлоропластов растение погибнет. А теперь представьте, что где-то, например в океане, развивается новый патоген, атакующий хлоропласты. Он может уничтожить все океанские растения и перекинуться на сушу. Земля превратится в пустыню. Такое возможно, хотя и маловероятно. Так или иначе, этот вариант подходит для мира Купера. Все эти «фантазии на тему» дают понять, что за кошмары могут мешать биологу спать по ночам. Главная проблема человечества в «Интерстеллар» – заболевание растений широкого спектра поражения, которое неистовствует по всей планете. Но у профессора Брэнда есть еще одна причина для беспокойства: на Земле заканчивается кислород, и людям скоро нечем будет дышать.