Подземные хранилища семян

Кубанский генетический банк семян растений, насчитывающий 230 тыс. видов (образцов), находится в бункере близ посёлка Ботаника в Краснодарском крае РФ. Основан на коллекции Всероссийского НИИ растениеводства им. Н.И. Вавилова (ВИР). Представляет собой подземное двухуровневое строение, уходящее вглубь на 12 м, по 12 изолированных комнат на каждом этаже.

Федеральное криохранилище семян культурных, редких и исчезающих видов растений, собравшее более 100 тыс. образцов находится в Якутске (Республика Саха, РФ). Основано на коллекции подземной мерзлотной лаборатории Института мерзлотоведения СО РАН им. А.И. Мельникова (ИМЗ). Объект площадью 110 кв. м расположен в слое многолетнемерзлых пород на глубине 9 м. В 16 камерах 2-й очереди криохранилища площадью 1900 кв. м предполагается хранить 1,5 млн видов семян. Находится под протекторатом ЮНЕСКО.
Свальбардский глобальный банк семенных фондов («Хранилище судного дня»), насчитывающий свыше 1 млн образцов, создан под эгидой ООН на случай глобальной катастрофы — «для сохранения посадочного материала всех сельскохозяйственных растений, существующих в мире». Хранилище рассчитано на 4,5 млн видов. Собственный отсек имеет каждая страна — участник проекта, в т.ч. и Россия. Объект находится в 1125 км от Северного полюса, в городе Логйир, административном центре Шпицбергена (Свальбарда) — полярного архипелага в Северном Ледовитом океане на севере Норвегии. Хранилище состоит из трех камер, расположенных в туннелях, вырубленных внутри скалы на 120-метровой глубине. Вход находится на высоте 130 м над уровнем моря.
 
По оценкам ученых, за XX в. мы потеряли больше половины мирового разнообразия продуктов. Эта тенденция, вызванная сокращением видового и генетического разнообразия растительного и животного мира планеты, с каждым годом лишь усиливается. К середине XXI в. прогнозируют исчезновение четверти видов высших растений. Ядерная или иная катастрофа могут унести и всё остальное. Единственный способ сберечь разнообразие растительных видов — это сохранить их семена, содержащие уникальный набор генов, значимых для селекции.

Идея собирать семена растений родилась в России в конце ХIХ в, когда после нескольких лет засух и неурожаев возникла потребность в новых засухоустойчивых сортах. В 1894 г. было создано Бюро по прикладной ботанике, начавшее собирать семена пищевых культур. Первым ученым, решившим эту задачу «в мировом масштабе», стал выдающийся русский генетик и селекционер Н.И. Вавилов. В 1923—1940 гг. Вавилов, будучи директором ВИР, в одиночку или с 1-2 помощниками преодолел по суше, воде и воздуху 100 тыс. км и исходил пешком 54 страны, собрав 250 тыс. образцов семян культурных и дикорастущих растений, ставших первым банком генов. Ученый собрал также несколько гербариев (345 тыс. листов), ставших сегодня источником генетического разнообразия. Для этого из кусочка гербарного листа выделяют ДНК и выращивают растение. Подобных гербариев в мире нет. В Ленинградскую блокаду (1941—1944 гг.) истощенные донельзя сотрудники института (13 из них умерли от голода) смогли сохранить коллекцию и даже вывести новые сорта с улучшенными качествами. В 1976 г. большая часть коллекции была передана в Кубанский генетический банк семян. (Здесь, в поселке Ботаника в 1924 г. было построено первое в стране Государственное хранилище семян, занимавшееся селекцией кукурузы, сорго, зерновых и бахчевых культур). Стеллажи 24 камер заставлены стеклянными контейнерами с семенами с/х культур со всех континентов: 14 тыс. образцов ячменя разных сортов, 35 тыс. — пшеницы, 16 тыс. — кукурузы, 1760 — арбузов и т.д. По словам директора банка О.И. Силаевой, «в коллекции нет, и никогда не будет семян ГМО-растений. Работа института Вавилова направлена на сохранение того, что есть естественного в природе». Основные проблемы банка связаны с отсутствием современного холодильного оборудования, обеспечивающего хранение некоторых видов семян при -18 ;С, как рекомендуют международные стандарты. Имеющееся охлаждает лишь до -4 ;С.

В мире насчитывается 1500 генетических банков семян, суммарно хранящих 6,5 млн образцов (уникальные из них лишь 2 млн). Самые крупные коллекции находятся в США, Китае, Индии, Франции, Бразилии и России. Некоторые коллекции уничтожены в результате природных или социальных катаклизмов (в Японии, в Сирийском Алеппо и т.д.). Базовые коллекции в генетических банках растений сохраняются и периодически проверяются на всхожесть семян, а семена рабочих коллекций постоянно изучают, размножают, рассылают селекционерам, а также обмениваются ими с другими банками.

В России в 2010-е гг. на базе подземной лаборатории ИМЗ, в которой на глубине 12 м в условиях вечной мерзлоты 30 лет хранились 10 тыс. образцов семян бобовых культур из коллекции ВИР и 1 тыс. образцов местных культур, было создано первое криохранилище, в котором поддерживается температура -7 — -10 ;С. По мнению экспертов, это самое надежное хранилище семян в мире, поскольку Якутску вряд ли грозит всемирный потоп, землетрясения и ядерные боеголовки. Чтобы растопить вечную мерзлоту, нужно повысить температуру в регионе на 20 ;С. Планируется, что заполняться хранилище будет коллекциями семян из других институтов России, а также зарубежных стран.

Семенохранилище на Шпицбергене, рассчитанное на 4,5 млн образцов (2,25 млрд семян, т.к. каждый образец содержит 500 семян) было выбрано из-за вечной мерзлоты и низкой тектонической активности в районе архипелага. Оно открылось в 2018 г., является собственностью Норвегии. На выбор Шпицбергена повлиял также его статус — на нем более 50 государств имеют равное право на эксплуатацию естественных ресурсов и его территориальных вод. Расположение всемирного банка семян исключает его затопление морскими водами или растаявшей вечной мерзлотой, хотя в 2017 г. во входной туннель просочилась талая вода. Лед был убран, а на случай повторного наводнения были установлены насосы и удалено нагревательное электрооборудование. Семена, обернутые фольгой, разложены в пластиковые пакеты, упакованы в запломбированные контейнеры из бронированной стали, стоящие на стеллажах и хранятся при температуре до -18 °С (некоторые до -30 °C). Пять дверей, тамбуры с шлюзовыми камерами и железобетонные стены толщиной 1 м могут выдержать прямое попадание ядерной боеголовки. Хранилище оборудовано сенсорами движения и полностью автоматизировано. Сохранность семян обеспечивают холодильные установки, работающие на местном угле, и вечная мерзлота. В отличие от Кубанского и Якутского хранилищ, здесь просто хранят все образцы, не проводя над ними никаких исследований.

По мнению ряда экспертов, Свальбардский банк, в создании которого приняли участие компания Монсанто, «заточенная» на трансгенные семена, фонды Б. и М. Гейтс, Рокфеллера и др., чьей приоритетной задачей является снижение рождаемости в странах третьего мира, таит в себе опасность создания монопольной структуры, хозяева которой станут обладателями всего первоначального генофонда растений.

В связи с прогнозируемым таянием ледников ученые уже задумались о создании семенохранилища в Антарктиде.