Современные сельскохозяйственные культуры рода Triticum стали результатом селекции, направленной на увеличение урожайности и улучшение других важных характеристик, таких как сопротивляемость болезням, засухе и жаре. На самом деле люди изменили пшеницу настолько, что она теперь просто не выжила бы в естественных условиях без применения удобрений и борьбы с насекомыми-вредителями.
Разницу между натуфийской пшеницей и тем, что мы называем пшеницей в XXI веке, можно заметить даже невооруженным взглядом. Древняя пшеница-однозернянка и двузернянка были так называемыми «пленчатыми» разновидностями этого злака, то есть зерна плотно прилегали к стеблю. Современная же пшеница является «обнаженной» разновидностью: зерна у нее отделяются от стебля более охотно, благодаря чему процедура обмолота (отделения съедобного зерна от несъедобной соломы) стала значительно проще и эффективнее. Это вызвано мутацией в генах Q и Tg. Однако есть и другие, более заметные различия. Современная пшеница намного короче своего прародителя. Вместо описываемых поэтами прошлого роскошных высоких колосьев, ритмично раскачивающихся на ветру, мы получили «карликовые» и «полукарликовые» сорта, высотой от силы 50 см – еще одно следствие экспериментов по селекции для увеличения урожайности.
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.