Мадлен ван Оппен познакомилась с Рут Гейтс на конференции в Мексике в 2005 г. Ван Оппен — голландка, но к тому времени она уже почти 10 лет жила в Австралии. Женщины были полными противоположностями по темпераменту — Мадлен была настолько же сдержанной, насколько Рут общительной; и тем не менее они тут же поладили. Ван Оппен тоже начала свою научную карьеру, когда появились новые методы молекулярной биологии, и тоже быстро осознала их силу. Несмотря на разницу в несколько часовых поясов, они начали регулярно общаться и написали вместе несколько статей. Затем, в 2011 г., Рут пригласила Ван Оппен на конференцию в Санта-Барбаре. Там они выяснили, что им обеим интересны механизмы, которые кораллы используют для борьбы с экологическим стрессом. Можно ли каким-то образом использовать эти механизмы, чтобы помочь им справиться с изменением климата?
— Мы много говорили о концепции «управляемой человеком эволюции» (human-assisted evolution), — рассказывала мне Ван Оппен. — В общем-то, мы этот термин и придумали.
Заявка, которую Рут подала в Ocean Challenge, была написана совместно с Ван Оппен. В ней оговаривалось, что в случае победы в этом конкурсе половина средств пойдет на Гавайи, а половина — в Австралию.
Я навестила Ван Оппен почти через год после смерти Рут. Мы встретились в офисе в Мельбурнском университете, который расположен в бывшем здании ботанического факультета университета, дальше по коридору от витража с изображением местных орхидей. Разговор быстро перешел к Рут.
— Она была такой веселой, такой энергичной, — сказала Ван Оппен. Ее лицо помрачнело. — До сих пор поверить не могу, что ее больше нет. Такие вещи заставляют по-настоящему осознать, насколько хрупка жизнь.
С тех пор как я побывала на Гавайях, проект «Суперкоралл» существенно продвинулся вперед, как и коралловый кризис. Потепление океанов, которое на Гавайях началось в 2014 г., достигло Большого Барьерного рифа в 2016 г. и вызвало еще одно глобальное обесцвечивание кораллов. В следующем году оно закончилось, но к тому времени было поражено более 90 % Большого Барьерного рифа[115], и примерно половина кораллов там погибла[116]. Особенно сильно пострадали быстрорастущие виды; по выражению некоторых исследователей, у них случился «катастрофический» коллапс[117]. Биолог Терри Хьюз, специалист по кораллам из австралийского Университета имени Джеймса Кука, провел аэрофотосъемку повреждений и показал ее студентам. «Все плакали», — написал он в твиттере.
При обесцвечивании разрушаются связи кораллов с их симбионтами. С повышением температуры воды метаболизм водорослей чрезмерно усиливается, и они начинают выделять слишком много кислородных радикалов. Чтобы выжить, кораллы избавляются от водорослей и, как следствие, белеют. Если повышение температуры вовремя прекратится, кораллы могут привлечь новых симбионтов и восстановиться. Если оно слишком затянется, они умрут с голоду.
В день моего визита Ван Оппен проводила встречу со студентами и аспирантами у себя в лаборатории. Они приехали из самых разных стран — Австралии, Франции, Германии, Китая, Израиля и Новой Зеландии — и вполне могли бы сформировать свой Совет Безопасности. Ван Оппен обошла вокруг стола, спрашивая участников, что у них нового. Люди главным образом сообщали о сложностях, с которыми они сталкивались при работе с тем или иным кандидатом на роль симбионтов, и в основном Ван Оппен просто их выслушивала. «А вот это странно», — сказала она одному молодому ученому, чьи трудности показались ей особенно необъяснимыми.
С точки зрения Ван Оппен и ее команды, любой представитель рифового сообщества, каким бы малым он ни был, потенциально мог все изменить. Некоторые бактерии, связанные с кораллами, по всей видимости, особенно эффективны в борьбе с кислородными радикалами; одна из идей, которую проверяла группа, заключалась в том, можно ли, вводя какой-то морской пробиотик, сделать рифы устойчивыми к обесцвечиванию. Симбионты кораллов тоже можно было использовать в этих целях. Их существует множество видов — несколько тысяч, — и некоторые, по-видимому, могут обеспечить своим хозяевам лучшую теплостойкость. Возможно, получится убедить коралловых полипов отказаться от менее выносливых симбионтов и объединиться с теми, что покрепче, — так же как мы уговариваем подростка найти более подходящих друзей. Или, может быть, стоит оказать помощь самим симбионтам. Один молодой ученый из команды Ван Оппен несколько лет выращивал разновидность симбиотических одноклеточных водорослей вида Cladocopium goreaui в условиях, с которыми рифы, как ожидается, столкнутся в будущем. (Когда он показал мне этих Cladocopium goreaui, я хотела было восхититься, но они выглядели просто как облачка пыли в банке.) Предположительно, организмы C. goreaui, которые выжили в таких суровых условиях, обладали генами, позволяющими им лучше справляться с перегревом. Возможно, «заражение» кораллов этими более выносливыми штаммами микроводорослей поможет им выдерживать более высокие температуры.
— Все климатические модели предполагают, что периоды аномальной жары к концу века станут ежегодным явлением на большинстве рифов по всему миру, — сказала мне Ван Оппен. — Рифы восстанавливаются не так быстро, чтобы с этим справиться. Поэтому я думаю, мы должны вмешаться и им помочь.
Надеюсь, мир одумается и начнет сокращать выбросы парниковых газов, — продолжала она. — Или, может, появится какое-нибудь технологическое чудо, которое решит эту проблему. Кто знает, что может случиться? Но нам нужно выиграть время. Наша «управляемая человеком эволюция» должна как раз заполнить этот разрыв, проложить мостик между сегодняшним днем и тем днем, когда мы остановим изменение климата, а то и обратим его вспять.
Национальный Морской симулятор Австралийского института морских исследований позиционируется как «самый высокотехнологичный аквариум в мире», предназначенный для научных исследований. Он расположен недалеко от города Таунсвилл, на восточном побережье Австралии, примерно в 2000 км к северу от Мельбурна. На объекте работают несколько членов команды Ван Оппен. Они как раз планировали начать эксперимент по «управляемой эволюции», и поэтому после лаборатории Ван Оппен я полетела в Таунсвилл.
Была середина ноября, и по всей Австралии полыхали пожары. Новости были полны историй о чудесных спасениях от огня, опаленных коалах и дымовой завесе над Сиднеем, из-за которой дышать в городе стало так же вредно, как выкуривать пачку сигарет в день. По дороге из аэропорта я заметила участки обгоревшей земли и билборд с изображением бушующего пламени. «А ты готов к катастрофе?» — гласила надпись. Я миновала цинковый и медный заводы, несколько ферм по выращиванию манго и парк дикой природы, где, согласно рекламному объявлению, можно было кормить крокодилов. Обочины трассы были усеяны мертвыми валлаби.
Морской симулятор стоит на косе, которая вдается в Коралловое море. Из него открывался бы прекрасный вид на океан, если бы не отсутствие окон. Весь свет здесь идет от управляемых компьютером светодиодных панелей, которые запрограммированы на имитацию циклов солнца и луны. Большую часть здания занимают резервуары с водой. Они установлены на уровне пояса, подобно витринам в универмаге. Как и в лаборатории Рут на Моку-о-Лоэ, состояние воды можно контролировать, чтобы создать нужные стрессовые условия. В одних резервуарах рН и температура соответствуют условиям в Коралловом море в 2020 г. Другие имитируют более теплые моря 2050 г., а третьи — еще более жесткие условия, которые ожидаются к концу нашего века.
На место я приехала уже далеко за полдень, и в помещении почти никого не было. Некоторое время я просто бродила среди резервуаров, практически уткнувшись носом в воду. Отдельные коралловые полипы так малы, что их трудно увидеть невооруженным глазом. В куске коралла размером с детский кулачок живут тысячи полипов, все они соединены друг с другом и образуют тонкий слой мягкой живой ткани. (Твердая часть колонии состоит из карбоната кальция, который полипы постоянно выделяют.) В Морском симуляторе множество резервуаров заполнены ветвящимся кораллом Acropora tenuis, который быстро растет, и поэтому его легче изучать. Коралловые полипы Acropora tenuis образуют колонии, похожие на миниатюрные сосновые леса.
С заходом солнца как внутри, так и снаружи симулятора людей становилось все больше. Чтобы не нарушать световой режим, все носили специальные головные фонарики, испускающие зловещий красный свет. Это казалось вполне уместным, ведь вся эта толпа пришла посмотреть на «величайшую оргию на Земле», которая, как мы все надеялись, должна была скоро начаться.
Коралловый секс — редкое и удивительное зрелище. На Большом Барьерном рифе оно случается раз в году, в ноябре или декабре, вскоре после полнолуния. В период массового размножения миллиарды полипов синхронно выпускают крошечные бусинки, в которых содержатся гаметы, как сперматозоиды, так и яйцеклетки. Эти розоватые округлые связки гамет всплывают на поверхность и распадаются под действием волн. Большинство освободившихся гамет становятся пищей для рыб, или же их уносит прочь. Но те, кому повезло, находят гамету противоположного пола и, сливаясь, производят коралловый эмбрион.
У кораллов в аквариуме, если их содержать в правильных условиях, этот своеобразный «нерест» будет происходить синхронно с «нерестом» их родственников в океане. Массовый выброс гамет предоставил команде Ван Оппен уникальную возможность подтолкнуть эволюцию. План состоял в том, чтобы подловить кораллы в процессе, собрать гаметы, а потом, подобно тому как это делают голубеводы, выбрать, кому с кем скрещиваться. Одна группа надеялась соединить гаметы вида Acropora tenuis, собранные в более теплой северной части рифа, с гаметами того же вида, собранными на юге. Вторая группа планировала скрестить разные виды акропор и создать гибриды. Предполагается, что потомство от этих противоестественных связей будет более устойчивым к неблагоприятным условиям, чем родители.