Дивите растения, които са предци на много от познатите ни

Дивите растения, които са предшественици на доста от познатите ни културни типове имат значими характерности, които могат да се окажат решаващи за опазване на хранителната ни сигурност във времена на бързо изменящ се климат и възходящо международно население. Отглеждането на хранителни култури, употребявайки характерности на техните диви родственици посредством селектиран асортимент, може да помогне на нашите култури да станат по-устойчиви на вредители, заболявания и на климатичните промени. Но доста от „ дивите родственици “ са застрашени в естествените си местообитания и имат незабавна потребност от запазване.

Едно от тестванията, пред които е изложено модерното селско стопанство, е изменението на климата. Според един от отчетите на IPCC от 2013 година се чака междинната световна температура на атмосферата и Световния океан и на Земята да се увеличи с 0,3 – 0,7 ° C сред 2016 – 2035 година, причинявайки забележителна смяна на районните и сезонни модели на преваляванията. Климатът работи и директно върху растежа и възпроизводството на растителните типове (Andrello et al. 2012) посредством физиологични и фенологични смущения, тъй че измененията в климата неизбежно ще повлияят на културните растения, от които зависи хранителната ни сигурност.

Диви родственици на културните растения

Всички съвременни култивирани типове са еволюирали от своите диви предшественици при натурален и човешки асортимент през избран исторически интервал (Wang et al., 1999). Най-общо казано, тези диви родственици –  Crop Wild Relatives (CWR) , могат да бъдат избрани като диви растителни типове, които са повече или по-малко генетично свързани с културните растения, само че за разлика от тях не са опитомени. С други думи, CWR са всички типове, които се срещат в природата и които до известна степен са генетично свързани с ядливи и фуражни култури, лечебни растения, подправки, декоративни и горски типове, употребявани от индивида. Повечето CWR порастват като бурени в нарушени местообитания, като да вземем за пример пътища, полета, овощни градини и обичайно ръководени аграрни земи.

Тези „ диви родственици “ са незаменими генетични запаси, тъй като споделят близки еволюционни и генетични връзки със съответните култивирани типове. Пренасянето на гени от CWR типове към питомните им братовчеди е допустимо посредством разнообразни способи за размножаване като да вземем за пример хибридизация. Товае развой на кръстосване на два генетично разнообразни индивида, с цел да се получи трети субект с нов, постоянно желан набор от черти. Това би било от изгода, тъй като дивите типове са по-устойчиви и по-приспособими на измененията в климата.

По последни данни се оповестява, че в природата има сред 50 000 и 60 000 такива диви родственици на културните растения (Maxted & Kell, 2009). Около 10 740 от тях са значими растителни генетични запаси за селското стопанство, а 700 от тях, или 0,26% от международната флора, са от значително значение във връзка с световната хранителна сигурност и изискват незабавни ограничения за опазването им.

Разпространението на дивите родственици е най-много обвързвано с разнообразието на флората в дадена страна. Колкото по-голямо е разнообразието на растителните типове, толкоз по-голям е броят на CWR, срещащи се в дадена страна. Много разрастващи се страни, ситуирани в центрове на растително биоразнообразие, съдържат огромен брой значими диви родственици на културните растения.

Бъдещето на селското стопанство

От една страна, селското стопанство изисква да се поддържа генетичното многообразие, с цел да просъществува, само че в това време е и един от факторите то да понижава. Това се дължи на стандартните аграрни практики, които изискват еднаквост на полевите площи, с цел да се развива земеделието в промишлен мащаб. Също по този начин, намаляването на генетичното многообразие е обвързвано и с дребния брой компании за семена, които преобладават пазара. В същото време биоразнообразието дава опция на земеделеца да се оправя с вредители и заболявания. Така да вземем за пример в случай че имате едни и същи растения на полето, по този начин наречените монокултури, е доста по-лесно за вредителя да нападне този вид и да унищожи цялата годишна продукция. 

В днешно време изменението на климата принуждава селското стопанство да се трансформира по-бързо. Дори и най-студените междинни температури в този момент са доста по-високи от преди години. Като резултат, агрономите би трябвало да намерят сортове пшеница или царевица, които са по-толерантни към по-високи температури. Тези характерности могат да бъдат открити в „ дивите родственици “. 

Дивите слънчогледи ( Helianthus ) да вземем за пример порастват край пътя в Северна Америка. Те са типовете, от които произлизат нашите култивирани слънчогледи. Сега те се отглеждат в Съединени американски щати, Канада, Източна Европа, Средиземно море и Южна Америка, само че в началото са доместицирани от американските индианци. Докато хората опитомявали тези култури, те са ги селектирали по признаци като усет и размер, само че не са обръщали внимание на други характерности. 

В дивата природа съществува целият този генетичен материал, който в този момент считаме за потребен. 

Дивите слънчогледи могат да се приспособяват към доста по-студени или горещи условия от полските си братовчеди, само че в това време те са задоволително близки генетично, с цел да могат да се кръстосат. Този развой не изисква генно инженерство или скъпа технология за прекачване на признаци от един тип на различен. 

Един любопитен факт е, че има места, където взаимоотношенията сред култивираните растения и дивите им родственици не престават естествено. В някои елементи на Мексико, да вземем за пример, пораства дива царевица, което се предизвиква от обичайните фермери, тъй като те знаят, че това „ разбъркване “ в дребен мащаб оказва помощ реколтата им да е по-устойчива. Това е концепцията за завръщане към дивата природа и генетичното многообразие.

Стратегии за запазване на биоразнообразието

В момента биоразнообразието на дивите родственици е застрашено от неприятно ръководство и мениджмънт на екосистемите и социално-политически напън. Намаляването на биоразнообразието им също значително се дължи на фактори като:

• необятното разбиране на няколко високодоходни сортове култури, отглеждани в огромен мащаб; 
• разширението на земеделските площи, обезлесяването, урбанизацията, индустриализацията и честите разстройства в естествени местообитания от човешки действия.

Например, въз основа на оповестени данни от Международния институт за проучване на ориза, записаните сортове ориз през предишния век са били повече от 150 000 (Bellon et al., 1998), само че този брой в този момент е фрапантно по-малък. В Китай е имало повече от 45 000 сорта ориз, култивирани през 40-те години, само че единствено към 1000 сорта ориз са останали за развъждане през 90-те години (Liu & Dong, 2003). Същата е обстановката и при сортовете пшеница. Според архива на Китайската национална генна банка, през 60-те години на ХХ век е имало над 13 000 сорта пшеница, само че през 90-те години към този момент са регистрирани единствено 152 сорта (Liu & Dong, 2003). В райони на Азия, където промишлеността и урбанизацията се развиват със скоростни темпове, доста популации от диви типове са изчезнали или са под сериозна опасност. Естествените им местообитания са изгубени или съществено влошени от разширението на земеделските региони или транспортни системи като да вземем за пример магистрално и железопътно строителство.

Въпреки всичко, опазването на тези запаси остава значително подценявано от природозащитни и аграрни организации. Разнообразието на CWR може да бъде непокътнато, като се употребяват редица методики, прилагани на локално, национално, районно и световно административно равнище.

Опазването на дивите типове се обезпечава посредством генетични резервати и генетични банки 

Опазване in situ или на място: включва мениджмънт и наблюдаване на популациите за запазване на избран тип в естественото му местообитание или там, където е развил своите отличителни характерности. За диви популации, in situ опазването включва основаването на генетични резервати. На процедура това значи ръководство и наблюдаване на генетичното многообразие на несъмнено място. 

Този вид консервация на място е избрана като съществена тактика за запазване, а ex situ се употребява като аварийна тактика. Това е по този начин, тъй като, за разлика от консервацията ex situ, консервацията in situ предизвиква естествения продан на гени и продължаващата еволюция на популациите на CWR. Към днешна дата има доста малко образци за интензивно опазване на CWR in situ. „ Дивите родственици “ се намират в съществуващи предпазени зони, само че там не се прави деен мониторинг и съответно ръководство на екосистемата за запазване на биоразнообразието. В България за момента не е самостоятелен подобен вид генетичен резерват, най-близкият подобен се намира в прилежаща Турция, където в Национален парк Olympos  Beydaglari (34 425 хa) пораства редкият ендемичен роднина на баклата ( Vicia eristalioides ). В народен парк Kaz Daĝ пък са обособени 10 генетични резервата за дива слива ( Prunus divaricata ), кестен ( Castanea sativa ) и някои иглолистни типове като  Pinus brutia, P. nigra и Abies equi-trojani.

Опазване ex situ: включва запазване на съставни елементи на биологичното многообразие отвън естествените им местообитания. Прилагането на тази тактика допуска взимане на проби от целевите типове, трансфер и съхранението им надалеч от тяхното естествено местообитание. 

Едно допустимо решение за запазване на “дивите родственици ” е съдействие с ботанически градини, които имат свои лични консервационни системи, експерти и връзки с занимание ботаници или студенти и възпитаници, които да оказват помощ с мониторинга на популациите им.

По отношение на запазването на местообитанията, би могъл да се реализира контакт с огромни земевладелци, държавни горски стопанства и други Опазването на растенията получава доста малко финансиране, тъй че даже в публични земи като националните паркове, шефовете би трябвало да са наясно, че дивите родственици се нуждаят от отбрана. Те би трябвало да основат проекти за ръководство, тъй като в противоположен случай тази съответна консервационна тактика няма да е измежду целите им.

В народен проект опазването на CWR разпростира нови провокации пред природозащитния бранш.  

Опазването на CWR е споделена отговорност на голям брой заинтригувани страни и в този момент е необятно прието, че задачите не могат да бъдат реализирани изолирано. Консервационното земеделие (биоземеделски организации и съюзи), природозащитници и държавни институции  би трябвало да се стремят към по-тясно съдействие и да интегрират и растениевъдите. В последна сметка, макар че биоземеделците могат да бъдат виновни за установяването на цели за запазване на CWR, действителното генетично многообразие на CWR ще се резервира най-вече in situ в предпазени зони, под надзора на природозащитници. Следователно съществува непрекъсната нужда от съдействие сред заинтригуваните страни при планирането и ефикасното използване на тактиките за запазване и потребление.

Не на последно място, всеки един човек може да се заеме с развъждането и култивирането на някои позабравени култури. В Северна Америка има растения, които са били на път да бъдат култивирани и да участват неразделно на трапезата, само че когато европейците са пристигнали, се е случило нещо друго и те са изчезнали. Един подобен образец е картофеният фасул. Вероятно той е бил част от първия Ден на благодарността, само че е спрял да бъде обработен, когато са се появили пшеница и други култури. Въпреки това, той към момента се отглежда в Северна Америка.

Друг образец за просвета, която обаче за разлика от картофения фасул изживява своя взрив, е киноата. Преди 40 години тя не е била известна като храна отвън Андите, а в този момент се отглежда в над 100 страни. Успехът на киноата идва частично от хората, които приказват и провокират тази “мода ”, само че в същото време се дължи и на обстоятелството, че агрономите са измислили по какъв начин да я отглеждат в разнообразни местообитания. 

В Европа и в България потреблението на подложки от диви (американски) типове грозде се оказва спасяваща тактика след опустошаването на десетки милиони декари европейски лозя от дребния пакостник филоксера през 60-те години на 19 век. Филоксерата е малко насекомо, намерено за първи път в Северна Америка през 1854 година Оттам вредителят е пренесен в Европа посредством вкоренени лози и единствено за към 30-тина години унищожава съвсем изцяло насажденията на културната (европейската) лоза. В България филоксерата е открита за първи път в Северозападна България през 1894 година Скоро стартира да се популяризира с бързи темпове и унищожава всички остарели лози като се изключи засадените в дълбоки песъчливи почви. Основен метод за битка с лозова филоксера при европейската лоза се оказва присаждането ѝ върху американски подложки, които са устойчиви на кореновата форма на филоксерата. Така дивите родственици на културната лоза съумяват да спрат тази същинска злополука в европейското лозарство.

Днес в България занимание градинарите и овощарите са хората, които интензивно се занимават с разпространяването на култури, издържащи на провокациите на времето (в директен и метафоричен смисъл). Един подобен човек е Веселин Орешков, който интродуцира планинския лимон ( Chaenomeles maulei ) в края на 60-те години на ХХ век от ботаническата градина с най-висока надморска височина в света (4000 м.н.в.) – гр. Хорог в Памир. Родината на този дървесен тип е Япония, където пораства по скатовете на Фуджияма. Планинският лимон не се атакува от заболявания и вредители и е извънредно резистентен на засушаване и студ; устоя на огромно засенчване; не се нуждае от резитби и е дълговечен. Така да вземем за пример при следващата ивентаризация на Кралската ботаническа градина Кю в Лондон през 2009 година се открило, че единствено две растения са непокътнати от основаването на градината и едното от тях е планинският лимон – всички останали са от време на време подсаждани. 

Друга антична просвета, която е употребена още от времето на траките и фараоните и която изживява своя подем в България и Европа, е лимецът. Той е прочут като предшественик на пшеницата и не е придирчив към топлота, мощно засушаване или захлаждане, което го прави извънредно подобаващ за развъждане при изменящите се климатични условия. Интересен факт е, че даже при съществуването на бурени в посева, когато растенията станат високи към 130–140 см, те ги засенчват и не разрешават да порастнат. Дивата пшеница също по този начин не страда от заболявания и не се нуждае от фунгициди, защото не се атакува от главня, мана или наслойка – постоянно срещани болести по полетата. У нас няма селектирани сортове лимец, а единствено форми, произлизащи и развъдени от първичните семена. Всеки фермер самичък си създава семената, като един от тях – Тодор Моралийски от Добруджанския край възнамерява да опитва и с дребни количества черен лимец – неповторима дива пшеница, която не съдържа глутен. Семената на черния лимец са събирани на ръка и се срещат у нас в дива форма.

Последствията от изменението на климата – засушавания и по-широко разпространяване на вредители и заболявания по културите, изправя модерното земеделие пред едно от най-големите тествания на века и слага хранителната ни система под опасност. Дивите родственици на културните растения са обаче една от опциите за гарантиране на добивите и подкрепяне устойчивостта на модерното земеделие посредством по-голямата си адаптивност към тези промени заради по-разнообразния си генофонд. Те обаче страдат от урбанизацията и интензификацията на селското стопанство, които са унищожили популациите на доста растителни типове, като в същото време са лимитирали местообитанията им. Затова, опазването им е от значително значение и би трябвало да бъде един от целите, както в природозащитния, по този начин и в аграрния бранш.

Автор: Радина Калдамукова / Климатека

Радина Калдамукова е магистър по геоекология от университета в град Тюбинген, Германия. Участник в програмата за специалисти в региона на климатичните промени „ Pioneers into practice “, проведена от най-голямото публично-частно партньорство в Европа в областта на климата – Climate-KIC. Има ползи в региона на агроекологията и нововъведенията в земеделието, аквапониката, устойчивото потребление на естествените запаси, почвознанието, палеоклиматологията и запазването на видовото многообразие. Ентусиаст-градинар и последовател на биоземеделието.

В обявата са употребявани материали от:

1. Andrello M, Bizoux JP, Barbet-Massin M, Gaudeul M, Nicolè F and Till-Bottraud I (2012) Effects of management regimes and extreme climatic events on plant population viability in Eryngium alpinum. Biological Conservation 147: 99–106.
2. Bellon MR, Brar DS, Lu B-R, Pham JL. 1998. Rice genetic resources. In: NG Dwoling, SM Greenfield, KS Fischer eds. Sustainability of rice in the global food system. Davis: Pacific Basin Study Center; Manila: International Rice Research Institute. 251– 283.
3. IPCC (2013) “Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I. ” In: Stocker TF, Qin D, Plattner G-K, Tignor M, Allen SK, Boschung J, Nauels A, Xia Y, Bex V and Midgley PM (eds) Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA.
4. Liu X, Dong YS. 2003. Biological diversity of agricultural crops and sustainable development of agricultural production in China. In: ZH Xu, KP Ma eds. Biodiversity conservation in 21st century, Collected articles from 3rd National Conference on Sustainable Use and Conservation of Biodiversity. Beijing: Chinese Forest Press. 121– 127. (in Chinese)
5. LU, B.-R. (2013), Introgression of transgenic crop alleles: Its evolutionary impacts on conserving genetic diversity of crop wild relatives. Jnl of Sytematics Evolution, 51: 245-262. https://doi.org/10.1111/jse.12011 
6. Maxted, Nigel & Kell, Shelagh & Toledo, Álvaro & Dulloo, Mohammad & Heywood, Vernon & Hodgkin, Toby & Hunter, Danny & Guarino, Luigi & Jarvis, Andy & Ford-Lloyd, Brian. (2010). A global approach to crop wild relative conservation: Securing the gene pool for food and agriculture. Kew Bulletin. 65. 561-576. 10.1007/s12225-011-9253-4. https://www.researchgate.net/publication/226091569_A_global_approach_to_crop_wild_relative_conservation_Securing_the_gene_pool_for_food_and_agriculture 
7. Wang RL, Stec A, Hey J, Lukens L, Doebley J. 1999. The limits of selection during maize domestication. Nature 398: 236– 239.
8. https://civileats.com/2021/01/25/our-future-food-supply-depends-on-endangered-wild-crops/
9. INTERACTIVE TOOLKIT FOR CROP WILD RELATIVE CONSERVATION PLANNING version 1.0 
10. https://agri.bg/agrosaveti/rastitelna-zashtita/lozova-filoksera-2
11. http://www.cropwildrelatives.org/cwr/
12. https://veselinoreshkov.com
13. https://zemedeleca.bg