Деревья будут большими

Ученые Иркутского института физиологии и биохимии растений СО РАН пытаются создать быстрорастущие тополя

Уже сейчас на плантациях СИФИБРа культивируются пирамидальные тополя, способные прибавлять в высоту по три метра в год. Ученые надеются ускорить этот процесс еще на 30 процентов. Конечная цель эксперимента — получение биотоплива, альтернативного источника заправки автомобилей.

Хорошо забытое, но не везде

Сама по себе идея использования биотоплива в качестве альтернативы традиционному бензину не нова, ей без малого 200 лет. Согласно истории, в 1839 году англичане построили первый генератор, перерабатывавший твердое топливо в горючий газ. Спустя еще 40 лет воплотилась мечта объединения генератора с двигателем внутреннего сгорания. Как чаще всего бывает, толчком послужила война. Во время Первой мировой французы, подхватив идею, создали первый автомобиль с газогенераторной установкой, работавшей на угле и дровах.

Газогенераторные грузовики получили прописку во французской армии и служили даже в послевоенные годы. Со временем автомобили с газогенераторами начали строить почти во всех европейских странах. В Советском Союзе к мировому опыту обратились в 1923 году, совершенствуя новые типы двигателей вплоть до 50-х годов. Серийные образцы отечественных автомобилей ЗИС-13 и ЗИС-21 имели грузоподъемность 2,5 тонны, развивали скорость до 45 километров в час. На 100 километров пути уходило от 80 до 100 килограммов дров. Сегодня газогенераторные установки в большом количестве эксплуатируются в Северной Корее, испытывающей серьезный энергетический кризис.

Особый тополь

Над усовершенствованием процесса превращения твердого топлива в газ работают специалисты Новосибирского института биоорганической химии СО РАН. Иркутским ученым досталась иная задача — создать быстрорастущие деревья.

Конечно, над этим работают не только в России. В некоторых странах уже высаживают плантации быстрорастущих саженцев. Например, в Индии и Африке растет ятрофа, семена которой содержат до 40 процентов масла, почти идеально подходящего на роль топлива нового вида. Из-за климатической разницы растение не может культивироваться в России, поэтому нашим ученым в рамках федеральной программы «Химические аспекты энергетики» поставлена своя задача — создать русское биотопливо на основе деревьев, адаптированных к нашим условиям. Ученые СИФИБРа для эксперимента выбрали тополь. Не бальзамический тополь, чей пух надоедает каждое лето, а другой — пирамидальный. Он не имеет женских растений, поэтому не пушится. К тому же он компактнее и красивее, не подвержен болезням. Но главное — не содержит эфирных масел и смолистых веществ.

— Казалось бы, у нас тайга рядом, зачем деревья выращивать специально? — рассуждает доктор биологических наук, директор Сибирского института физиологии и биохимии растений, профессор Виктор Войников. — Однако тайга состоит из хвойных деревьев, в которых много смолы и эфирных масел. Такие деревья не подходят для создания биотоплива. А тополь очень хорошо поддается химической переработке.

Способ быстрый, но не простой

Получить быстрорастущие деревья можно тремя способами. Первый способ — классический: гибридизация и селекция растений, которые требуют долгого и кропотливого проращивания семян. Второй — генетическая трансформация. При этом способе в растение вводят определенные целевые гены, регулирующие рост. В результате получаются трансгенные растения. В СИФИБРе, надо сказать, проводили опыты в этом направлении и создавали трансгенную осину. Росла такая осина быстрее обычной на 30 процентов, и это было неплохим результатом.

— Однако использование трансгенных растений в нашей стране запрещено, — говорит Виктор Войников, — по вполне понятным причинам. Они обладают повышенной конкурентной способностью и могут вытеснять существующую экосистему. Они быстрее растут, захватывают площади питания, вытесняют остальные растения. Из-за этого может нарушиться вся экология.

Поэтому, чтобы не вступать в противоречие с законом, иркутские ученые пошли по третьему пути: стали применять, по-научному говоря, сомоклональную изменчивость растений — когда используются не чужеродные гены, а генетическое разнообразие самих тополей. Способ этот, убеждают ученые, быстрый, хотя и не простой. Растения состоят из клеток, и каждая клеточка дерева имеет свой генетический набор. Набор этот разный, и если у одной клеточки может быть мало генов, регулирующих рост, то у соседней — больше. Задача ученых — отобрать те деревья, у которых гены роста доминируют. Для этого они помещают небольшие кусочки нужных растений в питательную среду и наблюдают за ними. Работа над проектом началась в июле прошлого года. За это время получилось около сотни тепличных саженцев, высота которых пока не более 20 сантиметров.

— Это первая партия лабораторных растений, — говорит Виктор Войников. — Весной мы высадим их на плантации в небольшом количестве. Но что получится, мы пока сказать не можем. Может, они вообще расти перестанут — всякое ведь бывает...

Иркутские быстрорастущие тополя, скорее всего, будут высаживать лесники Красноярского края, поскольку там находится Институт леса и древесины. Если этой осенью саженцы на иркутских плантациях вырастут высотой в несколько метров (а обычный тополь растет со скоростью 50 сантиметров в год), то уже на следующий год их выращивание начнется в больших масштабах. Предполагается, что новые тополя смогут повзрослеть за 10—12 лет, в то время как обычный тополь растет 20 лет.

Возникает вопрос: а разве деревья нового поколения не будут опасны для природы? Ведь они точно так же, как и трансгенные, будут расти быстрее своих натуральных собратьев. Виктор Войников уверяет, что не будут. Пирамидальные тополя не распыляют семян, как это делает привычный нам тополь. Значит, они не смогут посеяться за оградой научной плантации. Их даже можно высаживать на улицах для озеленения города.

— Ну а главное, — заключает директор СИФИБРа, — на плантациях им просто не дадут дорасти до зрелого возраста. Спилят на топливо, а освободившуюся площадь используют под новые саженцы.

Метки:
baikalpress_id:  12 806