Поиск источника происхождения одомашненных видов долгое время считался исключительно делом археологов, историков и лингвистов, однако Николай Вавилов верил, что ботаника и новая наука генетика могут сделать ценный вклад в общее дело. Он считал, что традиционных методов – исторического, лингвистического и археологического – недостаточно для установления происхождения видов. «Современный уровень ботанических знаний требует расчленения культурных пшениц на 13 видов, овса на 6 видов, резко различимых…»
Помимо прочего, Николай Иванович осознавал, что он имеет дело не с «кабинетной» наукой. Ему нужно было работать в поле. Разбираться в ландшафтах и обитающих в них растениях. И прежде всего ему нужны были образцы. «Каждый образчик семян… – утверждал ученый, – горсть семян, пучок зрелых колосьев представляют значительный научный интерес»[11].
Из экспедиции в Персию Николай Иванович вернулся с обширным объемом информации по богатому разнообразию культурной пшеницы. Он разделил все виды этого растения на три группы, каждая из которых отличалась определенным числом хромосом. У видов мягкой пшеницы, включая пшеницу обыкновенную, или летнюю (Triticum vulgare), двадцать одна пара хромосом. У твердой пшеницы, например у пшеницы двузернянки, или полбы (Triticum dicoccoides), хромосомных пар четырнадцать, а у пшеницы однозернянки (Triticum monococcum) – всего семь пар. В России в те времена культивировалось всего шесть-семь сортов мягкой пшеницы. В Персии, в Бухаре (современный Узбекистан) и в Афганистане Николай Вавилов насчитал шестьдесят различных разновидностей. В связи с этим он однозначно определял Юго-Восточную Азию как прародину данной формы культурной пшеницы. Картина распределения твердой пшеницы несколько отличалась: наибольшее разнообразие наблюдалось в Средиземноморском регионе. То же самое касалось и пшеницы однозернянки, дикие виды которой встречались по всей Греции и Малой Азии, а также на территории Палестины, Сирии и Месопотамии. «По-видимому, центром формообразования однозернянок является область Малой Азии и примыкающих к ней районов»[12].
По мнению Николая Вавилова, эти отдельные центры окультуривания каждого типа пшеницы оказали влияние на характеристики различных видов, интересных для ученого-агронома, который стремится улучшить культуры. Твердая пшеница, например полба, родом со Средиземноморского побережья, где весной и осенью часты осадки, а лето сухое. Этому виду для прорастания и развития требуется влага, при этом взрослые растения достаточно устойчивы к засухе. Николай Иванович считал пшеницу двузернянку самым ранним культурным видом пшеницы и называл ее «хлебным злаком древних земледельческих народов»[13]. Помимо этого, российский ученый предложил интереснейшую теорию о более позднем происхождении пшеницы однозернянки.
Когда первые земледельцы занялись выращиванием пшеницы, они обратили внимание на то, что некоторые другие растения хорошо росли рядом с посевами. Так они впервые столкнулись с сорняками. И некоторые из этих сорняков в конце концов также были введены в культуру. Дикие рожь и овес росли как сорная трава на полях, засеянных пшеницей и ячменем. Николай Вавилов предположил, что рожь стали выращивать как культуру, позволив этому сорняку занять место пшеницы на полях в зимний период, а также на бедных почвах и в неблагоприятных климатических условиях, где рожь оказывалась более стойкой, чем оригинальная культура. Во время путешествий по Персии Николай Вавилов увидел поля пшеницы двузернянки, сильно заросшие сорной разновидностью овса. Как предположил ученый, при попытке выращивания полбы в более северных широтах фермеры столкнулись с тем, что посевы быстро зарастали овсом. В результате люди были вынуждены окультурить овес.
Николай Вавилов приводил множество других примеров культурных растений, история которых, как он утверждал, начиналась с роли сорной травы в посевах культуры; лишь позже они приобрели статус отдельных культур. Так, лен, выращиваемый для получения льняных волокон, когда-то был лишь сорняком среди посадок льна, из которого отжимали льняное масло. В свою очередь руккола некогда засоряла посевы первого вида льна. Николай Вавилов отмечал также, что дикая морковь часто встречалась как сорняк в виноградниках Афганистана, где она, по словам ученого «как бы сама напросилась земледельцу в культуру». Точно так же культурные вика, горох и кориандр, скорее всего, ведут свое происхождение от сорных трав. И Николай Иванович высказал предположение о том, что один из злаков-сорняков среди посевов полбы в Анатолии позже сам превратился в одну из ключевых культур; этим растением и была пшеница однозернянка.