Федеральное криохранилище семян растений — современное ноу-хау, основанное на синтезе наследия советской науки и народной мудрости коренных народов Севера.

Долговременное хранение растительного материала в виде семян — один из самых распространенных и эффективных способов сохранения большинства видов растений. Создание банков семян имеет значительные преимущества по сравнению с другими методами сохранения растений: простота хранения большого количества образцов, экономия места и сравнительно низкая трудоемкость.

Одним из первых в 1920–1930-е годы начал сбор и изучение генетического многообразия культурных растений академик Н.И. Вавилов. Создание этого направления имело огромное значение для мировой селекции. Оно позволило использовать биологические ресурсы растений планеты в качестве источников и доноров генов, контролирующих хозяйственно важные признаки, для получения материала для целенаправленной селекции.

Для обеспечения условий, необходимых для долговременного сохранения жизнеспособности семян (стабильно низкая температура), в ряде стран (США, Япония, Норвегия, Индия, Россия и др.) сооружены хранилища генетических ресурсов растений, являющихся, по сути, большими холодильными установками. Их содержание очень дорогостоящее из-за затрат на электроэнергию, обслуживание; необходимости регулярного пересева и тестирования на всхожесть, силу роста и способность к возобновлению.

Наши предки, живущие на вечной мерзлоте, исстари умели использовать зимний холод и многолетнемерзлые толщи для сохранения продуктов питания, строя лѐдники — булуус с системой вентиляции и охлаждения для подходящего термического режима.

В 1964–1967 годах на базе Института мерзлотоведения СО АН СССР (ныне – Институт мерзлотоведения им. П.И. Мельникова (ИМЗ) СО РАН) на глубине 12 м была построена подземная лаборатория, где в 1977–1978 годах впервые в мире сотрудниками Якутского института биологии СО АН СССР (ныне – Институт биологических проблем криолитозоны (ИБПК) СО РАН) был заложен эксперимент по длительному хранению более 10 тысяч образцов семян бобовых культур в толще многолетнемерзлых грунтов. Образцы были получены из коллекции отдела зернобобовых культур Всесоюзного института растениеводства АН СССР (г. Санкт-Петербург), и были заложены практически одновременно с первыми партиями, закладываемыми в только что построенное Национальное хранилище на Кубани. Семена, хранившиеся в Краснодарском крае, относительно быстро старели и каждые 12–15 лет их приходилось пересевать, чтобы обновлять собранные коллекции. Технология сложная и трудоемкая — ежегодно нужно было бы пересаживать до 30 тысяч различных образцов семян. А всхожесть семян, хранившихся без пересевов в подземном хранилище ИМЗ СО РАН в условиях вечной мерзлоты более 40 лет, сохранилась на уровне 90%, то есть из 100 семян можно успешно вырастить 90 растений. Якутскими учеными установлено, что оптимальная температура хранения семян для сохранения всех их биологических свойств — от минус 8 до минус 12 градусов. «При более низких температурах в молекуле ДНК семян растений начинаются процессы разрушения. Это указывает на физиологичность процессов гипобиоза в семенах растений, хранящихся в условиях естественного холода вечной мерзлоты» — утверждает академик АН РС(Я), доктор биологических наук Б.М. Кершенгольц.

В 2012 году одно из неиспользуемых опытных подземелий ИМЗ СО РАН было реконструировано под новое помещение криохранилища семян растений, которому на тот момент был присвоен статус федерального. Объект, расположенный на территории ИМЗ СО РАН, состоит из складского помещения, двух вертикальных шахт и наземных строений. Складское помещение длиной 32 м и шириной 4 м представляет собой обшитую штольню на глубине 9,15 м. Здесь расположены полочные стеллажи общей площадью 90 кв. м для хранения герметично упакованных контейнеров с семенами. Вертикальные шахты оборудованы лестницами и служебным лифтом. Вмещающая мерзлота имеет естественную температуру -2,5°С, поэтому для достижения требуемой температуры сотрудники Института мерзлотоведения имени П.И. Мельникова СО РАН под руководством главного научного сотрудника, доктора технических наук Г.П. Кузьмина разработали систему охлаждения мерзлоты за счет запаса естественного, природного холода. Система на основе естественной конвекции воздуха состоит из двух контуров, работающих независимо летом и зимой. На сегодняшний день это — единственный в мире энергонезависимый подобный объект. В настоящий момент здесь собрана коллекция из 13 тысяч образцов семян культурных и дикорастущих растений. Новые семена поступают не только с территории Якутии, но и смежных регионов. Мощность криохранилища рассчитана на хранение 100 тысяч образцов семян и в будущем ожидается, что превратится в национальный банк семян.

Текст подготовлен Р.Н. Ивановой,

зав. Музеем истории изучения вечной мерзлоты

Института мерзлотоведения им. П.И. Мельникова СО РАН

Правообладателем всех изображений является ИМЗ СО РАН