В марте 2023 года в журнале Science были опубликованы результаты нового важного исследования об эволюции рода Vitis. В нем приняли участие 89 ученых из 12 стран. Лидировал профессор Янг Донг (Yang Dong) из Шанхайского университета Цзяо Тун, а спикером проекта стал эволюционный биолог Вэй Чен (Wei Chen) из Юньнаньского университета сельского хозяйства. Как сообщалось, ученые секвенировали ДНК 3525 образцов винограда, как культурного, так и дикого. Правда, китайцы не поделились с мировым сообществом своими расшифровками ДНК.
У генетиков есть общая база, и в ней сейчас (без учета этих китайцев) около 1800 расшифрованных виноградных геномов, причем 500 из них, включая 118 российских автохтонов, – это вклад нашего НИЦ «Курчатовский институт».
Исследования группы Донга&Чена доказывают, что виноград был одомашнен в одно время с пшеницей, не менее 11 000 лет назад. Он был первой плодовой и первой древесной (многолетней) одомашненной культурой – опередил и оливы, и яблони! Параллельных центров одомашнивания было как минимум два: Кавказ и Плодородный полумесяц на Ближнем Востоке.
Чтобы окультурить лозу, человек должен был научиться размножать растения вегетативным методом (отводками, черенками, прививками), потому что при семенном методе размножения (семечками) древесные культуры не сохраняют сортовые свойства. Дикая лоза – это огромная лиана, растущая в кронах деревьев, выпрыскивающая над ними редкие, разреженные грозди с кислыми твердыми ягодами, предназначенными для птиц. Они не особо съедобные. Homo sapiens мог заинтересоваться плодами отдельных растений, мутировавших в сторону сладости и сочности. Закрепить свойства таких отдельных особей можно, только если размножать их вегетативно.
Фото: © Архив SWN
Исследование Чена и Донга подчеркивает, что на ранних этапах истории окультуренного винограда в его популяции уже доминировали обоеполые растения* (гермафродиты). В популяции дикого винограда (Vitis silvestris), согласно Жозе Вуйямо, обоеполыми являются 2-3%, но именно такие растения человек выбирал для одомашнивания. Продолжая размножать их отводками и черенками, то есть генетически дуплицируя растение, он закреплял его полезные сортовые свойства. И всего из нескольких сортов-прародителей (по сути нескольких лоз), рожденных непосредственно от дикого винограда, уже при содействии человека появились все остальные 10 000+ сортов одного только Vitis vinifera.
Содействие же человека заключалось в том, что он перевозил одомашненные на Востоке лозы в Центральную Европу и далее. Они хотя и гермафродиты, но при определенных условиях могут быть случайно оплодотворены пыльцой другого растения, например какого-нибудь локального дичка-сильвестриса. Два генетически различных растения дают новый сорт, хотя не обязательно удачный. Два культурных сорта тоже могут спонтанно скреститься, и получится новый сорт.
* Про культурный виноград правильно говорить, что это однодомное растение с обоеполыми цветками. То есть внутри каждого цветка есть и мужские, и женские половые органы: самоопыление происходит прямо внутри одного цветка. Любопытно, что, например, яблони, хотя они тоже «гермафродиты», развили эволюционную самонесовместимость: им для опыления нужен не просто другой цветок, но растение другого сорта! А винограду для размножения не нужны ни пчелки, ни ветер. Но если ветер все-таки подул и пыльца с одной лозы попала на другую, может произойти перекрестное опыление. И если потом из косточки вырастет новое растение, это будет генетически новый организм – новый сорт! И если Homo sapiens его заметит и оценит, он его может «закрепить», размножая отводками и черенками. Осмысленная селекция (когда человек содействует перекрестному опылению растений разных сортов) началась в XIX веке с работ Грегора Менделя.
Фото: © CIVC
Эволюция Vitis vinifera
Схема предложена исследовательской группой профессоров Янга Донга и Вэй Чена по результатам масштабного исследования ДНК 3525 образцов винограда из разных регионов Азии и Европы. Результаты его были опубликованы в журнале Science в марте 2023 года.
Согласно исследованию, 300-400 тыс. лет назад дикие лозы росли по всей Европе, но после очередного ледникового периода вымерли в Восточной Европе и Средиземноморье, и примерно 200 тыс. лет назад род разделился на западную (Франция и Иберийский полуостров) и ближневосточную группы. На территории Франции/Испании и сейчас в лесах находят представителей вида Vitis silvestris, и есть гипотеза, что, возможно, на Иберийском полуострове мог существовать третий независимый центр одомашнивания винограда (но это не доказано).
Иллюстрация: © Мария Бойнова
Генетический «состав» некоторых сортов
Иллюстрация: © Мария Бойнова
Археологи
Патрик Макговерн (Patrick McGovern) по прозвищу Индиана Джонс, археолог Университета Пенсильвании, ведущий мировой эксперт по античным истокам алкогольных напитков, в 2017 году опубликовал в научном журнале PNAC отчет об исследовании, на которое ссылаются официальные источники, когда говорят, что «Грузия – родина вина». Объектом изучения стали осколки керамических сосудов, найденных археологами в двух древних деревнях в 50 км к югу от Тбилиси, в Квемо-Картли. Радиоуглеродное датирование определило их возраст как 5800-6000 лет. С помощью масс-спектрометрии ученые доказали, что в сосудах хранили вино. Многие исходя из этого считают, что Грузия была, кроме того, и древнейшим центром одомашнивания «винного» винограда (европейского вида Vitis vinifera). Предыдущий «рекорд» принадлежал Ирану (Хаджи-Фируз-Тепе), где Макговерн также обнаружил следы вина на древних емкостях, но на 500-1000 лет более молодые.
А еще в 2000-2004 годах тот же Макговерн изучал древние керамические черепки на севере Китая (деревня Цзяху провинции Хэнань) и нашел следы алкогольного напитка, датированного 6000-7000 годами до н. э., но он был «ассамбляжем» из риса, меда, дикого винограда и/или боярышника. Тогда открытие дало почву для статей с заголовками вроде «Древнейшими виноделами, возможно, были китайцы».
Фото: © Nadin Mario / Unsplash
Однако «грузинское» открытие ценно тем, что там говорится именно о вине: напитке из ферментированного винограда. Плюс это повод для гордых утверждений, что в Грузии вино производится без перерыва уже 8000 лет.
Напомним, что в Армении, в пещере Арени, в 2007 году была обнаружена древнейшая оборудованная винодельня с винным прессом, кувшинами для хранения и бродильными бочками: ее возраст определили как 6100 лет. Исследование проводила группа армянских и ирландских археологов (Борис Гаспарян, Рон Пинхаси, Григор Арешян и др.).
После своей грузинской эпопеи в 2017-м Макговерн говорил, что по-прежнему рассчитывает найти еще более древние артефакты виноделия в Плодородном полумесяце (современные Ливан, Израиль, Сирия, Ирак, юг Турции). Виноград был одомашнен гораздо раньше (не менее 11 тыс. лет назад, по последним данным), вопрос только, когда из него стали делать вино.
Генетики
С 1993 года ученые в Австралии и в Университете Дэвиса (Калифорния) начали с помощью «сверки» ДНК отыскивать на виноградниках своих стран сорта, которые являются не тем, что о них думали. В рамках таких программ позднее было установлено, например, что калифорнийский зинфандель – на самом деле трибидраг из Хорватии, он же примитиво в Апулии; а то, что в Австралии называли «альбариньо», – траминер, он же саваньен блан. Кстати, австралийский «альбариньо» разоблачил тот же самый Жан-Мишель Бурсико из Агрошколы Монпелье, который в 1996-м установил, что значительная часть того, что в Чили считали мерло, является карменером.
Фото: © California Wines Institute
В 1997-м для винограда впервые были применены те же принципы, по которым по ДНК человека устанавливают отцовство. Первое же открытие в этом направлении считают сенсационным: были точно установлены родители каберне совиньона – каберне фран и совиньон блан. Это и следующие изыскания связей между сортами в те годы вела профессор Кароль Мередит (Carole Meredith) из Университета Дэвиса. После ее ухода на пенсию дело с успехом продолжил ее стажер Жозе Вуйямо (José Vouillamoz), швейцарец, теперь ведущий мировой эксперт в данной области, весьма харизматичный персонаж. Он стал соавтором двух мастеров вина (MW), Дженсис Робинсон и Джулии Хардинг, в издании самого полного печатного труда про сорта винограда Wine Grapes: 1200 страниц про 1368 сортов, которые используются в коммерческом виноделии в мире. Компендиум вышел в свет в 2012-м. В нем особенно завораживает генеалогическое древо пино нуара на нескольких разворотах.
Кстати, пино нуар первым подвергся полному секвенированию в 2007 году, причем он также оказался первым в истории плодовым и четвертым цветковым растением, разложенным на все его 30 000 генов (больше, чем у человека!). Проект реализовала группа французских и итальянских ученых под руководством Патрика Уинкера (Patrick Wincker) из французского Национального центра секвенирования. Впрочем, «раскладывали» тогда не настоящий пино нуар, что было технически невозможно на тот момент, а специально выведенный для исследования гибрид PN40024.
Сейчас техники секвенирования ушли далеко вперед, и в ряде стран ученые, исследуя тот или иной сорт, секвенируют сразу десятки его коммерческих клонов.
Фото: © Архив SWN
Большой вклад внесли итальянские ампелографы-генетики Анна Шнайдер (Anna Schneider) из Университета Турина и Аттилио Щенца (Attilio Scienza) из Университета Милана. Щенца, помимо прочего, открыл секрет санджовезе: никакой он не тосканский автохтон, его «папа» – почти исчезнувший белый сорт калабрезе ди монтенуово, привезенный из Албании в Калабрию примерно в XV веке, а «мама» – и вовсе чильеджоло из-под Неаполя. Что любопытно, от этих же «папы» и «мамы» родились сицилийские фраппато (главный сорт Виттории) и нерелло маскалезе (главный сорт Этны). Они родные братья/сестры санджовезе.
Анна Шнайдер многие годы занимается семейными связями неббиоло, но у того «папа» до сих пор не установлен, «мама» – весполина, уроженка Северного Пьемонта. Наследие Шнайдер – несколько пьемонтских автохтонов, которые были восстановлены из небытия и вернулись на виноградники в Ланге и других зонах. Белую нащетту с подачи Шнайдер уже производят десятки виноделов, от Braida до баролистов Elvio Cogno и Ettore Germano. Серджо Джермано, кстати, совместно с Элио Альтаре делает игристое из новейшего открытия Шнайдер – сорта лизейрет (Liseiret), восстановленного в Альта-Ланге: он оказался генетически идентичен самому гуэ блану (Gouais Blanc) – одному из сортов-прародителей по прозвищу Казанова Vitis. То есть этот пьемонтский лизейрет – «папа» шардоне, рислинга, фурминта, ксиномавро, гаме, блауфранкиша, алиготе и других.
Vitis (виноград)
Это род, таксон, в который входит около 75 видов, разделенных на три группы. 20 видов одомашнены, но только один – Vitis vinifera – дал то великое множество сортов винограда, из которого делается 99,9% вина в мире.
Европейско-азиатская группа: это всего один вид Vitis vinifera, включающий подвиды:
Vitis vinifera sativa (культурный виноград, давший огромное множество сортов)
Фото: © NZW
Вуйямо & Робинсон выделили 13 сортов-прародителей в роде Vitis vinifera, и чем-то этот перечень напоминает список предпочтений сегодняшних инфлюенсеров:
- пино, самый древний из выживших, самый «многодетный»
- неббиоло
- альпийский гуэ
- блан саваньен, он же траминер, знакомый нам сегодня по Жюре
- мондез из Савойи
- каберне фран
- гарганега, основа соаве
- терольдего из Трентино, который «спасли» Элизабетта Форадори и Ко
- белый мускат (Muscat Blanc à Petits Grains)
- хорватский трибидраг
- швейцарский резе
- испанский каэтана (Cayetana)
- неизвестная виноманам лульенга (Luglienga) из Пьемонта
Vitis vinifera silvestris (дикий лесной виноград)
Фото: © NZW
Восточноазиатская группа
44 вида, большинство мало изучены. Самый известный – Vitis amurensis, виноград амурский, реликт доледниковой субтропической растительности Дальнего Востока. Произрастает в лесах Маньчжурии, Приамурья, Китая, Кореи, на широтах Хабаровска и Владивостока. Живет в тайге. Лианы достигают длины в 25 м. Самый морозоустойчивый вид, выживает при температуре до -45°. Советские селекционеры путем скрещивания амуренсиса с Vitis vinifera вывели ряд морозоустойчивых гибридов (арктика, буйтур, коринка мичурина, металлический, заря севера и др.).
Североамериканская группа
28 видов, наиболее известные – Vitis rupestris, Vitis riparia, Vitis labrusca. Из лабруски с XVII века, с приходом европейских традиций виноградарства и виноделия на Американский континент, выведен ряд сортов, из которых делают вино в разных штатах США. Их объединяет характерный земляничный, «изабельный» аромат.
Североамериканские виды, устойчивые к филлоксере, широко используют в качестве подвоя для Vitis vinifera.
Фото: © DWI
Материал впервые был опубликован в Simple Wine News №166.
Фото на обложке: © José Carlos León/DOQ Priorat.