Поражающий кофейные деревья грибок уже уничтожил плодоносные плантации во многих странах мира и продолжает атаковать оставшиеся. Несмотря на все усилия, ученые до сих пор не могут остановить глобальное распространение паразитической инфекции, которую так и зовут – «опустошительницей».
Чай вместо кофе
Кофейное дерево происходит из Африки, и первыми употреблять его плоды начали жители Эфиопии. Из молотых зерен приготовляли нечто вроде лепешек, которые употребляли караванщики в долгом пути. Считается, что отвар первоначально использовался исключительно в ритуальных и, возможно, медицинских целях, однако выраженный бодрящий эффект сделал напиток популярным и в обычных обстоятельствах. К началу XVI века кофе распространился в обширной тогда Османской империи и проник в Европу.
Нидерладнские торговцы быстро разглядели в нем большой коммерческий потенциал и устроили плантации африканского растения на Цейлоне, Яве, Суматре, наладив поставки в европейские страны. Пару веков спустя крупные города по всему континенту уже были полны кофейнями, и острова Юго-Западной Азии, уже перешедшие под власть Великобритании, сделались крупнейшими в мире производителями кофе. К началу 1870-х только с Суматры их экспортировалось около 45 тысяч тонн ежегодно, – и тогда же местные плантаторы стали сообщать о появлении убийственной болезни растений.
Первыми забили тревогу колонисты Цейлона (ныне – Шри-Ланка), давшие напасти прозвище «Эмили-Опустошительница» (Devastating Emily). Вскоре британский биолог Реверенд Беркли (Reverend Berkeley) установил, что инфекция вызывается паразитическим грибком и дал ему то же название, но по-латыни – Hemileia vastatrix. Замечание об опустошении оказалось пророческим: уже к 1879 году кофейное производство на Цейлоне пострадало настолько, что колониальные власти призвали ученых из метрополии, чтобы исследовать эту напасть и найти средства борьбы с ней.
За работу взялся будущий крупный ботаник и фитопатолог Гарри Уорд (Harry Ward), который прибыл на остров в 1880 году и по итогам своих экспериментов предложил использовать для борьбы с грибком фунгицидную известково-сернистую смесь. Однако было уже поздно: остановить эпидемию не удалось, и к 1890 году производство кофе на Цейлоне было уничтожено. В довершение всех бед грибок проник на Яву, в Индию и на Суматру, погубив и их обширные кофейные плантации. Тогда и было принято историческое решение перейти к выращиванию чая, и с тех пор эти острова известны именно чайными плантациями. А центром глобального производства кофе сделались страны Южной Америки, пока еще свободной от болезни.
Сообщение Беркли о «кофейной ржавчине» в The Gardeners' Chronicle, ноябрь 1869 г.
Ржавая болезнь
Надо сказать, что первое описание болезни было сделано в 1861 году, когда британские натуралисты заметили поражение у кофейных деревьев, которые росли в окрестностях африканского озера Виктория. Впоследствии Реверенд Беркли установил, что Hemileia vastatrix относится к группе пукциниевых (ржавчинных) грибов, в которой на сегодня известно почти 8000 видов, выступающих паразитами растений. «Опустошительница» – высоко специализированный паразит, поражающий лишь представителей рода Coffea, включая арабику (Coffea arabica) и робусту (Coffea canephora).
Первые симптомы проявляются на верхней стороне листьев, в виде небольших пятен бледно-желтого цвета. Постепенно они увеличиваются в размерах, а с обратной стороны листа проступает оранжевая «сыпь», рассыпающая споры. Если развитию болезни ничто не мешает, за несколько месяцев каждый пораженный грибком участок производит по 4-6 спороносящих «пятен», выбрасывая порядка 300-400 тысяч новых спор. Со временем лист окончательно отмирает, а инфекция, начавшись с нижних веток, взбирается по кроне все выше. В лучшем случае дерево не принесет урожай, в худшем – лишится листвы и погибнет.
Уредоспоры, посредством которых происходит бесполое размножение и распространение «опустошительницы», диплоидны – то есть несут два ядра и два набора хромосом, «отцовский» и «материнский». Половое размножение происходит лишь в конце сезона, в сравнительно засушливую погоду, когда помимо уредоспор образуются гаплоидные, одноядерные базидиоспоры. Эти споры должны прорасти, найти партнера и слиться с ним, снова перейдя к «взрослой» диплоидной фазе.
Любопытно, что в лаборатории удается проследить этот процесс, однако в природе мицелий «опустошительницы» на этой фазе развития на кофейных деревьях не растет. Предполагается, что у грибка имеется и еще один неизвестный хозяин, хотя определить его никак не удается, из-за чего выдвинуты и другие гипотезы, объясняющие эту особенность паразита. Так или иначе, большой нужды в половом размножении грибок не испытывает и может размножаться поколение за поколением за счет одних только бесполых уредоспор. Скорее всего, именно в виде спор Hemileia vastatrix оказалась за пределами Африки, а затем распространилась и по миру.
Жизненный цикл Hemileia vastatrix: от попадания споры до начала инфекции обычно проходит 1-2 суток, и через 10-14 дней появляются новые споры, производство которых продолжается 3-5 месяцев.
Оружие победы
С того времени как большую часть производства кофе пришлось перенести в Южную Америку местные власти пытались выдерживать строжайший карантин, стремясь не допустить проникновения инфекции на континент. Долгое время это работало, однако в 1970-х болезнь заметили уже в Бразилии. Предполагается, что уредоспоры (у Hemileia vastatrix они имеют почкообразную форму, с острыми шипиками на поверхности) могли попасть сюда, зацепившись на поверхности семян других растений, перемещение которых не регулировалось законом и которые случайно оказались на кофейных плантациях.
Бразильские власти постарались действовать как можно более активно, и вокруг пораженной зоны был установлен 50-мильный (80-километровый) «пояс безопасности», на котором уничтожили все кофейные деревья. Однако паразита это лишь слегка подзадержало: через полтора года болезнь вышла за пределы первоначальной зоны. Инфекция стала распространяться по континенту, грозя подорвать мировую торговлю кофе. В Центральной Америке были приняты новые нормы, которые требовали уничтожать любое дерево с подозрением на «ржавчину», а также все деревья в радиусе 30 метров. Однако споры Hemileia vastatrix могут распространяться с водой и ветром, и сдержать их удается далеко не всегда.
К настоящему моменту лишь несколько регионов мира остаются свободными от грибковой пандемии. За ростом и состоянием кофейных деревьев приходится постоянно и тщательно следить, применяя различные меры для сдерживания болезни: более «свободную рассадку», дополнительное удобрение для поддержания сил растения, затеняя кроны и т.п. Разумеется, "