Как изобрести все. Создай цивилизацию с нуля

Севооборот

Нужно держать в уме три невероятно важных факта, касающихся растений.

1. Растения используют энергию солнца, чтобы вырасти большими и вкусными.

2. Химическое вещество, которое они используют, чтобы преобразовывать солнечную энергию, именуется хлорофиллом.

3. Азот является основой хлорофилла.

Будет сильным упрощением назвать азот «волшебной едой для растений», но не чрезмерным. Это самое важное питательное вещество для растений по всему миру, и причиной того, что Венерина мухоловка и саррацения эволюционировали в по-настоящему насекомоядных хищников, стало их желание извлекать азот из всякой летающей и жужжащей мелочи.

Хорошие новости: если вы в достаточной степени живы, чтобы это читать, то атмосфера Земли полна азота. Плохие новости: растения не могут брать азот из воздуха. Вместо этого они добывают его из почвы.

И если они будут раз за разом забирать его, количество азота станет уменьшаться… и вы столкнетесь с очень серьезными проблемами.

Мы рады подробно описать вам, с какими именно.

1. С учетом того, что количество азота в почве, как и других питательных веществ, будет сокращаться, ваши посадки станут расти все хуже и хуже, пока совсем не зачахнут.

2. Вредители и болезни, привлеченные теми растениями, которые вы постоянно сажаете, будут процветать, поскольку вы обеспечиваете им постоянное жилье и питание.

3. Не меняя высаживаемую культуру, вы увеличиваете риск голода в том случае, если случится неурожай.

4. Злаки с поверхностной корневой системой не держат почву, и та будет понемногу эродировать.

5. Злаки с глубокой корневой системой оставляют меньше биомассы в почве после жатвы и тем самым возвращают в нее меньшее количество питательных веществ.

6. Ваша ферма с одной-единственной культурой будет представлять собой унылое зрелище, и вам придется есть на ужин одно и то же каждый вечер.

Чтобы избежать этих проблем, вам нужно давать почве возможность для восстановления. Если вы не в экстремальных условиях, то это делается просто: вспашите поле, но ничего на нем не сажайте целый год (на сельскохозяйственном языке это называется «оставлять под паром») и позволяйте там пастись своим домашним животным. Вспахивание убивает сорняки, а навоз и моча скота полны азота, и это поможет восстановить плодородие почвы[18]. Итак, прекрасно, ваша почва в полном ажуре. Если, конечно, вас не смущает перспектива ничего не есть целый год.

И если в этот момент вы подумали, что можете легко улучшить систему, обрабатывая только половину своих полей каждый год, оставляя вторую половину «отдыхать», то примите наши поздравления: вы только что изобрели севооборот, а точнее говоря, двухпольный севооборот.

Он выглядит следующим образом (табл. 8).

Таблица 8. Двухпольный севооборот: в него вовлечены растения и навоз

При этой системе 50 процентов ваших полей исключены из выращивания пищи, но зато она простая, надежная и позволяет вам есть каждый год. Но если вы хотите больше разнообразия и/или не желаете слышать жалобы по поводу того, что можно было бы и продуктивнее использовать землю, вы можете изобрести трехпольный севооборот.

Он работает следующим образом (табл. 9).

Таблица 9. Трехпольный севооборот. Теперь вы сажаете два раза в год и работаете в два раза больше! Что за мир!

Теперь вы сажаете и жнете дважды в год, и это требует либо дополнительного труда, либо лучших плугов (исторически отвальный плуг позволил решить задачу: смотрите раздел 10.2.3), но это позволяет вам использовать землю с эффективностью 66 процентов. Но если эксплуатировать поля дважды перед жатвой, не приведет ли это к тому, что почва будет истощаться?

Ответ связан с теми бобовыми, которые вы сажаете.

Для бобовых характерны сухие плоды, заключенные в оболочку или стручок: нут, обычный горох, соевые бобы, обычные бобы, люцерна, клевер, чечевица и арахис. Мы перечислили их все прямо сейчас, потому что вы определенно захотите использовать одного из этих плохих парней!

Почему?

Помимо того что все эти штуки вкусны, бобовые входят в число немногочисленных растений, которые могут быть хозяином определенной бактерии (именуемой ризобия, или клубеньковая бактерия, хотя вы, само собой, можете назвать ее как вам захочется), обитающей в корнях. Эта бактерия делает нечто чрезвычайно ценное, на что ни одно растение на Земле не способно само.

Она возвращает азот обратно в почву.

Более точно выражаясь: когда ризобия заражает растение, она действует как единый симбиотический организм, забирая часть углерода, который растение производит в процессе фотосинтеза, и в ответ превращает газообразный азот (N2) в ту его форму, которую растения могут использовать (NH3, или аммиак) и которая хранится в корнях в виде гранул. Когда вы жнете эти растения, оставляя корни в земле, то и азот, и ризобия возвращаются в почву, ожидая следующей посадки.

Бобовые – или, скорее, бактерия, заражающая их, – тот самый «клей», который держит вместе весь трехпольный севооборот. Цивилизации существуют до тех пор, пока составляющие их люди сыты, и трехпольная система позволяет вам повысить производство пищи, увеличивая тем самым максимальный возможный размер самой цивилизации и, следовательно, число находящихся в распоряжении человеческих мозгов. Это также значит, что все, что вы делаете, от мельчайших побед до величайших достижений, зависит от кучки невидимых одноклеточных микроорганизмов, живущих в грязи.

Если они погибнут, то погибнет и ваша цивилизация.

СОВЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ЦИВИЛИЗАТОРА:

Не забудьте посадить бобовые!

Но можем ли мы добиться большей эффективности, обнаглеть еще сильнее и изобрести четырехпольный севооборот, подняв тем самым показатель до 75 процентов… или можем ли мы мечтать о 100 %? Потребовались сотни лет, чтобы человечество хотя бы набралось храбрости, чтобы задуматься о такой возможности, но вы можете смело спорить на свой излишек калорий (табл. 10).

Ведь вам это по силам.

Таблица 10. И в конечном счете система, при которой земля не пропадает зря. Прогресс!

При такой системе севооборота одинаковую поддержку получает и земля, и ее хозяин. Пшеница – для людей, ячмень и репа могут пригодиться как людям, так и живности, репа хорошо хранится зимой, и ею можно кормить скот, любые бобовые хороши, но клевер лучше остальных[19]. В дополнение ко всему животные могут пастись на полях во время фазы репы или клевера, и это помогает контролировать сорняки. Дополнительно каждое поле получает три года передышки, прежде чем на нем появляется та же культура, так что вредители благополучно вымирают от голода.

Если в вашем регионе нет всех этих растений, то вы можете заменять что-то другими, по крайней мере до тех пор, пока запасы азота в почве возобновляются[20]. Сохраняйте при этом осторожность: если не давать полю отдыхать, ему может грозить избыточное вспахивание, источник проблем (см. раздел 10.2.3).

Вы можете ощутить, что все это дело выглядит достаточно мудреным и люди молодцы, что до него додумались. Но на самом деле все вышло не так лестно для нас: наука, разобравшаяся с азотом и всем прочим, возникла позже, а вместо этого мы учились на собственных попытках и ошибках на протяжении многих тысячелетий, и даже простейшая двухпольная система появилась не раньше 6000 до н. э., а четырехпольная вошла в оборот только в XVIII веке н. э.

Итого: больше 20 тысяч лет для того, чтобы изобрести нормальное сельское хозяйство!

И все обстоит даже хуже: симбиоз между ризобией и бобовыми, который делает возможным продвинутую систему севооборота, возник в результате эволюции около 65 млн лет назад. Это так давно, что даже динозавры имели шанс изобрести наиболее сложную систему ротации культур, если бы они только были достаточно умны, или хотя бы попытались, или не были ужасным образом истреблены астероидами[21].

Помимо азота растениям также нужны кальций и фосфор.

Фосфор можно получать из костей, а кальций из зубов, так что обработка скелетов животных выглядит неплохой идеей. Вы можете перемолоть их и вскипятить, чтобы получить костную муку, самый удобный способ для того, чтобы засеять костями поле, а устроив реакцию костяной муки с серной кислотой (см. приложение С), вы получите фосфат, который растения усваивают куда легче и который поэтому является лучшим удобрением.

И теперь, когда вы знаете все о селекции и севообороте, вы (или люди из вашей цивилизации, если вы сами не склонны к сельскому хозяйству) готовы к эффективной работе. Само собой, в зависимости от того, где и когда вы оказались, вам будут доступны различные животные и растения, и эти детали описаны в последующих двух разделах.

Бо́льшая часть биомассы Земли бесполезна для человека: она либо неусвояемая, либо ядовитая, либо опасная, либо ее сбор и приготовление занимают слишком много времени, либо она содержит слишком мало питательных веществ, чтобы с ней имело смысл возиться. Но не отчаивайтесь: небольшое количество видов животных и растений на этой планете на самом деле очень полезно для нас, они обеспечивают нас едой, материалами для одежды и жилищ и даже лекарствами.

Скрестим пальцы, чтобы рядом с вами оказался кто-то из них!

6

Что будут есть другие люди, если я попал в эпоху, когда они уже эволюционировали, но до того, как оказалось изобретено сельское хозяйство, и как я могу сказать, не ядовита ли эта штуковина, поскольку я клянусь, древние люди иногда едят на самом деле идиотские фиговины?

Отличные новости: один раз можно съесть все что угодно!

Мы не так много знаем о фруктах и овощах той эпохи (от 200 тысяч до н. э. до 10,5 тысячи до н. э.), поскольку бо́льшая часть временных исследований этого периода оказалась нацелена на решение более интересных проблем, вроде: «Как митохондриальная Ева – мы даже без машин времени знаем, что она жила между 99 и 148 тысячами лет назад и является общим женским предком всех живущих сегодня людей – выглядела?»

На тот случай, если вам интересно, – она выглядела сногсшибательно.

Ее мужской эквивалент, Y-хромосомный Адам, общий мужской предок всех людей, тоже был тот еще жук.

Но, возвращаясь к овощам и фруктам, давайте изложим все, что нам известно:

• 780 тысяч лет до н. э.: фиги, оливы и груши употреблялись в пищу, и это еще до возникновения анатомически современного человека;

• 40 тысяч лет до н. э.: финики, бобовые и ячмень присоединились к компании;

• 30 тысяч лет до н. э.: яблоки, апельсины и дикие ягоды вошли в «потребительскую корзину»;

• 10 500 до н. э.: изобретено сельское хозяйство, а также селекция животных и растений.

К счастью для вас, съедобные фрукты и овощи можно найти в любую эпоху существования человека, поскольку, если бы таковых не было, человек просто бы вымер и мы бы не протянули достаточно долго, чтобы изобрести FC3000тм. Плохие новости заключаются в том, что эти растения, зелень и овощи отличаются от своих потомков, с которыми мы хорошо знакомы.

И они определенно будут хуже.

Как мы уже видели, селекция улучшила характеристики растений (с человеческой точки зрения: большие урожаи, большие плоды, стойкость к засухе и т. д.), и это означает, что чем дальше в прошлое вы отправляетесь, тем худшего качества фрукты и овощи вам встретятся. Меньшие урожаи, хуже вкус, сложнее очищать и готовить – все эти вещи ожидают вас в будущем, под которым мы, само собой, подразумеваем далекое прошлое.

Вспомните далеких предков кукурузы, персика и арбуза, которых мы описали в предыдущем разделе.

Ниже показано, как они выглядели до и после того, как люди занялись селекцией (рис. 12).

Рис. 12. Приготовьтесь к разочаровывающим салатам

Если вы вдруг захотите отведать фруктового салата из арбуза и персика (с… кукурузой в качестве украшения?), вам придется собственноручно заниматься селекцией. Достойного внимания початка кукурузы вы не найдете до 900 н. э., и это печально, поскольку единственное зернышко современной кукурузы содержит больше питательных веществ, чем целое растение ее предка. Вы не встретите оранжевой моркови до 1600 н. э., каждое авокадо, что вы съели в своей жизни, происходит от единственного семечка, найденного при таинственных обстоятельствах в 1926 году[22], а красный грейпфрут, с которым вы так хорошо знакомы, не существовал до экспериментов с радиацией, проводившихся правительством в 1950-х[23].

Тем не менее вы можете найти преимущество в том, что знаете, чего именно можно добиться от этих растений с помощью селекции. Ведь вы помните, каковы их потомки, и понимаете, что ваша цель достижима, реальна, а усилия вполне стоят того.

Но прежде чем приняться за дело, вы должны собрать нужных вам животных и растения, и для того, чтобы есть, и для собственного сельскохозяйственного мероприятия. В процессе вы наверняка столкнетесь с потенциальной едой, с которой и вы, и люди той эпохи не будут знакомы.

Как можно определить, съедобна ли она?

Неудачный ответ «сожрать горсть и посмотреть, не умрешь ли ты», более удачный – «съесть маленький кусочек и посмотреть, не умрешь ли ты», ну а самый лучший ответ – «прочитать этот раздел и запомнить все, что в нем изложено», а именно – сравнительно безопасный способ знакомства с непривычной едой.

Во-первых, не существует млекопитающих, чье мясо изначально ядовито, так что их есть обычно можно (аллергию в сторону), но если вы взялись за утконоса, не трогайте ядовитую железу[24]. Также не существует птиц, чье мясо изначально ядовито, но есть некоторые виды – подобно перепелке или обыкновенному шпорцевому гусю, – чье мясо, кожа и даже перья при определенной диете приобретают свойства настоящей отравы. Подобные птицы могут есть токсичные для людей растения и животных и накапливать токсины в собственных телах, так что не заглатывайте всех пташек в один присест[25].

Все становится еще более сомнительным, когда вы собираетесь есть змей, рептилий, рыб, пауков и динозавров, среди которых встречаются по природе ядовитые виды. Фактически все пауки с технической точки зрения ядовиты, но только у некоторых яд достаточно силен, чтобы убить вас.

Растения представляют еще бо́льшую токсическую угрозу, чем животные.

Поскольку растения не могут двигаться, подобно животным, чтобы убежать от хищников, им приходится вырабатывать иные защитные стратегии, и многие из них базируются на принципе: «Я заставлю того, кто меня съест, так страдать, что он никогда не побеспокоит меня второй раз, хотя если хорошенько подумать, то к чему риск, лучше просто убить их всех сразу». Некоторые яды растительного происхождения не столь страшны (семечки яблока содержат цианид, но вам нужно съесть тонну этих семян, чтобы сказался эффект), но другие невероятно опасны.

Среди худших – австралийские жалящие кустарники, получившие прозвище «растение самоубийц» после историй о том, как люди и животные убивали себя, чтобы избавиться от боли, вызванной этим растением. Когда вы касаетесь его, нейротоксин, покрывающий полые волоски на листьях, проникает через кожу и вызывает невыносимое страдание, сравнимое по описаниям с одновременной пыткой кислотой и электричеством. Единственное средство спастись – погрузить пострадавшую часть тела в соляную кислоту, а затем удалить волоски пинцетом, очень осторожно, поскольку если они ломаются в коже, то боль лишь увеличивается.

СОВЕТ ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ЦИВИЛИЗАТОРА:

Даже растения в Австралии хотят убить вас!

Нет необходимости говорить, что в Австралии вы должны держаться подальше от любых кустарников от 1 до 3 метров высотой с опушенными листьями в форме сердечка длиной от 12 до 22 см.

К счастью, вы можете подвергнуть любую еду растительного или животного происхождения универсальному тесту на съедобность, изображенному ниже в очередном экскурсе в сторону. Но прежде чем приступать к тесту, убедитесь, что у вас в распоряжении есть много воды (пресной и соленой) и некоторое количество древесного угля (раздел 10.1.1).

Пресная вода для питья или промывания пораженных участков кожи, губ и языка в том случае, если случится что-то нехорошее, соленая – чтобы вызвать рвоту, если нечто нехорошее случится внутри вас, и чайная ложка древесного угля, смешанного с водой, поможет абсорбировать токсины, если это проглотить.

Приятного аппетита!

Тестируйте каждую из частей потенциально съедобного объекта по отдельности (семена, стебель, листья, почки, плоды и т. д.) и в том же самом состоянии, в котором вы собираетесь ее потреблять (сырой или приготовленной). Приготовленное всегда лучше. Восемь часов перед каждым тестом не ешьте ничего и помните, что даже проверка одной части потенциально съедобного объекта займет бо́льшую часть дня.

Чтобы избавить себя от пустой траты времени на заведомо ядовитые вещи, помните: яркие цвета обычно (но не всегда) используются в природе для того, чтобы заявить: «Меня хорошо видно, и это значит, что я не беспокоюсь по поводу хищников, а намекаю, что, съев меня, ты точно не обрадуешься[26]».

1. Понюхайте то, что собираетесь съесть.

Сильный неприятный запах обычно плохой знак, также не стоит есть то, что пахнет гнильем, – потому что оно гнилое; и если ваша еда пахнет миндалем, хотя миндалем не является, она может содержать цианид.

2. Кожа на внутренней стороне локтя или запястья очень чувствительна: аккуратно потрите в одном из этих мест кусочком еды и подождите 15 минут. Если кожу начнет жечь, покалывать, наступит онемение или иная реакция, то ваш образец в еду не годен.

3. Если ничего плохого не случилось, быстро коснитесь кусочком еды уголков рта и подождите 15 минут.

4. Если ничего плохого не случилось, слегка коснитесь кусочком еды губ и языка и подождите 15 минут.

5. Если ничего плохого не случилось, положите кусочек себе на язык и подождите, если вы еще не догадались, 15 минут.

6. Если ничего плохого не случилось, пожуйте кусочек, но не глотайте и оставьте во рту на 15 минут.

7. Если ничего плохого не случилось, проглотите тот кусочек, который вы жевали 15 минут назад, и не ешьте больше ничего (можно только пить воду) восемь часов.

8. Если ничего плохого не случилось, съешьте пригоршню тестируемой еды и выждите еще восемь часов.

9. Если вы добрались до этого места без проблем, то ваша еда почти наверняка безопасна. Вы можете постепенно добавить ее к своей диете на протяжении следующей недели.

Процесс целиком занимает семнадцать с половиной часов, и вы не можете есть ничего больше, пока занимаетесь тестированием, но это перспективный и безопасный способ экспериментировать с новой едой и при этом не умереть. И пусть он не совершенен – сыпь от ядовитого плюща, например, может иногда появиться через несколько дней, – он все же убережет вас от многих неприятностей.

7

Пуская корни: полезные растения для застрявшего в прошлом путешественника во времени