Івонн Ейткен Піонерка агронауки: як Івонн Ейткен змінила сільське господарство

Доктор Івонн Ейткен, вчена в галузі сільського господарства (1911–2004), отримала ступінь доктора сільськогосподарських наук у Мельбурнському університеті та продовжувала працювати там протягом усієї своєї кар’єри. Її дослідження зосереджувалися на тому, як види рослин адаптуються до клімату через різні реакції на цвітіння ранніх і пізніх сортів і як це, у свою чергу, впливає на період вегетації (тобто кількість днів від посіву до початку цвітіння, першого квітнення та дозрівання насіння).

Вона вперше досліджувала вплив щоденної температури та фотоперіоду на групу з дев’яти добре відомих сільськогосподарських видів (три бобові, шість злаків і трав), висіяних у Мельбурні (широта 38° пд. ш.) з інтервалами протягом року. Ще один набір тих самих сортів вирощувався в різних кліматичних умовах у інших світових сільськогосподарських регіонах у 1963, 1970 та 1975 роках, причому унікальні дані збирала вона особисто.

Вона зробила внесок у пошук кращих видів сільськогосподарських культур і пасовищ для Австралії, поглиблюючи наше розуміння генетичних факторів у межах виду, які контролюють репродуктивний розвиток у різні сезони та клімати.

Інтерв’ю провела пані Нессі Аллен у 2001 році.

Підхід до науки з ентузіазмом і радістю

— Івонн, розкажіть нам про ваше раннє життя.

— Я народилася в Хоршемі, штат Вікторія, у 1911 році. Я пам’ятаю, як під час Депресії люди приходили до дверей, пропонуючи рубати дрова, щоб отримати щось поїсти. Це було жахливо.

Я була старшою з двох дітей моїх батьків, і щоразу, коли родині доводилося переїжджати через роботу мого батька, який був менеджером банку, ми мали допомагати — внаслідок цього ми часто знаходили дуже цікаві речі під сидіннями меблів. Мої батьки обоє цікавилися освітою, особливо освітою своїх дітей. А моя мама, як шкільна вчителька, знала, наскільки монастирі Милосердя прагнули до освіти.

— Чи цікавила вас наука в дитинстві та в школі?

— Спочатку я не думала про «науку» як таку; вона просто була присутня. Я була від природи допитливою, і наука приваблювала мене, коли з’являлася в моїй шкільній програмі, наприклад, коли ми намагалися проводити експерименти. У монастирських школах у мене були хороші вчителі.

Останні два роки школи я виграла стипендію в гілці монастиря Милосердя, яка приїхала з Балларата до Сент-Арно, сільського місця, де ми жили. У школі не було жодного обладнання чи місця, де можна було б викладати фізику чи хімію, а персонал не мав навичок для цього. Але молодших черниць заохочували починати університетське навчання з науки, відвідуючи Школу гірничої справи в Баллараті, де вони могли вивчати геологію та ботаніку, що означало, що я теж могла це робити. Я прагнула займатися чимось, пов’язаним із наукою — і мене anyway цікавили фермерські справи, тож я була в захваті, коли отримала стипендію на вивчення сільськогосподарських наук у Мельбурнському університеті. Це було важливо.

— Отже, у певному сенсі напрям вашої кар’єри визначився випадково?

— О так. І це могло б не піти далі, адже мої батьки нічого не знали про цю «сільськогосподарську науку», і вони дуже сумнівалися, як і черниці. На щастя, одна з черниць зателефонувала своєму братові, який був експертом із зрошення люцерни і займав високу посаду в Департаменті сільського господарства, і він сказав: «Звісно, це нормально для жінок. Нам потрібні вчені».

Подолання недоліків

— Як вам вдалося впоратися із зоологією, фізикою та хімією на першому курсі університету, коли ви не вивчали їх у школі?

— Це був явний недолік, але, на щастя, були дуже хороші демонстраторки, які займалися практичною частиною. Їхня співчутливість до людей, які починали без цих навичок, стала вирішальною для того, щоб я склала свій рік. З ботанікою все було гаразд; зоологія була досить близькою до неї, і там був хороший демонстратор; але лише завдяки демонстраторам я могла зрозуміти фізику та хімію.

На жаль, наприкінці другого курсу я захворіла — того року, коли ми половину тижня їздили на дослідницьку ферму у Верібі, щоб вивчати практичну сторону сільського господарства. Мене відправили додому в Сент-Арно як інваліда, і довелося довго лежати в ліжку, доглянута моєю мамою. Я одужала, але це зайняло близько 2 років, і я повернулася лише в 1934 і 1935 роках, щоб закінчити навчання. Я була рада, що моя стипендія зберігалася, поки мене не було, бо інакше ми не могли б дозволити собі оплатити проживання в резиденції при університеті.

— Я розумію, що професор Вадхем, голова факультету сільського господарства, вам допоміг.

— Він був надзвичайно корисним. Він дуже привітно мене прийняв. Я запізнилася на два тижні з поданням заявки на вступ, і тоді моя мама приїхала зі мною, щоб почати. Дізнавшись, що мені немає де жити, професор Вадхем зателефонував директорці Джанет Кларк Холл (одного з двох жіночих коледжів при університеті на той час), і так я змогла отримати маленьке вільне місце.

Пізніше, коли я була вдома хвора, але починала одужувати, я написала професору Вадхему, щоб отримати ідеї про те, над чим я могла б працювати, готуючись до наступного року чи двох. Приїхавши до Австралії з Англії, він дуже цікавився нашими різними видами рослинності, а також місцевими травами. Він сказав: «Ну, у вас там, у сільській місцевості, є місцеві трави. Спробуйте дізнатися про них, дослідити їх, і це може стати вашою доповіддю на четвертому курсі».

Це дало мені дуже цікаве заняття. Моя сім’я познайомилася з одним чи двома фермерами, які поступово представили мене іншим людям. Деякі дуже цікавилися правильними назвами трав, і кілька з них приносили зразки, які я могла вирощувати в саду тощо. І я могла розпитувати фермерів про управління їхніми фермами, про те, чи були у овець ягнята чи ні, і все таке.

Знайомство з конюшиною

— Коли ви закінчили навчання в 1936 році, які були ваші плани?

— Я все ще хотіла навчатися на вченого. Професор Вадхем порадив мені піти до бібліотеки й трохи часу провести, переглядаючи різні типи досліджень, які мені могли б сподобатися. «Спускайтеся вниз через кілька годин, — сказав він, — і ми поговоримо про це». Я дуже добре пам’ятаю, що він ледве глянув на довгий список, який я склала, з усілякими різними напрямками — від тварин до рослин і мікробіології. Він просто сказав: «У мене є запрошення від Департаменту сільського господарства. У них є щось дуже цікаве в садах Бернлі, але не вистачає людей, щоб допомогти. Чи не хотіли б ви поїхати й подивитися, чи вам це сподобається?» Це започаткувало майже всю мою кар’єру.

Моїм батькам довелося переїхати до Мельбурна, тож мені потрібні були додаткові гроші, але професор Вадхем знайшов мені невеликий щорічний грант, який він поступово збільшував із року в рік протягом деякого часу. А трохи грошей від демонстрацій із ботаніки та інших предметів вистачало мені, щоб продовжувати.

— Який проєкт запропонував вам професор Вадхем?

— Це був проєкт про маленьку конюшину, яка обіцяла покращити пасовища для випасу в різних кліматичних умовах — від кращих земель аж до Маллі, де був дуже короткий і непостійний вегетаційний період. Її звали підземною конюшиною, через її незвичайну здатність закопувати своє насіння. Єдиною іншою культурною рослиною, яка має цю надзвичайно незвичну особливість, є арахіс.

Підземна конюшина — це досить маленька рослина з трьома листочками, тому вона належить до групи трилисників. Це бобова рослина, що означає, що вона має здатність до симбіотичних відносин із бактеріями Rhizobium, які утворюють вузлики на коренях конюшини. (Це не патологічне прикріплення.) Тоді виробляється азот на рівні добрива, доступний рослині в обмін на надання житла бактеріям. Це дає більшу цінність фермеру через високий вміст білка в листі та через те, що азот виділяється в ґрунт, коли рослина — однорічник — відмирає.

— Кому ви допомагали в садах Бернлі?

— Пану Джима Гаррісона, нашого випускника, який був приблизно на 10 років старший за мене. Він почав збирати цю дивну маленьку бур’яноподібну рослину, яка випадково потрапила до Австралії й адаптувалася до нашого клімату. Ніхто інший не працював над цим. Він збирав зразки підземної конюшини з різних частин Вікторії, переважно молочних районів, а також писав до Західної Австралії, щоб зібрати зразки, знайдені там випадково. У нього був справжній ентузіазм наслідувати чудові подвиги Вавілова, вченого з Росії, який після війни очолював експедиції до інших країн, щоб зібрати культивовані типи продовольчих рослин для вивчення. Як і Джим Гаррісон, нас навчали за Вавіловим як за найважливішою частиною сільськогосподарської науки, і як студенти ми були захоплені тим, що ці експедиції робили щось надзвичайно практичне. Вони показали, що коли ви вирощували рослини одного виду поруч, була величезна природна варіація, яку люди використовували, щоб отримати короткий вегетаційний період, хороший сорт і пізніший.

Гаррісон знайшов деякі з цих рослин на залізничній колії. Можливо, якби він почав збирати там, він міг би знайти цю чудову варіацію, хоча вона не пройшла через людські руки. Це стало для нього чудовим захопленням і надзвичайно вразило Департамент сільського господарства. Він працював над цим 7 років до того, як я приєдналася, і його перші збори показали величезний спектр варіацій, тому департамент тепер хотів, щоб усе дослідження було записане й доступне для інших людей. Але Гаррісон і його помічник, Френк Дрейк, завжди мали інші справи й не могли просунутися далі. Вони отримували результати, але все застопорилося. Тож я отримала шанс працювати з ними.

Я мала допомагати перевіряти їхні результати, заохочувати оформлення результатів у графіки та таблиці, які могли б прочитати інші люди, думати про те, які є докази, і дізнатися більше про біологію підземної конюшини, особливо її здатність до широкого діапазону часу цвітіння — багато роботи, бачите. Перше, що потрібно було зробити, — це подивитися на рослини, які висівали рік за роком протягом 6 років у той самий час: типовий час посіву для фермерських культур, з квітня, восени, коли могли прийти дощі, до приблизно листопада/грудня, коли формувалося сухе насіння, а потім наставала посуха. Коли я подивилася на дані, вони були чудові — 6 років, і рослини щороку робили те саме. Ми могли бачити групи: одна починала цвісти рано, в середині серпня, коли ще була зима; наступна група — через місяць, на початку весни; наступна — в середині весни, у жовтні. Я ніколи раніше не бачила рослин у такому надзвичайно широкому діапазоні, що ростуть поруч.

Але ми не знали, як рослина реагує на будь-який інший клімат. У рік, коли я почала допомагати в Бернлі, ми вирішили, що мусимо протестувати рослини на це. В австралійських умовах висаджування насіння того самого сорту щомісяця протягом року було б подібно до проходження приблизно трьох різних кліматів — від зими до весни, літа й осені. Це показало б нам, як рослина реагує, і ми могли б почати бачити, які фактори змушують її поводитися по-різному. І так ми розпочали ще один набір на 4 роки. Саме з цього другого методу, експерименту з часом посіву, ми отримали підказку про реакції рослини на температуру як один фактор, що змінюється, а також на години світла в день — інший фактор, який тільки почали відкривати в усьому світі.

— Здається, ви також працювали над тим, як варіюється час до досягнення зрілості.

— Ця мінливість типів дозрівання рослин мене зачаровувала — той факт, що один тип досить швидко переходив від посіву до цвітіння й завершення дозрівання насіння, що робило його придатним для коротшого вегетаційного періоду в певних місцях, але інший був настільки повільним, що ставав доступним лише через пару місяців. Йому потрібен був весь цей додатковий час, щоб розвинутися, зробити листя й насіння та завершити свій вегетаційний період.

Наше навчання щодо пшениці та інших злаків у сільськогосподарських угіддях Вікторії майже повністю стосувалося пшениці та селекції пшениці, необхідної для отримання високих урожаїв як у швидко розвиваючихся рослинах для сухіших земель, так і в тих, що мали довший вегетаційний період. Але тут була маленька пасовищна рослина з природною здатністю до вибору. Проблема полягала в тому, щоб дізнатися трохи більше про те, на що реагує рослина. І мій інтерес до другого методу, який ми використовували в Бернлі — щодо часу посіву та реакції рослини — став початком моїх власних особливих досліджень, як у тому, як я там допомагала, так і в тому, що я змогла зробити в наступні кілька років, отримуючи більше деталей про механізми контролю.

Проблема твердонасінності конюшини

— Ваша робота на ступінь магістра стосувалася твердонасінності в конюшинах. Що спонукало вас досліджувати це?

— Це було своєрідним побічним напрямком, який мене зацікавив. Ніхто інший не займався цим особливо, крім когось у Канаді, який працював над іншим видом бобових.

Це типова характеристика конюшин, як і багатьох інших бобових, таких як акації, що вони виробляють великий відсоток твердого насіння щоразу, коли утворюють насіння. Але фермер може намагатися підвищити цінність конюшин, збираючи насіння й висіваючи його. Тоді мати високий відсоток твердого насіння й, відповідно, дуже низький рівень проростання — це великий недолік для початку вирощування конюшини як культури чи пасовищної рослини.

Проблема твердого насіння була особливо дратівливою. У певному сенсі це не проблема, якщо у вас є механічний збір, адже подряпина на оболонці насіння робить його здатним реагувати на воду. Проблема виникає, коли тверде насіння перебуває в ґрунті. Воно може проростати кілька років, і ви не отримуєте користі від росту рослини. Тож твердонасінність цінного типу конюшини потрібно розглядати з точки зору того, як фермер може краще контролювати проростання.

Я почала з того, що брала зрізи насіння, коли воно розвивалося після запліднення в самій насіннєвій клітині — яка часто була закопана в ґрунт, у маленькому скупченні приблизно з трьох-чотирьох насінин у колючці, що було способом розвитку рослини після запліднення. Зі зрізу я могла бачити структуру зовнішнього шару, своєрідне воскове покриття. Якщо воно було суцільним, вода не могла проникнути до насіння, і воно не могло прорости. Тож перше, що потрібно було зробити, — це визначити причину твердонасінності.

Друге — з’ясувати, які умови змусили б насіння природно розм’якшитися в ґрунті. Це було набагато складніше питання, але відповідь прийшла з виявлення того, що структура мала невелику особливість. У вас була суцільна гладка поверхня з одного шару клітин, вертикальна до внутрішньої частини тканини, але в одному місці виступав маленький горбик, схожий на прищик. І коли ви брали зріз, це були клітини, утричі довші, що виштовхували воскове покриття. (Це було в будь-якому насінні, хоча через його малість доводилося уважно придивлятися.)

Я спочатку тестувала ці насіння на зміни температури. Зрештою, насіння в ґрунті ніхто не подряпає, і єдине, що могло на нього вплинути, — це реакція на чергування температур, особливо щодня протягом приблизно місяця — як це буває наприкінці літа, коли переходиш на зиму. Я експериментувала, використовуючи холодильник і обігрівачі, і змінювала положення цих насінин протягом дня. Тримаючи їх у воді, можна було спостерігати, що відбувається. Коли ви давали їм досить широке чергування, як у осені, ось і диво — через кілька тижнів ви виявляли, що кілька твердих насінин стали м’якими, і так далі. Це виявилося відповіддю на те, що відбувалося в ґрунті.

Але щоб отримати доступ до можливості це змінити, потрібно було дізнатися трохи більше про те, що відбувалося в самій рослині. Чи були певні моменти в часі розвитку рослини, коли насіння від перших сформованих квіток робило себе трохи твердішим, ніж те, що утворювалося з квіток, які формувалися вздовж пагонів приблизно через місяць? (Підземна конюшина — це рослина, що росте пласко, її листя й квіти розвиваються на пагонах, що контактують із землею.) Ну, саме це ми й виявили. Ми отримали підказку, що це пов’язано з кількістю часу, який рослина витрачала на вироблення цього насіння з квіткової частини й доведення його до повного розміру. І це також проявлялося, коли ви відбирали насіння: ті, що були з квіток, які сформувалися першими, зазвичай були помітно більшими за ті, що сформувалися останніми, незадовго до відмирання рослини. Покладіть їх у воду поруч, і насіння з найновіших сформованих квіток, як значно вищий відсоток, зазвичай було м’якшим. Тож це принаймні дало відповідь, але фермеру це не допомогло.

Ми трохи продовжили з деталями, тестуючи, який діапазон температур робив різницю, і водночас перевіряючи, чи деякі з сортів, які ми тестували, з великим діапазоном у Бернлі, були менш твердонасінними, ніж інші. Ми знайшли кілька таких тут і там. Але це також не допомагало фермерам, бо ці насіння не були доступні для покупки й використання. Тим не менш, це був найкорисніший показник, який я отримала з дослідження. Його вдалося записати, і це дало мені статтю, яку я мала представити Королівському товариству. Також, на щастя, я могла подати це на ступінь магістра — який я отримала в 1939 році.

Використання польового гороху для виробництва пшениці

— Ви працювали над іншим проєктом одночасно з конюшиною, чи не так?

— Так. У 1938 році я вплуталася в проблему селекції польового гороху. Це, мабуть, звучить дивно зараз, але в Департаменті сільського господарства Вікторії була справжня криза. Протягом 50 років загальний урожай пшениці неухильно знижувався, хоча й виводилися й випробовувалися нові сорти. Зниження було настільки жахливим, що департамент зателефонував професору Вадхему, питаючи, що можна зробити.

Вони дійшли висновку, що єдиний спосіб покращити це — запровадити бобову культуру: бобову з такою ж здатністю, як конюшина, вносити додатковий азот у ґрунт і давати достатній урожай для вирощування. Якщо фермер включить це в сівозміну, яка завжди потрібна пшениці — один рік пшениці, рік іншої культури, рік відпочинку, а потім знову пшениця — це може змінити ситуацію з урожайністю. І так я погодилася розпочати програму селекції польового гороху для Маллі та Віммери.

Це виявилося досить довгостроковим, адже в селекційній програмі потрібно знайти й протестувати багато сортів, щоб побачити, які з них мають цінність як батьківські для схрещування. У нас в Австралії було дуже мало сортів, і мені довелося діставати будь-які сорти гороху, які я могла, з Європи та інших місць, особливо з тих, де їх виводили для складних кліматів, як-от короткий вегетаційний період через морози чи посуху. Збір цього разом зайняв кілька років, а потім у наступні рік-два я змогла почати схрещування. І врешті я отримала два сорти, які можна було розмножити для комерційного використання.

Коли я почала збирати колекцію для вирощування, я розпочала дослідження в садах Бернлі. Перший раз це ледь не зруйнувалося, бо дикі голуби прийшли й з’їли більшість насіння, що проростало, тож мені потрібне було інше місце для вирощування мого матеріалу. Обговорення завершилося пропозицією коледжу Дукі. Там не тільки було менше голубів, але й більше можливостей, із кліткою, у якій я могла вирощувати деякі зі своїх схрещувань, і полями, де горох, можливо, тимчасово можна було б накрити сіткою. «У будь-якому разі, — сказали мені, — це все, що ми можемо вам дати. Ви можете поїхати до Волпеапу, що було б ще одним хорошим місцем для початку насіння для сортів. Це ваш вибір». І так ми й зробили.

Ми могли проводити схрещування тут, але для початку фактичного вирощування й відбору ми переїхали до коледжу Дукі. Щойно я знаходила ранні рослини зі схрещувань, їх збирали разом, щоб отримати достатньо насіння для ділянки (кожна ділянка була дуже маленькою, приблизно метр квадратний), а потім це висаджували у Волпеапі, і його еквівалент також вирощували в Дукі. Волпеап був надзвичайно важливим як місце для тестування виживання рослини. Наші перші кілька сортів зіткнулися з проблемами через посуху, але наступний рік, 1939, був дуже хорошим. Протягом тих понад 20 років у Волпеапі було кілька посушливих років, але я отримувала тут і там докази цінних сортів.

Я схрестила хороший батьківський сорт, який у нас був, звичайний, що рано ріс як у Маллі, так і у Віммері, із чимось, що прийшло з Ефіопії у вигляді пакета насіння — воно потрапило на стіл у садах Бернлі, було передане мені, бо я працювала з горохом, і виявилося трохи кращим у боротьбі з посухою, ніж звичайний. З цього вийшли два сорти, які ми вирішили, як побічний результат селекційної програми, зробити комерційними.

— Мені сказали, що деякі студенти, які вам допомагали, охрестили вас Міс Пібоді через сонячний капелюх, який ви носили цілий день під час роботи.

— О так, це був великий жарт для місцевих студентів. У ті дні мало хто мав капелюхи.

Збільшення врожайності: викладацька посада та подальші дослідження гороху

— Коли ви приєдналися до постійного штату університету?

— У 1945 році, наприкінці війни. Професор Вадхем був глибоко залучений у планування поселень для солдатів, особливо в реабілітацію та належне навчання солдатів, які хотіли займатися фермерством, і не міг витрачати час на свої звичайні лекції з агрономії та рослинної сторони речей. Оскільки я була залучена до практики цього протягом попередніх кількох років, наказ був: «Ви викладаєте, а я внесу вас до постійного списку».

— Чи тримало це вас у Мельбурні, чи ви все ще працювали деінде?

— Я продовжувала випробування врожайності гороху в Маллі та в Дукі. І було кілька можливостей для посадки, щоб протестувати деякі з моїх сортів, наприклад, у Інституті Вейта в Південній Австралії та в Хоршемі у Вікторії, де коледж Лонгеренонг став центром селекції пшениці. Вони були лише епізодичними, але давали мені більше досвіду щодо реакцій на вегетаційні сезони.

Дуже мало роботи було зроблено для підвищення врожайності консервного гороху чи овочевого гороху — подібних видів гороху, потрібних для промисловості — тому що сорти привозили зі Сполучених Штатів, Англії тощо. Ми задумалися: «Чи могли б ми вивести сорти для збільшення кількості повних стручків у гороховій рослині?» Місця, де відбувався механічний збір, були у вологіших частинах Вікторії, більш південних частинах Західного району та в Гіппсленді. Нам довелося визначити сорти, які ми хотіли протестувати. Вирощування їх на маленьких ділянках, щоб з’ясувати їхню врожайність за цих умов, означало подорожі для посіву та збору врожаю, але дослідницька ферма департаменту на сході від Мельбурна надала ближче місце для спостережних ділянок, які мені потрібні були.

Вивчення вегетаційних сезонів у двох півкулях

— Коли ви вперше поїхали за кордон для досліджень?

— Це було в 1955 році. Професор Вадхем вирішив достроково вийти на пенсію через хворобу, тож стало терміново, щоб я взяла відпустку раніше. Він раптово запитав мене: «Як щодо відпустки наступного року?» — і мені довелося подумати, що я хочу зробити.

Мій досвід до того часу зробив мене дуже зацікавленою в тому, щоб дізнатися набагато більше про врожай гороху в різних частинах Європи, від Середземномор’я до північної Швеції. Також я прагнула посадити свій маленький набір ранніх, середніх і пізніх сортів гороху на території сільськогосподарського факультету в Кембриджі, щоб отримати перші дані про те, як вони реагують на довші години світла та прохолоднішу весну, а потім порівняти це з моїми даними з Мельбурна. І я хотіла зв’язатися з доктором Купером у станції селекції рослин у Вельсі. Так само, як я досліджувала підземну конюшину, він почав шукати характеристики, що контролюють реакції райграсу на цвітіння. Звісно, у процесі подорожі від Греції до північної Швеції я використовувала кожну можливість відвідати дослідницькі станції, які працювали над горохом, і дуже небагато тих, що почали працювати над пасовищними рослинами.

— Ви згадали про отримання даних у Кембриджі для порівняння з тим, що у вас було з Мельбурна. Які проблеми ви сподівалися вирішити?

— Вони стосувалися переважно кліматичних відмінностей. Однією проблемою був дуже короткий вегетаційний період. У випробуванні та тестуванні сортів ідея полягала в тому, щоб перевіряти лише одну характеристику, одну ситуацію за раз. Тож, думаючи про короткий вегетаційний період, ви починали дивуватися: «А що відбувається, коли ви піднімаєтеся вгору по схилу гори?» Це було б місце, де можна розмістити ваші ділянки, скажімо, на трьох різних рівнях, посадити їх в один і той же день чи два і з’ясувати, як однакові сорти реагують на зростаючу холодність. Потім ви думали: «А що можна зробити в Австралії?» Це дуже стосувалося підземної конюшини, щойно ми виявили, що принаймні пізній сорт відмовлявся переходити в стан цвітіння, коли температура була занадто високою. Ви припускали, що це контролювало б їхнє використання в Квінсленді, тож я попросила своїх друзів із дослідницької сторони там посадити насіння тощо як частину мого дослідження підземної конюшини. І думаючи про австралійські температури, я зрозуміла, що для природно вищої температури вам доведеться їхати за милі від Мельбурна, навіть до Північної Території.

Коли я почала шукати ці різні види вегетаційних сезонів в Австралії, мені спала на думку ще одна сторона того ж самого. А як щодо різних висот? В Австралії вибір дуже малий, але, напевно, острів на Гаваях дав би вам діапазон температур. Ви могли б спробувати Каліфорнію також — хоча вони на тій же широті, що й ми, їхні гори забезпечують необхідний діапазон температур. Тож я почала думати про таку комбінацію.

Моя відпустка в 1955 році дозволила мені провести перше таке випробування, яке я могла легко зробити. Оскільки Кембридж знаходиться на широті 56 градусів північної широти, тоді як ми на 38 градусах південної широти, я могла створити умови для весняного росту на вищих широтах, щоб порівняти з тим, що я знала, відбувалося тут. Це стало дуже гарячковою ідеєю в моїй голові. Можливість sabbatical leave дала мені цей перший досвід і привела до ідеї, що план, група видів, яка була б обмеженою, але репрезентативною як для ваших сільськогосподарських культур, так і для пасовищної сторони сільського господарства, була б дуже цінною.

Розширення кооперативних кліматичних досліджень

— У певному сенсі у вас були кооперативні домовленості для підтримки вашої роботи в Австралії. Чи змогли ви отримати подібні домовленості в інших країнах?

— Так. Коли я взяла свою відпустку в 1963 році, я поїхала відвідати чотирьох важливих людей, які мали допомогти мені отримати більше інформації про реакції мого набору експериментальних видів на різні клімати.

Першим був доктор Хейс із Інституту Карнегі у Вашингтоні, Каліфорнія, який мав багаторічний досвід вирощування деяких місцевих видів рослин у Каліфорнії на трьох різних рівнях висоти. Концентруючись на багаторічниках, які можна було б розділити, а не на однорічниках і насінні, він вирощував кореневі поділи однієї й тієї ж рослини на кожному рівні. Оскільки вони мали той самий генотип, будь-які відмінні реакції були їхніми відповідями на діапазон температур — від рівня моря, з температурами, як у Мельбурні, до середнього рівня на висоті близько 4000 футів, за резервуаром для Сан-Франциско, і потім до 10 000 футів (3000 метрів) у горах уздовж краю найсухіших штатів. Він дуже зацікавився моєю ідеєю, що я могла б посіяти рослини з мого набору сортів і видів у цьому чудовому діапазоні висот і спостерігати за реакціями, які проявлялися, і навіть пообіцяв мені місце в офісі для робочого столу.

Іншою людиною був хтось, кого я зустріла на конференції, з Університету штату Орегон у Корваллісі. Він цікавився тими ж експериментами й пообіцяв вирощувати в часи, які я просила, і проводити спостереження. Також був доктор Купер, якого я зустріла на Вельській станції селекції рослин у 1955 році. Він зміг сказати «так», він зробить посадки для мене, і не лише навесні, а й восени, що означало, що я отримала місцеву інформацію про два сезони. А доктор Бріттон з Університету Гаваїв міг мені дуже допомогти з проблемою вирощування одного й того ж генотипу на різних рівнях уздовж схилу гори.

«Кожен окремий сорт реагував на температуру»

— Отже, ви продовжували розвивати свої кліматичні ділянки. Яку саме роботу ви над ними проводили?

Кліматичні ділянки були розроблені, щоб дати мені інформацію про те, як швидко фактичні сорти росли й розвивалися в реальному середовищі фермерського поля, де культури фактично вирощуються або пасовищні рослини фактично поїдаються тваринами. Ця ситуація особливо цінна, тому що такого типу дані здебільшого відсутні в звичайних дослідженнях факторів, що впливають на розвиток рослин — експерименти проводяться в лабораторіях, і є такий поспіх із обладнанням, що часу на отримання вашої інформації не вистачає.

Я виявила, що початок цвітіння в рано дозріваючих сортах був менш залежним від кліматичних факторів, ніж у найповільніших або пізніх, що означало, що можна узагальнити й сказати, що температура як така була головним фактором у швидкості, з якою сорт ріс від початку до кінця. Цей сорт реагував відповідно до свого генотипу, і цей генотип реагував відповідно до клімату, включаючи як температуру, так і тривалість дня в цій ситуації. Але тривалість дня була більш винятковим фактором у реакціях рослин. Деякі сорти не реагували на фотоперіод, але кожен окремий сорт реагував на температуру (іноді в протилежних напрямках). Це було великим відкриттям із польової точки зору.

— У результаті цієї роботи в 1969 році вам було присвоєно ступінь доктора сільськогосподарських наук.

— Так. Я була здивована, що мені вдалося дістатися до цього етапу після стількох років, але присвоєння цього докторського ступеня було великим задоволенням.

Чутливість рослин до фотоперіоду

— Визначивши, наскільки важлива температура, чи змогли ви також дослідити значення фотоперіоду?

— Так, працюючи переважно в Перу та високогір’ях Мексики, а також на Алясці. У мене було кілька сортів рослин, чутливих до фотоперіоду, і я використовувала контрастні середовища, щоб отримати докази того, як вони реагуватимуть, коли їх вирощувати у високогір’ях Мексики при приблизно 12 годинах світла влітку, і на противагу цьому на Алясці навесні/влітку, коли світловий день доходив до 24 годин. Я провела п’ять місяців спочатку на Алясці, а потім спустилася до мексиканських високогір’їв, щоб посіяти дублікати насіння сортів у тому кліматі, де я провела останні п’ять місяців або близько того відпустки за рік. Чутливі сорти дали найбільш задовільні докази уповільнення в Мексиці. Вони настільки затримувалися через малу кількість годин на день, що їм потрібно було втричі більше часу, щоб дістатися до певного етапу, ніж на Алясці.

Я також скористалася можливістю відвідати університети та сільськогосподарські дослідницькі інститути в Сполучених Штатах, Південній Америці та Європі для дискусій із вченими, які працювали над фізіологією рослин, придатних для коротких вегетаційних періодів.

У 1975 році я змогла знову поїхати до Мексики: під час моєї останньої відпустки, яка тривала лише шість місяців замість року, я поїхала до CIMMYT, дослідницької організації за межами Мехіко, яка однією з перших займалася основними продовольчими культурами світу. Вона зосереджувалася на пшениці та кукурудзі, тож я змогла посадити другу частину мого плану й досліджувати кукурудзу. Я виконала першу частину в Мельбурні за 2 роки до того, вирощуючи низку кукурудз із високогірної частини гір у Мексиці та Перу, а також інші сорти між ними, які я отримала як зразки, і деякі австралійські. Можливість повторити цей експеримент, посадивши в CIMMYT, дала мені контраст між тим, як рослини розвивалися у їхньому початковому місці, і як вони розвивалися в Мельбурні, у помірній зоні та при тривалості дня, яка влітку була на дві години довшою, ніж у високогір’ях Мексики.

Задовільним було те, що деякі сорти з Мексики, які досить швидко розвивалися, мали внутрішню реакцію, яка змушувала їх сповільнюватися, коли вони отримували додаткові дві години світла в нашому літі. Інші люди знаходили подібне, але я прагнула отримати докази того, як сорти кукурудзи поводитимуться в помірних місцях. (Ця дія фактично була протилежною до того, що мені говорили помірні сорти в моїх попередніх експериментах.) У будь-якому разі, я отримала достатньо хороших даних, щоб написати розумну статтю про вплив місця розташування на зрілість сортів кукурудзи.

Генотип зрілості проти реакції на клімат

— Ви провели багато досліджень щодо цвітіння рослин, опублікувавши результати до 1974 року як книгу під назвою «Час цвітіння, клімат і генотип». Чи можете ви підсумувати для мене, що ви намагалися встановити у своїх дослідженнях?

— Я намагалася зрозуміти, як рослини реагують на температуру та тривалість дня як кліматичні фактори, разом із тим дізнаючись, де тільки могла, інші аспекти генетичного контролю швидкості репродуктивного розвитку. Мої кліматичні ділянки дали мені чудові вказівки на те, наскільки потужними були кліматичні реакції.

Коли я почала аналізувати дані, порівнюючи всю цю роботу з широтами з контрольованим середовищем тут, я змогла отримати деякі ідеї про додаткові реакції, які були всередині рослини й потребували додавання до рецепту знань про їхні відповіді на фактори середовища. Коли я потім порівняла свій набір із дев’яти рослин (деякі трави, деякі бобові), це було ніби одкровення, як їх можна було точно зібрати за шаблоном, на який вони реагували: як інтенсивно вони реагували на ті фактори, які були всередині них, і наскільки це було важливим як базовий фактор усередині них. Я назвала це «схильністю до цвітіння»: точкою переходу від вегетативного до репродуктивного стану.

Я виявила, що у мене є деякі сорти, які представляли наявність у них базового фактора, який називається «внутрішня ранність», що казав їм, коли реагувати, і вони абсолютно не цікавилися кліматом. Однією з таких була вівсяна рослина, яку я зібрала — я цього не чекала, я просто шукала найраннішу, але це був саме той тип рослини, і тому я могла використати її як базу, на якій я могла класифікувати, за шкалою від слабких до інтенсивних реакцій, інші сорти, які у мене були. Найпізніші завжди були тими, що мали дуже сильні реакції на кліматичну ситуацію. Без цього рослина була дуже ранньою й перебувала б у нижній частині можливостей. Тож уперше я могла придумати «генотип зрілості», градуйоване групування сортів. Ще одним таким сортом, який я знайшла досить рано через збирання, був у гороху. А третій був у кукурудзі. Він прийшов від селекціонера рослин у Сполучених Штатах і допоміг мені так захопитися кукурудзою.

Ці три маленькі сорти, які були чутливими до внутрішнього пориву швидко перейти в репродуктивний стан, дозволили мені сказати: «Ні, у них немає кліматичних реакцій. Вони типово просто дуже ранні». Пізніше я виявила, що дуже поширений сорт у гороху, який називається Дан Піз (із Англії, і вирощується тут для колотого гороху), був менш схильним до переходу в цей репродуктивний етап: він був просто повільним, і ви не могли його особливо прискорити. Тож тут у мене була картина, спосіб опису й групування рослин, який могли б використовувати інші люди — щойно вони опанували дисципліну пошуку дат і посіву до початку цвітіння, а не від посіву до цвітіння й дозрівання насіння. Вони могли б скористатися цією додатковою часткою майстерності та знань про те, як рослина переходить, під впливом клімату, у репродуктивний етап.

Наступний перехід, від початку цвітіння до цвітіння, також міг затримуватися кількома невеликими реакціями, але не так сильно, як той перший. І зазвичай ви могли вгадати, скільки місяців, залежно від температури, рослині потрібно від квітки до насіння — крім випадків, коли я знаходила швидше розвиваючуся. Це було ключовим для використання аляскинської пшениці. Я вирощувала сорт аляскинської пшениці та наш типовий австралійський поруч. Австралійське зерно постраждало від одного сильного морозу за ніч, але аляскинське було абсолютно в порядку. Тому я могла сказати, що в пшениці характеристика швидшого дозрівання з певного часу може бути цінною в суворих кліматах, де можуть бути сильні морози. І з цієї роботи зрештою вийшла моя книга, що зосереджувалася на стороні контролю, з великою кількістю хороших доказів із моїх результатів.

Я зазвичай консультувалася з дуже важливим другом із ґрунтового відділу нашого штату щодо моїх статей. Його група завжди цікавилася тим, що я робила з рослинної сторони, а він сам захоплювався чітким і простим письмом. (Він писав маленькі газетні статті про те, наскільки це важливо і якими поганими вчені бувають у цьому.) Моя остання консультація з ним відбулася, коли я намагалася написати про кліматичні ділянки. Я планувала зробити дві статті й запитала, чи не подивиться він на них. Його порада, однак, була, що люди не читають статті. «Зроби це підручником», — сказав він. Ох, лишенько. Це здавалося мені неможливим. Але він погодився допомогти мені, перевіряючи моє письмо тощо, і зрештою книга була опублікована й надрукована.

Тим часом я написала, щоб дізнатися, як мені подати заявку на підвищення. Я з’ясувала, що потрібно показати, що ви зробили всілякі речі, щоб вас вважали достойним, і, очевидно, ця книга дозволила мені бути підвищеною до посади читача, що сталося в 1975 році. Це, безумовно, був інший процес, ніж моє підвищення в 1957 році, про яке професор Вадхем подбав незадовго до своєї відставки.

— Один із відгуків про вашу книгу стверджував: «Команда доктора Ейткен над своїм предметом, як виражена в її книзі, гарантує, що вона буде авторитетним текстом у своїй галузі протягом багатьох років».

— Ну, цей коментар був дуже вдячно прийнятий, але я не думаю, що багато людей її прочитали, тому що з’явилися різні інші відкриття щодо таких речей із використанням комп’ютерів і генної інженерії. З часом вона все ще буде корисною, сподіваюся.

Поширення слова

— Ви також долучилися до написання інших книг.

— Так. Я допомогла написати підручник із сільського господарства. Це виникло тому, що в ті дні викладацький склад із різних факультетів разом із учителями середніх шкіл входили до рад із іспитів середньої школи, за якими студенти отримували стандарт для вступу до університету. Наша група складалася з Джека Вілсона та мене, що представляли сторону викладання рослинних культур і пасовищ, і двох хороших людей із боку управління тваринами: доктора Трайба та ще когось. Ми вчотирьох мали складати цифри для іспитів, і нам діставалися екзаменаційні роботи наприкінці року. Також у програмі було сказано, що діти мали вчитися робити колекції рослин і називати їх, і вони мали представити це як свою практичну роботу, тож ми мали оцінювати це на прохідний чи непрохідний бал. Усе це призвело до довгого списку того, як студенти впоралися з проходженням чи провалом. Це була напрочуд трудомістка робота, але дуже цікава — особливо коли ми виявили, що вчителі не мали хорошого підручника. А деякі з учителів не були вченими, а просто шкільними людьми, які цікавилися й викладали науку, коли школи не могли знайти вчених для цього. Я пам’ятаю, як доктор Трайб бігав сходами вгору й казав Вілсону та мені: «Ми мусимо зробити підручник!» Ми мусили погодитися, що це потрібно, і, працюючи разом, ми зробили досить хороший, я думаю. (Але його вихід зайняв рік чи два, набагато довше, ніж ми думали.) Це була хороша база для тих учителів. Ми запланували день підвищення кваліфікації після іспитів, на початку наступного року. Ми зберігали екзаменаційні роботи з поганими й хорошими відповідями й робили все можливе, щоб підвищити здатність учителів виконувати цю роботу належним чином.

Мені вдалося долучитися до особливо цікавої книги. Дуже хороший вчений, що базувався в Ізраїлі, цікавився контролями цвітіння й розвитку рослин. (Він був із боку садівництва, але працював багато років і був одним із лідерів у цій галузі.) Він вирішив створити цілий набір книг, які об’єднали б усі дослідження рослин, що проводилися по всьому світу. Він написав людям, які спеціалізувалися на різних аспектах росту рослин, і я, очевидно, була обрана, тому що я зосереджено написала кілька статей про пасовища й сільськогосподарські ділянки — випас тощо. Я отримала цей запит лише на основі кількох видів, які я вивчала, тож потім я прочитала всі дослідження, які могла знайти, і спробувала зробити розділ, що пов’язував мої знахідки з результатами кількох інших людей. І це було прийнято. Я була дуже задоволена цим.

Екскурс в історію вирощування пшениці

— Одним із ваших побічних досліджень була захоплююча робота над історією вирощування пшениці в Австралії. Чи не хочете щось про це сказати?

— У 1962 році, у співпраці з Департаментом сільського господарства в Сіднеї, я працювала над проблемою того, які види пшениць вирощувалися в перші роки поселення. Були деякі записи, що люди садили пшеницю Ламмас, повільно розвиваючу, дуже поширену в Англії, де вона достигала до часу збору врожаю десь наприкінці літа. Це не відповідало моїм початковим знанням про те, як повільно розвиваюча пшениця поводилася б у Вікторії чи, ймовірно, у Новому Південному Уельсі. Тож я обговорила це з моїми друзями-експертами з пшениці в Університеті Сіднея, і ми розробили план із кількома найранішими посадженими пшеницями, які вони посадили б і виростили для мене в Сіднеї, одночасно зі мною в Мельбурні. Нам вдалося дістати пшеницю Ламмас із колекцій в Англії, де її все ще зберігають у насінні, і посіяти її разом із Пурпуровою Соломою, старим сортом, який у ранні дні в Австралії називався раннім сортом, а також двома нашими сучасними пшеницями, що були типовими короткостроковими як у Мельбурні, так і в Сіднеї. Тож ми мали контрасти, що вирощувалися в обох місцях. Докази з Сіднея, звісно, були б важливішими, стосовно старих днів, але я мала б підтверджуючі докази сама.

Ми отримали результати за сезон, які показали, що пшениця Ламмас навряд чи була б корисною. Оскільки це був один із дуже пізніх, повільно зростаючих сортів, їй потрібен був додатковий час, щоб дійти до стадії зрілого насіння — а в кліматі Сіднея, з не лише невеликою посухою, а й величезною кількістю іржі, що вражала пшениці, які вирощувалися, вона точно була занадто повільною. Це дало лише маленьку статтю, але це був цікавий експеримент із реконструкції ранніх днів.

Переконання кукурудзи любити холодну погоду

— Окрім ваших досліджень підземної конюшини, гороху й навіть ранніх сортів пшениці, ви провели чимало роботи над кукурудзою й продовжили це в роки вашої пенсії. Що ви шукаєте у своїх дослідженнях кукурудзи?

— Ці дослідження базувалися на моїй цікавості до того, як тропічна рослина реагуватиме, але незабаром це стало актуальним для вирощування силосу для молочних корів. У Кіабрамі, поблизу річки Мюррей, де зрошення використовувалося для хороших пасовищ, Департамент сільського господарства розробив проєкт із конкретною метою допомогти молочним фермерам у цьому районі годувати свою худобу якнайкраще й таким чином збільшити виробництво молока. Каліфорнійський звичай вирощування кукурудзи на силос виявився дуже важливим для рівня виробництва молока у корів, і це зацікавило департамент. Тож ідею перенесли разом із знанням про сорти до дослідницької станції Кіабрам.

Я знала про дослідження там, але деякий час була занадто зайнята схрещуваннями, щоб звертати на це багато уваги. Потім я дійшла до етапу, коли мені потрібне було місце в прохолодніших частинах Вікторії, щоб вирощувати деякі з моїх схрещувань. Я планувала й почала їх із ідеєю отримати дуже ранні сорти кукурудзи з верхньої та нижньої частини Анд, де їх вирощували місцеві люди, і застосувати їх до практичного використання в Австралії, якщо ми намагалися вирощувати кукурудзу в місцях, де було прохолодно, але кукурудза зазвичай погано росла.

Я почала з насіння деяких рано квітучих сортів у моїх руках і інформацією про те, як вони ростуть. Але вони були пристосовані до американського індіанського устрою, а не до нашого. Тож я почала схрещувати ці ранні сорти з найранішим іншим, який у мене був тут — одним із Аляски, де його вирощували для солодкої кукурудзи. Я сказала людям із Департаменту сільського господарства в Баллараті, що у мене є цей матеріал, але департамент вважав проєкт занадто невизначеним. Однак чутки дійшли до фермера з Бангарі, місця вирощування картоплі поблизу Балларата, чиїм завданням було вирощувати культури й пасовища, щоб годувати молочне стадо, за яким доглядав його брат.

Дізнавшись із циркуляра департаменту про цей чудовий новий пристрій для годівлі в Кіабрамі, фермер поїхав туди, побачив чудовий урожай кукурудзи, з’ясував її сорт, повернувся й замовив насіння на наступний рік, і виростив його в Баллараті. Але він був розчарований і зателефонував до Департаменту сільського господарства: «Що сталося? Мій урожай, мабуть, непоганий, але він лише вдвічі нижчий, ніж той у Кіабрамі». Чоловік на іншому кінці знав трохи про низьку температуру в Баллараті й пояснив, що це дуже вплине на тропічні рослини — на здивування й інтерес фермера, який ніколи не подорожував за межі південної Вікторії. Чоловік із департаменту розповів фермеру про мої молоді рослини, і негайна відповідь була: «Скажіть їй принести всю свою роботу на нашу ферму. Ми б із радістю долучилися до цього». І з того часу я стала друзями з фермером і його родиною.

У будь-якому разі, так я почала, лише через пару років після того, як вийшла на пенсію. Оскільки робота включала схрещування двох досить різних генотипів, минуло багато часу, перш ніж ми змогли вибрати щось, що було одночасно раннім і міцнішим, ніж ті, що з Америки. Це зрештою сталося після приблизно 10 чи 15 років відбору лише рідкісних екземплярів, і тепер ми завершуємо. У нас є сорт, і він міг би допомогти фермерам у прохолодних місцях.

Насолода та поєднання інтересів

— Я бачу, що ваші наукові інтереси ніколи не згасали. Чи змогли ви знайти вільний час для інших захоплень?

— Моя мама дуже захоплювалася історією, і це легко передалося мені. Також, коли я одужувала від своєї хвороби, я навчилася прясти, а згодом ткати, через Асоціацію сільських жінок — у них були вправні люди, які їздили по різних місцях, щоб давати уроки таких речей. Мій батько зробив мені прядку з велосипедного колеса та інших дрібниць, а пізніше він побудував мені маленький ткацький верстат. І я бавилася з отриманням барвників із листя евкаліпта й подібного. Тож у мене було багато занять.

Я також почала бавитися з малюванням, особливо акварелями місць, де я бувала. Це була чудова зміна, справді, після того, що б ви не робили годинами, просто спробувати — особливо коли це стосувалося того, що вам подобалося розглядати.

— Я знаю, що вам подобалося викладати. Що вам найбільше подобалося в цьому?

— Мені особливо подобалося викладати, коли в класі було кілька ентузіастичних студентів! Але мені взагалі подобалися студенти; лише коли окремі поводилися погано, це трохи набридало. Загалом, однак, навіть вони могли стати ентузіастами, якщо вже було кілька лідерів, і часто практичні заняття трохи більше їх зацікавлювали — за умови, що це було важливо в екзаменаційних питаннях. (Їм доводилося мати біохімію, економіку та інші речі, які вони часто вважали дуже складними.)

Мені довелося розробити спеціальний курс для студентів цивільної інженерії. Університет створив новий диплом для сільськогосподарських інженерів, спеціальної групи, яку навчали цивільної інженерії, а потім спеціалізували на проектуванні техніки для сільськогосподарських цілей, а не цегли й розчину для будинків чи доріг тощо. Це був єдиний курс, який викладався в Австралії, тож люди могли подавати заявки через своє університетське навчання в Новому Південному Уельсі, Вікторії чи деінде. У вас могло бути лише два чи три студенти, які приходили, без будь-яких біологічних предметів із шкільних років і далі. Перший був саме таким: у нього взагалі не було біології в голові, але його призначили відповідальним за силоси з арахісом у Квінсленді. (Вони мають бути поблизу місця, де вирощують арахіси, щоб, коли горіхи зібрані, їх можна було тримати в сухих умовах, а потім поступово висушувати, щоб видалити насіння.) Він дуже виграв. Він був старанним студентом і почав усе це пов’язувати: наприклад, якщо ви пропустите воду в силос, на арахіси, у вас усе запліснявіє й усе піде нанівець.

Я розробила курс із набагато меншою кількістю розмов, ніж зазвичай. У мене було так багато лекцій, які потрібно було їм дати, але крім того вони проводили експерименти, висаджуючи деякі стандартні речі, як-от пшеницю, горох тощо, на своїх ділянках тут, коли починали, і робили нотатки про розвиток протягом наступних, скажімо, шести тижнів. Потім я давала їм щось на кшталт розгляду рослини, що доходить до стадії цвітіння й зрілого насіння, а також трохи інформації про сільськогосподарське управління. Я думаю, що через те, що вони розглядали ці речі, вирощували їх і мали подавати звіти, це проникало краще, ніж будь-яка стандартна робота, яку ми могли б зробити.

— Івонн, ви, очевидно, зробили величезний внесок у свою дисципліну, і мені дуже сподобалося з вами розмовляти. Дуже дякую за участь у цьому інтерв’ю.