Картофът всъщност е много странен домат: как от тайното обединение на две растения се ражда основният зеленчук на планетата
Картофи. Трудно е да си представим трапезата ни без тях. Пържен, варен, пюре – той ни се коства нещо безусловно познато, фундаментално, съвсем постоянно. Но какво ще си помислите, в случай че разберете, че историята за произхода му е същинска еволюционна детективска история с детайли на фамилна драма? Най-новите генетични проучвания демонстрират, че нашият непретенциозен картоф е резултат от античен съюз, за който не сме знаели. А един от най-близките му прадеди е доматът.
Да, вярно разбрахте. Нека стигнем до дъното на тази заплетена фамилна история.
Картофеното цъфтене Семейните секрети на рода Solanum
За да разберем същността на откритието, е належащо да се срещнем с главните настоящи лица. Всички те принадлежат към един просторен и доста цветен жанр растения, наименуван Solanum. Това е голяма фамилия, която включва както отровни бурени, по този начин и култивирани колоси като патладжаните.
Три групи от този жанр са във фокуса на нашето проучване:
Разделът на картофите (Petota): Истински аристократи с над 100 типа, в това число нашия воин – култивираният картоф (Solanum tuberosum). Разделът на доматите: Нашите остарели познайници – доматите. Ярки, сочни и, както се оказва, не толкоз далечни родственици. Секцията Etuberosum: Това е по-особено. Растенията от тази група наподобяват съвсем като картофените шубраци. Но има една измама: те не образуват грудки. Представете си картоф, който е „ не запомнил “ по какъв начин се прави най-важното нещо.Дълго време учените смятаха, че тези три линии са се разграничили от общ предшественик преди към 14 милиона години и са се доразвили всяка по собствен метод. Но се оказа, че всичко е доста по-интересно.
Филогенетичните и популационно-генетичните разбори разкриват степента и стабилността на геномните хибридни сигнали Съдбоносната среща в Андите
Екип от откриватели под управлението на Сандра Кнап от лондонския Природонаучен музей взема решение да огледа право в паспорта на картофа – неговия геном. След като анализирали ДНК на стотици култивирани сортове картофи и техните диви родственици, те разкрили нещо изумително. В генома на всеки от тях имало постоянна примес от гени както от предците на доматите, по този начин и от мистериозния Etuberosum.
Какво значи това? Че историята на картофите не е история на линейното развиване, а история на хибридизацията.
Нека се спрем по-подробно на това. Преди към 8 милиона години на територията на днешно Чили, където по това време интензивно се образуват могъщите Анди, се случва съдбоносно събитие. Древен предшественик на доматите по някакъв метод се е кръстосал с растение от групата на Etuberosum. Това не е било просто съвпадане. Това е бил генетичен джакпот.
Представете си смесването на два разнообразни комплекта принадлежности. Единият е добър в едно нещо, другият е добър в друго. В последна сметка получавате изцяло нов, повсеместен комплект. Точно това се е случило. Гените от двете разнообразни линии са се „ разбъркали “, създавайки напълно нова композиция. От този генетичен коктейл се ражда прародителят на всички модерни картофи.
Гените, свързани с образуването на грудки, които са били подложени на позитивна селекция и пробното удостоверение на гените, свързани с образуването на грудки, които са били подложени на позитивна селекция Грудката като еволюционно преимущество
Какъв е бил трикът? Основното изобретение вследствие на хибридизацията е способността да се образуват грудки – точно тези, които толкоз ценим.
За едно растение грудката не е единствено храна за хората. Той е талантлив инструмент за оцеляване. С разрастването на Андите климатът става все по-суров: леден и изсъхнал. Грудката се трансформира в самобитен персонален „ под земята склад “ или „ батерия “ за растението. В него се съхранявали нишесте и хранителни субстанции, което му разрешавало да преживее дългите зими и сухите интервали, а напролет да даде живот на ново растение.
Именно тази свръхспособност е дала опция на новия хибрид освен да оцелее, само че и бързо да се популяризира из суровите високопланински пейзажи, овладявайки нови територии, недостъпни за „ родителите “ му.
Като стана дума за родството. Ако имате шанса да видите плодовете на картофения шубрак (което не се случва често), ще забележите, че те са дребни зелени плодове, неуместно наподобяващи на чери домати. Това е още едно образно увещание за общия им генезис. Но както Сандра Кнап предизвестява, не ги опитвайте – те са отвратителни на усет и могат да бъдат отровни.
Секцията Petota произлиза от антична хибридизация сред Tomato и Etuberosum преди към 8-9 милиона години, което съответствува с бързото разгръщане на Андите (преди 6-10 милиона години). Членовете на Petota наследяват смесения набор от наставнически гени, които благоприятстват образуването на грудки и провокират избухливо видообразуване, което разрешава на типовете от тази секция да се приспособяват и колонизират разнообразни местообитания. Уроци от предишното за бъдещите реколти
Изглежда, че сме научили нов подробност от ботаническата история, и какво от това? Но не щеш ли историята прави внезапен завой и става настояща за всички нас.
Това проучване акцентира невероятната мощ на хибридизацията като мотор на еволюцията. Но по-важното е, че то ни припомня за цената на дивите роднини на нашите култивирани растения.
Помислете върху следното: тези диви типове, като Etuberosum или дивите картофи, които към момента порастват в Андите, са жива генетична библиотека. Тяхната ДНК може да съдържа гени, виновни за устойчивостта към сушата, заболяванията, вредителите – всички провокации, с които се сблъскваме през днешния ден заради изменението на климата.
Както показва Брет Съмъръл от Ботаническата градина в Сидни, рискуваме да загубим тези скъпи генетични запаси. Унищожаването на местообитанията и световното стопляне заплашват дивите роднини на картофите. Буквално изгаряме страници от книгата с предписания за оцеляване, преди още да сме съумели да ги прочетем.
Затова идващия път, когато обелите картоф, си спомнете за неговата невероятна история. Той не е просто зарзават. Той е потомък на античен съюз, оживял с помощта на генетичната си досетливост. Той е живо удостоверение за еволюцията и увещание какъв брой е значимо да опазваме дивата природа, тъй като тя може би държи ключа към бъдещите ни хранителни ресурси.
