De unde provine cartoful? Din leguma pe care o punem des la salată!

De unde provine cartoful? Din leguma pe care o punem des la salată! Roșiile s-au încrucișat întâmplător cu o altă plantă în urmă cu 9 milioane de ani. Rezultatul? Cartofii. Cercetătorii spun că au descoperit în sfârșit originile misterioase ale uneia dintre cele mai populare surse de carbohidrați: umilul cartof.

Împerecherea aleatorie dintre plante sălbatice de roșii și specii asemănătoare cartofului, în urmă cu 8 până la 9 milioane de ani, ar fi dus la apariția cartofului.

De unde provine cartoful?

Împreună cu cele 107 specii sălbatice actuale de cartof, cei cultivați pe care îi cunoaștem astăzi (Solanum tuberosum) fac parte din linia evolutivă Petota.

Cercetări recente sugerează că această linie – adică un grup de specii înrudite – a apărut în urma încrucișării între strămoșii a două alte linii: Tomato, care include 17 specii actuale, printre care Solanum lycopersicum (roșia comună), și Etuberosum, care are trei specii actuale native din America de Sud.

„Din punct de vedere evolutiv, aveam o neînțelegere nerezolvată privind relațiile dintre liniile Tomato, Petota și Etuberosum,” a declarat Sandra Knapp, botanist cercetător la Muzeul de Istorie Naturală din Londra și coautoare a studiului, într-un e-mail pentru Live Science.

Cartoful, obținut din roșii

Importanța acestei încrucișări, a explicat Knapp, constă în faptul că a generat noi combinații genetice în linia Petota, ducând la apariția tuberculilor – organe subterane umflate care stochează apă și nutrienți, și pe care oamenii le consumă. Strămoșii plantelor moderne din liniile Tomato și Etuberosum nu aveau tuberculi, și aceste structuri nu au mai apărut în niciuna dintre cele două linii după ce s-au încrucișat pentru a forma un hibrid.

„Rezultatele noastre arată cum un eveniment de hibridizare între specii poate declanșa evoluția unor trăsături noi, permițând apariția unui număr și mai mare de specii,” a declarat Sanwen Huang, profesor de genomică agricolă la Academia Chineză de Științe Agricole, coautor al studiului. „Am rezolvat în sfârșit misterul originii cartofilor.”

Cercetătorii au analizat genomul a 128 de plante din liniile Petota, Tomato și Etuberosum pentru a clarifica relațiile evolutive dintre acestea. Ei au folosit instrumente genetice avansate care nu erau disponibile anterior, explicând astfel de ce acest mister nu fusese elucidat până acum, a spus Knapp. Echipa și-a publicat concluziile joi în revista Cell.

Cartoful are ADN de la Tomato și de la Etuberosum

Analiza a relevat modele genetice de tip „mozaic” în Petota, care reprezintă o combinație echilibrată de ADN moștenit atât de la Tomato, cât și de la Etuberosum. Potrivit cercetătorilor, originea cartofilor datează dintr-un eveniment de încrucișare între cele două linii în urmă cu 8 până la 9 milioane de ani.

Un astfel de eveniment de hibridizare era posibil deoarece Tomato și Etuberosum au avut un strămoș comun în urmă cu 13-14 milioane de ani. Deși au evoluat independent după acea ramificație, cele două plante aveau încă suficiente asemănări genetice pentru a se încrucișa, chiar și după 5 milioane de ani.

Plantele hibride rezultate din această încrucișare au produs tuberculi, iar cercetătorii au legat această capacitate de mai multe gene. Printre ele se numără SP6A, o genă provenită din linia Tomato, care a evoluat în cartofi pentru a furniza instrucțiuni privind momentul în care să se formeze tuberculii. De asemenea, au evidențiat gena IT1, implicată în formarea tuberculilor, dar care provine din linia Etuberosum.

Cartofii noi au rezistat în medii dure

Tuberculii au ajutat plantele de cartof să colonizeze noi tipuri de sol într-o perioadă în care Munții Anzi se ridicau rapid, sugerează cercetătorii. Încrucișarea „a dus la o reorganizare a genelor astfel încât noua linie să producă tuberculi, permițând acestor plante să se extindă în noile habitate reci și uscate create în lanțul muntos Anzi,” a declarat Knapp.

Capacitatea cartofului de a stoca nutrienți și apă l-a ajutat probabil să supraviețuiască în medii mai dure decât cele în care trăiau plantele Tomato și Etuberosum. Acest avantaj a promovat nu doar expansiunea geografică a cartofilor, ci a și împiedicat încrucișarea ulterioară cu celelalte două linii, permițând astfel formarea unei linii complet noi – Petota.

„Evoluția unui tubercul le-a oferit cartofilor un avantaj imens în medii dure, alimentând o explozie de noi specii și contribuind la diversitatea bogată de cartofi pe care o vedem și de care depindem astăzi,” a concluzionat Huang.

Citește și: De ce migrena te face să poftești la suc și cartofi prăjiți