Cartoful, unul dintre cele mai consumate alimente din lume, ar avea o origine surprinzătoare. O nouă cercetare publicată în revista Cell arată că linia evolutivă a cartofului a apărut în urma unei hibridizări naturale vechi, între strămoșii roșiilor și o plantă sălbatică apropiată, numită Etuberosum. Descoperirea schimbă felul în care cercetătorii înțeleg apariția tuberculilor - partea comestibilă a cartofului - și ar putea ajuta, în viitor, la obținerea unor soiuri mai rezistente la schimbările climatice.
Studiul a fost realizat de o echipă internațională de cercetători, între care specialiști de la Chinese Academy of Sciences, University of British Columbia și Agricultural Genomics Institute. Cercetătorii au analizat sute de genomuri de cartof cultivat și rude sălbatice ale acestuia, pentru a reconstitui istoria genetică a uneia dintre cele mai importante plante alimentare din lume. Lucrarea publicată în Cell arată că linia Petota - care include cartoful cultivat și speciile sălbatice înrudite - provine dintr-un eveniment de hibridizare vechi între linia roșiei și grupul Etuberosum.
La prima vedere, legătura dintre roșie și cartof pare greu de intuit. Roșia este consumată ca fruct, crește deasupra solului, iar cartoful este apreciat pentru tuberculii săi subterani. Totuși, ambele aparțin aceleiași mari familii botanice, Solanaceae, și aceluiași gen, Solanum.
Asta nu înseamnă că roșia de astăzi s-a transformat direct în cartoful de astăzi. Cercetătorii vorbesc despre o hibridizare foarte veche între strămoși ai acestor plante. Cu alte cuvinte, linia cartofului modern ar fi rezultat din întâlnirea genetică dintre o plantă apropiată de roșie și o plantă asemănătoare cartofului, dar care nu producea tuberculi propriu-ziși.
Potrivit sintezei publicate de EurekAlert, fiecare specie de cartof analizată conținea o combinație stabilă de material genetic provenit atât din linia roșiei, cât și din Etuberosum, ceea ce susține ideea unei hibridizări antice, nu a unor schimburi genetice întâmplătoare și repetate apărute ulterior.
Unul dintre „părinții” genetici ai cartofului este Etuberosum, un grup de plante sălbatice originare din Chile. Numele este important tocmai pentru că indică o trăsătură esențială: aceste plante nu formează tuberculi ca aceia pe care îi mâncăm.
Etuberosum este apropiat de cartof, dar nu produce partea subterană îngroșată care a făcut din cartof o cultură alimentară atât de valoroasă. Aici apare surpriza studiului: nici linia roșiei, nici Etuberosum nu produceau tuberculi mari, comparabili cu cei ai cartofului modern. Totuși, combinația dintre cele două linii a dus la apariția acestei structuri noi.
Natural History Museum din Marea Britanie a prezentat descoperirea drept un pas important pentru înțelegerea originii cartofului și a mecanismului prin care plantele au dezvoltat tuberculi, structuri care stochează apă și nutrienți și care permit supraviețuirea în condiții dificile.
Cercetătorii estimează că evenimentul de hibridizare care a dus la apariția liniei cartofului a avut loc în urmă cu aproximativ 8-9 milioane de ani, în America de Sud. Unele relatări menționează aproximativ 9 milioane de ani, iar studiul este pus în legătură cu transformările geologice majore din zona Anzilor.
Această perioadă este importantă pentru că ridicarea Anzilor a creat medii noi, mai reci, mai uscate și mai dificile. Într-un astfel de context, apariția tuberculilor a putut deveni un avantaj evolutiv. Tuberculii permit plantei să stocheze resurse sub pământ și să se reproducă mai eficient, chiar și în condiții dure.
Astfel, cartoful nu a apărut doar ca o simplă ramură a unei plante existente, ci ca rezultatul unei combinații genetice care a produs o trăsătură nouă și extrem de utilă.
Studiul a identificat și gene importante implicate în formarea tuberculilor. Relatările despre cercetare menționează două gene cheie: SP6A, asociată liniei tomatei, și IT1, asociată Etuberosum. Combinația lor ar fi contribuit la apariția capacității de a forma tuberculi.
Acesta este unul dintre punctele cele mai importante ale cercetării. Nu este vorba doar despre stabilirea unei „rudenii” curioase între roșie și cartof, ci despre explicarea modului în care o structură vegetală nouă, tuberculul, a putut apărea prin hibridizare naturală.
În termeni simpli, cartoful modern ar fi moștenit piese genetice diferite de la cele două linii parentale, iar combinația lor a dus la apariția unei plante capabile să producă tuberculi. Această trăsătură a permis cartofului să se adapteze, să se răspândească și să devină una dintre cele mai importante culturi alimentare ale lumii.
Descoperirea nu este doar o curiozitate botanică. Într-o perioadă în care agricultura este afectată de secetă, temperaturi extreme, boli și presiunea de a produce mai mult cu resurse mai puține, înțelegerea originii genetice a cartofului poate ajuta la ameliorarea soiurilor.
Dacă cercetătorii știu mai bine ce gene au permis formarea tuberculilor și adaptarea la medii dificile, pot identifica mai ușor variante genetice utile pentru soiuri mai rezistente. Reuters notează că rezultatele ar putea contribui la dezvoltarea unor cartofi mai adaptați la schimbările climatice și la reducerea unor probleme genetice prezente în varietățile cultivate actuale.
Cartoful este una dintre cele mai importante culturi alimentare din lume, iar vulnerabilitatea lui la boli sau condiții climatice extreme poate afecta securitatea alimentară. De aceea, o descoperire despre originile sale evolutive poate avea consecințe practice în agricultură, nu doar în manualele de botanică.
Formularea potrivită este că linia evolutivă a cartofului are o origine hibridă, la care a contribuit un strămoș al roșiei. A spune că „roșia este mama cartofului” poate suna spectaculos, dar simplifică excesiv realitatea.
Cartoful este rezultatul unei istorii evolutive complexe, în care s-au combinat două linii de plante înrudite. Una era apropiată de roșii, cealaltă era Etuberosum, o rudă sălbatică a cartofului, fără tuberculi comestibili precum cei de astăzi.
Tocmai această combinație face descoperirea atât de importantă. Ea arată că hibridizarea, adică amestecul natural dintre linii diferite de plante, nu este doar un accident evolutiv, ci poate crea trăsături noi și poate da naștere unor grupuri de plante extrem de importante.
Cartoful, aliment banal pe farfurie, ascunde astfel o istorie genetică spectaculoasă: în urmă cu milioane de ani, o întâlnire naturală între strămoși ai roșiei și ai unei plante sălbatice fără tuberculi a dus la apariția unei culturi care avea să hrănească lumea.