Una dintre cele mai importante surse de hrană ale planetei, cartoful, și-a ascuns originile timp de secole. Acum, o echipă internațională de cercetători crede că a descifrat în sfârșit enigma: cartoful modern s-a născut dintr-o hibridizare naturală neașteptată între o rudă a roșiei și o specie de cartof sălbatic, un eveniment evolutiv petrecut acum aproximativ 9 milioane de ani.
Acest eveniment străvechi, conform unui studiu publicat în revista Cell, a declanșat apariția tuberculului – structura subterană bogată în nutrienți care a transformat cartoful într-un succes global.
Adevărata origine a cartofului
„Descoperirile noastre arată cum un eveniment de hibridizare între specii poate declanșa evoluția unor trăsături noi, permițând apariția unui număr și mai mare de specii. În sfârșit, am rezolvat misterul originii cartofului.”, explică autorul corespondent Sanwen Huang de la Academia Chineză de Științe Agricole.
Originea cartofului a fost mult timp o contradicție pentru oamenii de știință. Plantele moderne sunt aproape identice cu speciile de cartof chilian din grupul Etuberosum, care, în mod curios, nu produc tuberculi. Totuși, analiza genetică a arătat în mod constant că plantele de cartofi sunt mai apropiate de roșii.
Pentru a rezolva acest paradox, echipa a analizat genomul a 450 de cartofi cultivați și 56 de specii de cartofi sălbatici. „Cartofii sălbatici sunt foarte greu de eșantionat, astfel încât această bază de date reprezintă cea mai cuprinzătoare colecție de date genomice despre cartofii sălbatici analizată vreodată”, subliniază Zhiyang Zhang, primul autor al studiului, citat de phys.org.
Analiza a relevat că fiecare specie de cartof conține un amestec stabil și echilibrat de material genetic provenit atât de la Etuberosum, cât și de la rudele roșiilor, confirmând că la baza sa stă o hibridizare antică. Deși speciile parentale s-au separat cu aproximativ 5 milioane de ani înainte, au reușit să se încrucișeze acum 9 milioane de ani, dând naștere primelor plante de cartofi cu tuberculi.
Mai mult, cercetătorii au identificat genele cheie care au făcut posibilă această inovație. Gena SP6A, care funcționează ca un comutator principal pentru producția de tuberculi, a fost moștenită de la ruda roșiei. În același timp, o altă genă esențială, IT1, care controlează creșterea tulpinilor subterane, a provenit de la părintele Etuberosum. Fără contribuția ambilor părinți, descendenții hibrizi nu ar fi putut forma tuberculi.
Această inovație evolutivă a coincis cu înălțarea rapidă a Munților Anzi, o perioadă de transformări ecologice dramatice. Având un tubercul pentru a stoca nutrienți în subteran, cartofii timpurii s-au putut adapta rapid la noile condiții, supraviețuind climatului aspru din munți.
Tuberculii au oferit un alt avantaj major: reproducerea fără semințe. Noile plante puteau crește direct din mugurii tuberculilor, o trăsătură care le-a permis să se extindă rapid și să ocupe o diversitate de nișe ecologice, de la pajiști temperate la zone alpine reci.
„Evoluția tuberculului a oferit cartofului un avantaj enorm în mediile dure, alimentând o explozie de specii noi și contribuind la bogata diversitate de cartofi pe care o vedem și pe care ne bazăm astăzi”, concluzionează Huang.
