Новое генетическое исследование, проведенное учеными из Китая, показало, что у картофеля и томатов общий предок, а сам картофель произошел от томата и возник в результате гибридизации, произошедшей около 9 млн лет назад. Об этом сообщает The Guardian.

Ботаники выяснили, что дикорастущие томаты, произраставшие в Андах, когда-то давно скрестились с растением под названием Etuberosum. В результате гибридизации — процесса, при котором два разных вида обмениваются генетическим материалом, — возникло новое, самостоятельное эволюционное направление. Именно так сформировалась линия, которая позже дала начало современному картофелю.

«Томат — это мать, Etuberosum — отец, но сначала это было неочевидно», — объясняет профессор Саньвэнь Хуанг из Института геномики сельскохозяйственных культур в Шэньчжэне (Китай), руководивший исследованием.

Надземные части картофеля сильно напоминают Etuberosum, однако под землей становится ясно, что это разные растения: у Etuberosum нет клубней — характерной картошки, которую мы едим.

Чтобы объяснить происхождение клубней, ученые обратились к генетике. Хоть томат и не образует клубней, его генетический код очень близок к картофелю и Etuberosum. Все три растения принадлежат к одному семейству пасленовых (Solanaceae), как и баклажан или табак.

Команда исследователей проанализировала 450 геномов окультуренного картофеля и 56 диких видов — это крупнейшее на сегодня исследование дикой генетики картофеля. Ключ к появлению клубней обнаружился в двух генах: SP6A — присутствует у томата и IT1 — обнаружен у Etuberosum. По отдельности эти гены не вызывают образования клубней. Но в сочетании (как у картофеля) они взаимодействуют и запускают развитие подземных стеблей в крахмалистые клубни, способные накапливать энергию.

«Это действительно прорыв. Работа показывает, как гибридизация может не просто изменить растение, а привести к появлению нового органа и даже новой линии с множеством видов», — считает профессор Джеймс Маллэт из Гарвардского университета.

Наследовав устойчивую комбинацию генов от двух родителей, картофель стал живучим, приспособленным к суровым условиям. Его клубни не только запасают энергию, но и позволяют размножаться вегетативно, без семян и опылителей — достаточно одного ростка.

Такая стратегия оказалась особенно успешной в условиях холодных и высокогорных районов, где и происходила дальнейшая эволюция картофеля. С течением времени растение распространилось и диверсифицировалось. Люди начали одомашнивать дикие формы, выбирая те, у которых клубни были крупнее и вкуснее.

«У коренных народов Анд до сих пор сохраняются сотни сортов картофеля. В Европе же мы едим всего несколько сортов — и все они происходят от одного вида: Solanum tuberosum», — отмечает ботаник доктор Сандра Напп из Лондонского музея естественной истории.

В Европу картофель попал только в XVI веке — с испанскими мореплавателями. Сначала растение вызвало подозрения: оно росло под землей, его не упоминали в Библии, а внешний вид был непривычен. Но питательность и неприхотливость быстро сделали его популярным продуктом, сначала в Европе, затем по всему миру. И по сей день его судьба остантся интересной для ученых, поскольку ближайшие родственники картофеля уже слишком далеки для естественного скрещивания, исследователи работают над искусственными методами селекции.

фото: Yuxin Jia and Pei Wang, siripong panasonthi / Shutterstock / Fotodom