Μια απίστευτη ανακάλυψη, που αναδεικνύειτον τρόπο με τον οποίο ένας αρχαίος υβριδισμός μπορεί να οδηγήσει σε καινοτομία και ταχύτατη εξελικτική διαφοροποίηση, φέρνει στο φως μελέτη που δημοσιεύτηκε στην επιστημονική επιθεώρηση Cell και οδηγεί στο συμπέρασμα ότι η πατάτα, όπως την ξέρουμε σήμερα, είναι απόγονος της ντομάτας μετά από διασταύρωσή της με είδη αγριοπατάτας.
Η προέλευση της πατάτας, ενός από τα σημαντικότερα αγροτικά προϊόντα στον κόσμο, είχε κινήσει εδώ και πολύ καιρό το ενδιαφέρον των επιστημόνων. Μια διεθνής ομάδα ερευνητών φαίνεται ότι έλυσε το μυστήριο, αναλύοντας 450 γονιδιώματα καλλιεργημένης πατάτας και 56 είδη αγριοπατάτας.
H νέα αυτή μελέτη γενετικής ρίχνει φως στην καταγωγή της καλλιεργούμενης πατάτας και των 107 άγριων συγγενικών ειδών της, αποκαλύπτοντας ότι η εντυπωσιακή τους ποικιλομορφία οφείλεται σε ένα αρχαίο γεγονός υβριδισμού.
«Είναι πολύ δύσκολο να συλλέξουμε δείγματα αγριοπατάτας και για αυτόν τον λόγο, αυτή η συλλογή γονιδιωμάτων θεωρείται η πληρέστερη που έχει αναλυθεί ποτέ», εξήγησε ο βασικός συγγραφέας της μελέτης, ο Ζιγιάνγκ Ζανγκ, του Γεωργικού Ινστιτούτου Γονιδιωματικής του Σεντζέν, στην Κίνα.
Η ντομάτα που έγινε υβρίδιο πατάτας πριν από 8 με 9 εκατομμύρια χρόνια
Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι γονιδιακά, οι σύγχρονες πατάτες (τόσο οι καλλιεργημένες όσο και οι άγριες) προέρχονται από δύο πανάρχαια είδη που σήμερα δεν έχουν καμία ομοιότητα μεταξύ τους: κατά 60% από την οικογένεια Etuberosum της Χιλής, που περιλάμβανε τρία είδη τα οποία μοιάζουν με τα φυτά της σύγχρονης πατάτας, αλλά χωρίς τον κόνδυλο – το βρώσιμο μέρος της – και, κατά 40%, από την ντομάτα.
Αναλύοντας 128 γονιδιώματα, εκ των οποίων 88 με πλήρη ανάλυση απλοτύπων, οι επιστήμονες διαπίστωσαν ότι όλα τα είδη της οικογένειας Petota, που χαρακτηρίζονται από την ανάπτυξη υπόγειων κονδύλων (πατάτες), προέρχονται από έναν αρχαίο διασταυρωμένο γενεαλογικό συνδυασμό μεταξύ φυτών της ομάδας Etuberosum και της ντομάτας.
Ο υβριδισμός αυτός χρονολογείται περίπου 8 με 9 εκατομμύρια χρόνια πριν και όλα τα είδη Petota φέρουν σταθερά στοιχεία μικτής γενετικής καταγωγής.
«Αυτό μας δείχνει με σαφήνεια ότι πρόκειται μάλλον για ένα αρχαίο υβρίδιο και (η πατάτα) δεν προέκυψε από μεταγενέστερες γενετικές μεταλλάξεις» είπε η Σάντρα Ναπ, βοτανολόγος στο Μουσείο Φυσικής Ιστορίας της Μεγάλης Βρετανίας.
Ο Λόρεν Ράιζεμπεργκ, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο της Βρετανικής Κολομβίας και εκ των συγγραφέων της μελέτης, είπε στο Γαλλικό Πρακτορείο ότι η έρευνα αυτή σηματοδοτεί μια «βαθιά αλλαγή» στη βιολογία της εξέλιξης. Μολονότι οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι αλλεπάλληλες μεταλλάξεις ήταν η βασική αιτία εμφάνισης νέων ειδών, «σήμερα συμφωνούμε ότι υποτιμήσαμε τον ρόλο της υβριδοποίησης», είπε.
Τα γονιδιακά μυστήρια
Στην περίπτωση της σύγχρονης πατάτας, το γονίδιο που συνδέεται με τον κόνδυλο προέρχεται από την ντομάτα, αλλά δεν θα μπορούσε να λειτουργήσει παρά μόνο σε συνδυασμό με ένα γονίδιο του φυτού Etuberosum που επιτρέπει την υπόγεια ανάπτυξη του φυτού.
Ένα άλλο στοιχείο-κλειδί της σύγχρονης πατάτας είναι η δυνατότητά της για αγενή αναπαραγωγή, δηλαδή χωρίς να χρειάζεται σπόρους ή επικονίαση. Το χαρακτηριστικό αυτό επέτρεψε στην πατάτα να αναπτυχθεί πολύ γρήγορα στη Νότια Αμερική και μετά να «καταλάβει» όλον τον κόσμο, όπου τη μετέφερε ο άνθρωπος.
Ο Σανουέν Χουάνγκ, καθηγητής στο Γεωργικό Ινστιτούτο Γονιδιωματικής του Σεντζέν, που μετείχε στην έρευνα, είπε ότι το εργαστήριό του εργάζεται τώρα σε ένα υβρίδιο πατάτας, που θα αναπαράγεται με σπόρους, κάτι που θα μπορούσε να επιταχύνει την καλλιέργειά της.
