Главная / Земля / Предки сучасних культурних рослин

Предки сучасних культурних рослин

Кавуни розміром з горошину, банани з кісточками, фіолетова морква і тверда кукурудза — наші далекі предки розгледіли в них потенціал і вивели чудові їстівні сорти. Знайти історичні корені цих сільськогосподарських культур вдалося за допомогою аналізу ДНК. Ми розповімо, коли люди почали селекцію овочів і фруктів і як це позначилося на їх якості.

Цариця полів

Попередник кукурудзи — теосінте, на який дев’ять тисяч років тому впав допитливий погляд Homo sapiens, настільки не схожий на сучасний варіант, що вчені довгий час сумнівалися в їх спорідненості. Сумніви розвіяла розшифровка ДНК теосінте, який досі виростає в Південній Америці, стародавнього кукурудзяного качана, знайденого археологами в одній з печер долини Теуакан в Мексиці, і сучасної кукурудзи.

Залишки рослини віком 5310 років виявилися тією самою відсутньою ланкою між теосінте, у якого навіть немає качанів, а стебло закінчується маленькими колосками з твердими зернятками, і звичної для нас жовтої кукурудзою.

За розмірами качан, знайдений в печерах Теуакан, ближче до дикого предка — близько двох сантиметрів у довжину, зате зовні вже нагадує сучасну кукурудзу. Зерна стародавньої рослини, позбавлені твердої оболонки, що розташовувалися навколо твердої центральної частини і закривалися листям. Базуючись на порівняльному аналізі трьох геномів, вчені прийшли до висновку, що перетворення теосінте в культурну кукурудзу відбувалося поступово, а не в результаті різкої зміни в генах, як вважалося раніше.

Как выглядела продуктовая корзина каменного века
Кукурудза і її предок теосінте

Гірка смугаста ягода

У 2014 році на аукціоні Сhristie’s виставили натюрморт італійського художника Джованні Станкі, який привернув увагу не стільки мистецтвознавців та любителів живопису, скільки істориків і біологів. Серед майстерно зображених персиків, груш і яблук розташовувався досить дивний кавун з дуже товстої (навіть для кавуна) кіркою і великими кісточками. Солодкої червоної м’якоті в ягоді було мало, а велика частина плоду здавалася білою і неїстівною.

Кавун дійсно виглядав так в XVII столітті, а його дикий попередник — диня тсамма (Citrullus ecirrhosus), що виростає в африканській пустелі Калахарі, являє собою смугасту ягоду не більше п’яти сантиметрів в діаметрі, гірку і тверду. Цукру в ній в три рази менше, ніж у сучасному кавуні, зате присутні жири і крохмаль. Аналіз ДНК показав, що тсамма і сучасний кавун — родичі.

Першими окультурити дику ягоду вирішили стародавні єгиптяни майже чотири тисячі років тому — в їх похованнях часто знаходять насіння древніх кавунів.

Как выглядела продуктовая корзина каменного века
Кавун і його дикий родич тсамма

Помідор зі смородину

Кілька тисячоліть тому помідори теж було не впізнати — грона невеликих ягід скидалися на великі плоди червоної смородини. Південноамериканські індіанці, які, ймовірно, першими «одомашнили» томати, в процесі селекції робили ставку на найбільші екземпляри. В результаті кардинально змінилися структура і робота гена CSR, керуючого розміром помідорів. Провівши порівняння ДНК культурних і напівдиких сортів томатів, міжнародна група вчених виявила, що практично у всіх сучасних помідорів, вирощуваних людьми, є «пошкоджена» версія цього гена.

Окультурення томатів позначилося і на їх смакові — він став більш прісним. Це побічний ефект спроб селекціонерів збільшити розміри помідорів і результат незвичайної взаємодії генів, що відповідають за захист ягід від посухи.

Как выглядела продуктовая корзина каменного века
Культурні томати і їх дикий родич Solanum pimpinellifolium

Дика морква, що виростала кілька тисяч років тому на Близькому Сході і в Центральній Азії, була тонкою, білою, гіркого і неприємно пахла. Вирощувати її стали лише заради ароматного насіння, а на коренеплід звернули увагу лише в перші століття нашої ери. Спочатку окультурений овоч був жовтого і фіолетового кольорів, і лише в XVII столітті з’явилася звична для нас помаранчева морква.

Одні дослідники приписують її виникнення нідерландським патріотам, які бажали, щоб коренеплід за кольором підходив до національного прапору, інші вважають, що помаранчева морква не надавала стравам некрасивого коричневого відтінку, тому селекціонери воліли її фіолетовою. Щоб там не було, але вибір виявився правильним. Згідно з результатами дослідження американських вчених, саме пігменти, пов’язані з помаранчевим кольором (каротиноїди), роблять моркву такою корисною. Каротиноїди вважаються метаболічними попередниками вітаміну А, а він важливий для хорошого зору.

Как выглядела продуктовая корзина каменного века
Культурна і дика морква

Банани з кісточками

Головна особливість окультуреного банана, плоди якого можна купити в будь-якому магазині, — він не вміє самостійно розмножуватися. Фермери отримують нові рослини вегетативно, висаджуючи паростки, які утворюються на старих. А ось передбачуваний дикий предок банана Musa acuminate, досі росте в Південно-Східній Азії, розмножується самостійно, так як володіє доволі великими темними кісточками — по 50-60 в кожному плоді. Чорні точки в серцевині сучасних їстівних бананів — спогад про ті самі насінини.

Нинішні банани в два рази більше своїх диких предків, але абсолютно беззахисні перед інфекціями і паразитами, яким прабатьки успішно протистояли. Більшість їстівних сортів (47 відсотків) походять з так званої групи Кавендіш (Cavendish banana), а обмежене генетичне різноманіття — це завжди вирок, так як рослина не встигає догнати за мутуючими шкідниками.

Вихід знайшли австралійські вчені, які запропонували пересаджувати культурним сортам гени їх диких предків. Дослідники вже виростили кілька таких здичавілих рослин, які успішно протистояли панамській хворобі, спричиненої грибками роду Fusarium.

Как выглядела продуктовая корзина каменного века
В одному плоді дикого банана міститься до 50-60 кісточок

 
comments powered by HyperComments