Οι πρόγονοι της ντομάτας έμοιαζαν πολύ διαφορετικοί. Foxys Forest Παρασκευή / Shutterstock
Η μεγάλη ιδέα: Η διαδρομή της ντομάτας από το άγριο φυτό στο βασικό προϊόν του νοικοκυριού είναι πολύ πιο περίπλοκη από ό,τι πίστευαν οι ερευνητές εδώ και καιρό. Για πολλά χρόνια, οι επιστήμονες πίστευαν ότι οι άνθρωποι εξημέρωσαν την ντομάτα σε δύο μεγάλες φάσεις. Πρώτον, οι ντόπιοι κάτοικοι της Νότιας Αμερικής καλλιέργησαν άγριες ντομάτες μεγέθους βατόμουρου πριν από περίπου 7,000 χρόνια για να αναπαράγουν ένα φυτό με καρπό σε μέγεθος κερασιού. Αργότερα, οι άνθρωποι μέσα Mesoamerica αναπαράγουμε αυτή την ενδιάμεση ομάδα περαιτέρω για να σχηματίσουμε τις μεγάλες καλλιεργούμενες ντομάτες που τρώμε σήμερα.
Αλλά σε μια πρόσφατη μελέτη, δείξαμε ότι η ντομάτα σε μέγεθος κερασιού είναι πιθανό προέρχεται από τον Ισημερινό πριν από περίπου 80,000 χρόνια. Καμία ανθρώπινη ομάδα δεν εξημερώνει φυτά τόσο καιρό πριν, επομένως αυτό σημαίνει ότι ξεκίνησε ως άγριο είδος, αν και οι άνθρωποι στο Περού και στον Ισημερινό πιθανότατα το καλλιέργησαν αργότερα.
Βρήκαμε επίσης ότι δύο υποομάδες από αυτήν την ενδιάμεση ομάδα εξαπλώθηκαν προς τα βόρεια προς την Κεντρική Αμερική και το Μεξικό, πιθανώς ως ζιζανιοκτόνοι σύντροφοι σε άλλες καλλιέργειες. Καθώς συνέβη αυτό, τα χαρακτηριστικά των φρούτων τους άλλαξαν ριζικά. Έφτασαν να μοιάζουν περισσότερο με άγρια φυτά, με μικρότερους καρπούς από τους αντίστοιχους της Νότιας Αμερικής και υψηλότερα επίπεδα κιτρικού οξέος και βήτα καροτίνης.
Με έκπληξη διαπιστώσαμε ότι οι σύγχρονες καλλιεργούμενες ντομάτες φαίνονται πιο στενά συγγενείς με αυτήν την άγρια ομάδα ντομάτας, η οποία εξακολουθεί να βρίσκεται στο Μεξικό, αν και οι αγρότες δεν την καλλιεργούν εσκεμμένα.
Μέσο μέγεθος καρπού στην καλλιεργούμενη ντομάτα σε σύγκριση με τους ημι-εξημερωμένους και πλήρως άγριους συγγενείς της. Χαμίντ Ραζιφάρντ, CC BY-ND
Γιατί έχει σημασία: Αυτή η έρευνα έχει άμεσες επιπτώσεις στη βελτίωση των καλλιεργειών. Για παράδειγμα, ορισμένες ενδιάμεσες ομάδες ντομάτας έχουν υψηλά επίπεδα γλυκόζης, γεγονός που κάνει τον καρπό πιο γλυκό. Οι κτηνοτρόφοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν αυτά τα φυτά για να κάνουν τις καλλιεργούμενες ντομάτες πιο ελκυστικές για τους καταναλωτές.
Είδαμε επίσης ενδείξεις ότι ορισμένες ποικιλίες σε αυτήν την ενδιάμεση ομάδα είχαν χαρακτηριστικά που προάγουν την αντοχή στις ασθένειες και την ανοχή στην ξηρασία. Αυτά τα φυτά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για την αναπαραγωγή σκληρότερων ντοματών.
Τι δεν είναι ακόμα γνωστό: Δεν γνωρίζουμε πώς εξαπλώθηκε η ενδιάμεση ομάδα ντομάτας από τη Νότια Αμερική στην Κεντρική Αμερική και το Μεξικό. Τα πουλιά μπορεί να έχουν φάει τους καρπούς και να έχουν αποβάλει τους σπόρους αλλού ή οι άνθρωποι μπορεί να τους έχουν καλλιεργήσει ή εμπορευτεί.
Ένα άλλο ερώτημα είναι γιατί αυτή η ενδιάμεση ομάδα «οπισθοχώρησε» και έχασε τόσα πολλά χαρακτηριστικά εξημέρωσης μόλις εξαπλώθηκε βόρεια. Η φυσική επιλογή σε νέους βόρειους οικοτόπους μπορεί να ευνόησε ενεργά τις ντομάτες με πιο άγρια χαρακτηριστικά. Θα μπορούσε επίσης να είναι ότι οι άνθρωποι δεν αναπαράγουν αυτά τα φυτά και δεν επέλεγαν για εξημέρωση χαρακτηριστικά, όπως μεγάλα φρούτα, τα οποία μπορεί να απαιτούν από τα φυτά να χρησιμοποιούν περισσότερη ενέργεια από ό,τι θα έδιναν στην καρποφορία φυσικά.
Πώς κάνουμε τη δουλειά μας: We ανακατασκευάστε την ιστορία της τομάτας by αλληλουχία των γονιδιωμάτων άγριων, ενδιάμεσων και εξημερωμένων ποικιλιών τομάτας. Πραγματοποιούμε επίσης γονιδιωματικές αναλύσεις πληθυσμού, στις οποίες χρησιμοποιούμε μοντέλα και στατιστικές για να συμπεράνουμε τις αλλαγές που έχουν συμβεί στις ντομάτες με την πάροδο του χρόνου.
Αυτή η εργασία περιλαμβάνει τη συγγραφή πολλών κωδικών υπολογιστή για την ανάλυση μεγάλων ποσοτήτων δεδομένων και την εξέταση μοτίβων διακύμανσης σε αλληλουχίες DNA. Συνεργαζόμαστε επίσης με άλλους επιστήμονες για την καλλιέργεια δειγμάτων τομάτας και την καταγραφή δεδομένων για πολλά χαρακτηριστικά, όπως το μέγεθος των φρούτων, την περιεκτικότητα σε σάκχαρα, την περιεκτικότητα σε οξύ και τις γευστικές ενώσεις.
Τι άλλο συμβαίνει στο γήπεδο: Η σίτιση ενός αυξανόμενου ανθρώπινου πληθυσμού θα απαιτήσει βελτίωση των αποδόσεων και της ποιότητας των καλλιεργειών. Για να γίνει αυτό, οι επιστήμονες πρέπει να μάθουν περισσότερα για τα φυτικά γονίδια που εμπλέκονται σε φαινόμενα όπως η ανάπτυξη των φρούτων και η αντοχή στη γεύση και τις ασθένειες.
Για παράδειγμα, έρευνα με επικεφαλής τον Ζάχαρι Λίπμαν κατά τη Cold Spring Harbor Laboratory στη Νέα Υόρκη χρησιμοποιεί επεξεργασία γονιδιώματος για να χειριστεί χαρακτηριστικά που μπορούν να βοηθήσουν στη βελτίωση της απόδοσης της τομάτας. Τροποποιώντας τα γονίδια που είναι εγγενή σε δύο δημοφιλείς ποικιλίες φυτών τομάτας, έχουν επινοήσει μια γρήγορη μέθοδο για να κάνουν τα φυτά να ανθίζουν και να παράγουν ώριμους καρπούς πιο γρήγορα. Αυτό σημαίνει περισσότερες φυτεύσεις ανά καλλιεργητική περίοδο, γεγονός που αυξάνει την απόδοση. Σημαίνει επίσης ότι το φυτό μπορεί να αναπτυχθεί σε γεωγραφικά πλάτη πιο βόρεια από ό,τι είναι δυνατόν σήμερα – ένα σημαντικό χαρακτηριστικό καθώς το κλίμα της Γης θερμαίνεται.
Η γονιδιακή επεξεργασία έχει δημιουργήσει ντομάτες που ανθίζουν και ωριμάζουν εβδομάδες νωρίτερα.
{vembed Y=Jem3hP734uA}
Τι ακολουθεί για εσάς: Η έρευνά μας παρέχει έναν άτλαντα υποψηφίων για μελλοντικές μελέτες λειτουργίας γονιδίων τομάτας. Μπορούμε τώρα να εντοπίσουμε ποια γονίδια ήταν σημαντικά σε κάθε στάδιο της ιστορίας της εξημέρωσης και να ανακαλύψουμε τι κάνουν. Μπορούμε επίσης να αναζητήσουμε ευεργετικά αλληλόμορφα, ή παραλλαγές συγκεκριμένων γονιδίων, που μπορεί να έχουν χαθεί ή μειωθεί καθώς η ντομάτα εξημερώθηκε. Θέλουμε να μάθουμε εάν ορισμένες από αυτές τις χαμένες παραλλαγές θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για τη βελτίωση της ανάπτυξης και των επιθυμητών χαρακτηριστικών στις καλλιεργούμενες ντομάτες.
Σχετικά με το Συγγραφέας
Hamid Razifard, Μεταδιδακτορικός Ερευνητής στη Βιολογία, Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst και Ana Caicedo, Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Βιολογίας, Πανεπιστήμιο της Μασαχουσέτης Amherst
Αυτό το άρθρο αναδημοσιεύθηκε από το Η Συνομιλία υπό την άδεια Creative Commons. Διαβάστε το αρχικό άρθρο.
Σχετικές Βιβλία:
Αλάτι, Λίπος, Οξύ, Θερμότητα: Κατακτήστε τα Στοιχεία του Καλού Μαγειρέματος
από τους Samin Nosrat και Wendy MacNaughton
Αυτό το βιβλίο προσφέρει έναν περιεκτικό οδηγό για τη μαγειρική, εστιάζοντας στα τέσσερα στοιχεία του αλατιού, του λίπους, του οξέος και της θερμότητας και προσφέρει ιδέες και τεχνικές για τη δημιουργία νόστιμων και καλά ισορροπημένων γευμάτων.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Skinnytaste Cookbook: Light on Calories, Big on Flavor
της Τζίνα Χομόλκα
Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει μια συλλογή από υγιεινές και νόστιμες συνταγές, με έμφαση σε φρέσκα υλικά και τολμηρές γεύσεις.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Επιδιόρθωση τροφίμων: Πώς να σώσουμε την υγεία μας, την οικονομία μας, τις κοινότητές μας και τον πλανήτη μας--Μια μπουκιά τη φορά
από τον Δρ Mark Hyman
Αυτό το βιβλίο διερευνά τους δεσμούς μεταξύ των τροφίμων, της υγείας και του περιβάλλοντος, προσφέροντας ιδέες και στρατηγικές για τη δημιουργία ενός πιο υγιεινού και πιο βιώσιμου συστήματος τροφίμων.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
The Barefoot Contessa Cookbook: Secrets from the East Hampton Specialty Food Store for Simple Entertaining
από την Ina Garten
Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει μια συλλογή από κλασικές και κομψές συνταγές από την αγαπημένη Barefoot Contessa, με επίκεντρο τα φρέσκα υλικά και την απλή προετοιμασία.
Κάντε κλικ για περισσότερες πληροφορίες ή για παραγγελία
Πώς να μαγειρέψετε τα πάντα: Τα βασικά
από τον Mark Bittman
Αυτό το βιβλίο μαγειρικής προσφέρει έναν περιεκτικό οδηγό για τα βασικά της μαγειρικής, που καλύπτει τα πάντα, από τις δεξιότητες στο μαχαίρι έως τις βασικές τεχνικές και προσφέρει μια συλλογή από απλές και νόστιμες συνταγές.
