Interessante ontdekking: De voorouder van de aardappel is... de tomaat

Uit een nieuw onderzoek blijkt dat de voorouder van de moderne aardappel 9 miljoen jaar geleden het resultaat is van een natuurlijke kruising tussen een wilde tomaat en een verre verwant genaamd Etuberosum.

Aardappelen zijn een bekend voedsel op eettafels over de hele wereld , maar ze blijken een verrassende oorsprong te hebben - Foto: AGIS-CAAS

In een publicatie in het wetenschappelijke tijdschrift Cell heeft een internationale groep evolutionaire biologen en experts op het gebied van gendecodering een verrassende oplossing aangekondigd: aardappelen zijn mogelijk ontstaan ​​door een willekeurige 'genenuitwisseling' tussen een wilde tomatensoort en een knolloze plantensoort genaamd Etuberosum, ongeveer 9 miljoen jaar geleden.

Hoewel noch tomaat noch Etuberosum ondergrondse knollen produceert, heeft de kruising tussen beide soorten geresulteerd in een nieuwe plantensoort die dat wel doet. Knollen zijn opslagorganen voor voedingsstoffen die planten helpen zich aan te passen aan de steeds koudere omgeving van de Andes.

Later domesticeerden mensen de aardappel en maakten ze van de aardappel een van 's werelds belangrijkste voedselbronnen. Er zijn nu meer dan 100 soorten wilde aardappels die knollen produceren, hoewel ze niet allemaal eetbaar zijn omdat ze giftige stoffen bevatten.

"De evolutie om knollen te telen heeft aardappelen een superieur voordeel gegeven in zware omstandigheden. Hierdoor is de soort uitgebreid en is de rijke diversiteit ontstaan ​​die we vandaag de dag kennen", aldus professor Sanwen Huang, voorzitter van de Chinese Academie voor Tropische Landbouwwetenschappen en hoofd van het onderzoeksteam.

Ontdek de genen die verborgen zitten achter aardappelen

Om de oorsprong van deze bekende knol te achterhalen, analyseerde het team 450 genomen van wilde en gedomesticeerde aardappelrassen. De resultaten toonden aan dat wilde tomaat en Etuberosum zich ongeveer 14 miljoen jaar geleden afsplitsten van een gemeenschappelijke voorouder. Ongeveer 9 miljoen jaar geleden had natuurlijke hybridisatie tussen de twee takken een knolgewas voortgebracht, de voorloper van de moderne aardappel.

Etuberosum bestaat uit slechts drie soorten, die qua bloem- en bladvorm op aardappelen lijken, maar geen knollen vormen. Deze soorten komen nu alleen nog voor op een paar afgelegen plekken, zoals het eiland Juan Fernández in de Stille Oceaan en de regenwouden van Chili. Dit maakt de relatie tussen aardappelen en Etuberosum nog controversiëler, omdat aardappelen genetisch gezien dichter bij tomaten lijken te staan.

De wetenschappers gebruikten fylogenetische analyse, een methode die vergelijkbaar is met DNA-gebaseerde moeder-dochter- of zus-ouderrelaties bij mensen, om de kwestie te verhelderen. Ze vonden genetische markers die soms aangaven dat aardappel een 'zus' was van Etuberosum, maar soms ook nauwer verwant aan tomaat. Deze tegenstrijdigheid was de sleutel tot de oplossing van het mysterie.

"We gebruiken genetische signalen uit het verleden, die nog steeds aanwezig zijn in hedendaagse planten, om de evolutionaire reis te reconstrueren", legt botanicus Sandy Knapp van het Natural History Museum in Londen uit, die deel uitmaakte van het onderzoeksteam.

Ze verzamelden genetische gegevens van zowel museumexemplaren als zeldzame wilde aardappelsoorten die alleen in een paar kleine valleien in de Andes voorkomen. Het is de meest uitgebreide genetische database van wilde aardappelen die ooit is geanalyseerd.

Aardappelen zijn een van de belangrijkste voedingsgewassen die de mensheid heeft gevoed. Ze werden ongeveer 10.000 jaar geleden in de Andes gedomesticeerd. Omdat planten echter weinig sporen achterlaten in het fossielenbestand, blijft de evolutionaire oorsprong van aardappelen een langlopend mysterie voor wetenschappers - Foto: AI

Aardappel: het resultaat van geluk

Leuk weetje: de aardappel is de eerste soort die genen van beide 'ouders', de aardappelwortel en de tomaat, heeft meegekregen. Mogelijk door geologische of klimatologische veranderingen leefden deze twee oeroude planten ooit samen in hetzelfde gebied en werden ze door bijen kruisbestuiving bevrucht.

Het tomatengen draagt ​​de SP6A-'hoofdschakelaar', een signaal dat de knolgroei activeert. Het IT1-gen van Etuberosum reguleert de ontwikkeling van ondergrondse stengels, die zetmeelrijke knollen vormen. Zonder een van deze genen kunnen aardappelen geen knollen vormen.

"Bij kruising worden de genen geschud als een kaartspel, en gelukkig kwamen in die willekeurige combinatie twee belangrijke genen samen, waardoor knollen konden groeien. Het was volkomen toevallig", aldus botanicus Knapp.

Deze gebeurtenis vond plaats in een tijd waarin de Andes dramatisch werd opgetild door platentektoniek. Het ruwe, koude, droge landschap op grote hoogte bood de ideale omgeving voor de ontwikkeling van een nieuwe aardappel, die geen zaden of bestuiving nodig had, maar zich voortplantte via knollen. Elke knol groeide uit tot een nieuwe plant, en de nieuwe plant produceerde knollen, een gesloten cyclus die de aardappel in staat stelde te overleven en zich te verspreiden.

Een veelbelovende toekomst voor nieuwe aardappelrassen

Aardappelen zijn tegenwoordig het derde belangrijkste voedingsgewas ter wereld, na tarwe en rijst. Ze zijn goed voor 80% van de calorieën die mensen consumeren.

Inzicht in de evolutionaire oorsprong van aardappelen kan onderzoekers helpen bij het creëren van nieuwe rassen die beter zijn aangepast aan klimaatverandering, plagen en droogte. Het terugbrengen van enkele belangrijke genen uit tomaten zou de groeicyclus kunnen verkorten of aardappelen kunnen creëren die uit zaad in plaats van uit knollen groeien.

Genetische diversiteit is ook belangrijk. Moderne aardappelen worden vaak ongeslachtelijk vermeerderd door knollen af ​​te snijden en te planten, zodat ze genetisch identiek zijn. Als er een nieuwe plaag of ziekte opduikt, kunnen hele velden worden weggevaagd. Aardappelen die uit zaad of wilde rassen worden geteeld, zijn daarentegen mogelijk beter bestand tegen ziekten.

"We waren geïnteresseerd in de manier waarop wilde aardappelen resistentie tegen ziekten ontwikkelen en waarom sommige plagen aardappelen aantasten en geen tomaten", aldus onderzoeker Amy Charkowski van de Colorado State University.

Aardappelen blijven een levensredder in veel droge, kortzomerse hooggelegen gebieden waar rijst of maïs niet kunnen groeien. En de vreemde oorsprong van de knol, een toevallige combinatie van twee niet-verwante planten, is precies wat hem bijzonder maakt.

Terug naar het onderwerp

MINH HAI

Bron: https://tuoitre.vn/phat-hien-thu-vi-to-tien-cua-khoai-tay-la-ca-chua-2025080209574457.htm