Har du noen gang lurt på hvor poteter? Du vil tro at det ikke er et spørsmål å savne søvn, men likevel har det mystiske opprinnelsen til disse knollene fascinert (og det er aktuelt å si det, holdt våken) mange forskere. Svaret kommer fra studien til DR. Zhiyang Zhang og hans team av det kinesiske akademiet for landbruksvitenskap i Shenzhen, publisert på Celle 31. juli. Det er ingen tvil: Poteten går ned fra tomat! Forskningen bestemte at stamfaren til moderne poteter (kalt petata) er en født hybrid 9 millioner år siden fra skjæringspunktet mellom forfedrene til tomatene (tomat) og en gruppe planter som heter Etuberosum. Dette sak Mellom de to plantene førte det til utviklingen av et grunnleggende trekk, knollen slags lager av næringsstoffer og vann Noe som gjorde at Petital kunne overleve og spredes til å skape sin egen serie med etterkommere: moderne poteter.
Hvorfor spurte du oss selv hvor potetene kommer fra?
Alt startet fra en observasjon: potetplanten (Solanum tuberosum) ligner fysisk en gruppe av Latin -Amerika -planter, spesielt i Chile, kjent under navnet til Etuberosum. Begge er planter geofitedet vil si at de dyrker underjordiske kropper som er nødvendige for å gjøre spirer en ny planteog dermed tillate ham å reprodusere seg uten behov for frø: dårer for poteter, rhizomer for Etuberosum. Sistnevnte produserer imidlertid ikke knoller.
I følge fylogenetisk analyse, som rekonstruerer forholdene mellom planter og sammenligner deres slektsstrær, vil potetene virke mer lære med tomater, Til tross for den fysiske likheten medEtuberosum. Denne inkonsekvensen mistenkte forskere. I virkeligheten kunne vi forestille oss at de alle var tre slektninger fra det faktum at de tilhører samme familie, Solanaceaemen ingen hadde forventet det til og med De gikk ned fra hverandre.
Som de forsto at poteten går ned fra tomat
Analysere genomet til 450 dyrket poteter e 56 ville arter, fant forskerne at alle deler den samme genetiske strukturen a mosaikksammensatt av en stabil og balansert blanding av gener fraEtuberosum og fra tomatnoe som antyder nettopp at disse to plantene er foreldrene til Petata. Om 60% av potetens genetiske arv kommer fraEtuberosumog om 40% stammer fra tomat.
Her er motoren: fordi det er mer DNA ennEtuberosummen er de fylogenetiske analysene at poteter og tomater er nærmeste pårørende? Det er et spørsmål å se ikke bare på mengden genetisk arv, men også tilgenomarkitekturtil rekkefølgen og sekvensen der de forskjellige genene og hvor mange og som er funksjonelle som er plassert: I dette er poteter og tomater mye mer like enn poteter og Etuberosum. Det er et spørsmål om kvalitet Og hvordan DNA brukes, ikke bare mengde.
Hvordan knollen har dannet seg
Det neste spørsmålet er: Hvordan ble knollen født, et helt nytt orgel som co -Polite -plantene ikke har? Takket være samspillet og kombinasjonen av spesifikke gener de har dannet Nye genetiske interaksjoner som har tillatt dannelse av knoller. De grunnleggende genene som førte til dannelse av knoll Som en hevelse i stolonene kommer de fra begge co -surrender -planter.
Genet kommer fra tomatene Sp6a, en slags bryter som indikerer for anlegget Når du begynner å produsere knollen. FraEtuberosum i stedet kommer Gene IT1 som koordinerer veksten av stolonene som knollene vil danne seg fra. Det interessante er at jeg tok Individuelt er de ikke nok: Uten en av de to ville ikke knollen ha dannet seg, den nye kronbladarten ville ikke blitt født, og til slutt ville vi ikke ha potetene vi kjenner i dag.
«Killer -applikasjonen» av potetene: knoll og perfekt timing
Som mange hybrider mellom veldig forskjellige arter og fjernt fra hverandre, var PETA UnlITmed liten sannsynlighet for overlevelse. Men knollen, med sin mulighet for lagre næringsstoffer og vann og evnen til å gjøre spirer Nye planter gjennom aseksuell reproduksjon (dvs. uten frø), tillot ham å overleve og spre seg. Faktisk, hvis du glemmer potetene i spiskammeret, vil du etter en tid se født spirer.
Petatas formue er også knyttet til en annen grunnleggende geologisk hendelse: Dannelsen av Ande -fjellkjeden. Dette førte til utseendet til nye miljøer, nye økologiske nisjer som poteten var i stand til kolonisere med liten konkurranse. Dannelsen av Andesfjellene og spesialiseringen av poteten for å overleve i et «fiendtlig» miljø, har også tillatt en fysisk separasjon mellom petae og opprinnelsesopprinnelse, Dermed forhindrer en ny hybridisering bakover (backcrossing) Med en av dem og i stedet favorisere spesialiseringen av en ny genetisk linje, med hundrevis av etterkommere som vi kjenner i dag.
Fordelene med hybridisering mellom to forskjellige arter med hverandre
Forskningen identifiserte også en vanlig stamfar mellom tomatene ogEtuberosumhvorfra de to artene ville ha differensiert for rundt 14 millioner år siden. Etter 5 millioner år, som nå har blitt helt andre arter, klarte de imidlertid å gjeninnføre seg og skape den små hybrid, gjennom en mellomspesifikk hybridisering.
Denne kryssingsprosessen mellom Veldig forskjellige arter og fjernt fra hverandregjenta forfatterne av studien, kan noen ganger fungere som Evolusjonær katalysatorutløser det som kalles evolusjonær stråling, nemlig Rask utvidelse og diversifisering av en ny artsom for poteter. Hybridiseringen og dannelsen av knollen har fungert som en slags turbo som gjorde at petotaen, stamfaren til moderne poteter, kunne utvide og differensiere seg i sin egen art.
