تكبير / البطاطا الحلوة تزايد في مجال. روبرت اسكتلندا
البطاطا الحلوة هي محصول غذائي رئيسي في معظم أنحاء العالم اليوم ، لكنها أيضًا جزء من لغز. نحن لا نعرف بالتأكيد كيف أو متى تطورت من أقرب أقربائهم البرية أو ما إذا كان البشر متورطين. دراسة وراثية جديدة تجيب على بعض تلك الأسئلة الملتهبة حول ماضي البطاطا الحلوة ، وفي عملية ، يلقي بعض الشك على فكرة شعبية حول ما قبل كولومبوس السفر البحري بين الأمريكتين وجزر بولينيزيا.
التبادل الثقافي قبل كولومبوس؟
ظهرت بعض خيوط الإثارة من الأدلة على سنوات تشير إلى أن شعب جزر البولينيزية و كان الناس في الأمريكتين قد حافظوا على الأقل بشكل متقطع التواصل مع بعضهم البعض قبل وقت طويل من وصول الأوروبيين في أي منهما مكان. لم يقف أي من هذه الأدلة أمام الكثير من التدقيق ، على الرغم من حقيقة واحدة: البطاطا الحلوة ، والمحاصيل الأصلية ل أمريكا الوسطى والجنوبية ، قد اتخذت بالفعل بحزم الجذر في جزر بولينيزيا بحلول الوقت الذي وصل الأوروبيون. يبدو من المنطقي أن يكون شخص ما قد حملهم عبر المحيط الهادئ.
قراءة متعمقة
وصلت بولينيزيا أمريكا الجنوبية ، التقطت البطاطا الحلوة ، وذهب homeBut دراسة جديدة تقول البطاطا الحلوة وصلت فعلا الجزر قبل وقت طويل من وجود حتى الناس في الأمريكتين – على الأقل قبل 111،500 سنة ، وربما قبل ذلك.
من المرجح أن يكون هذا الاستنتاج مثيرًا للجدل لأنه يدعو في مسألة الاتصالات المزعومة بين البولينيزيين و الأمريكيون في أوقات ما قبل أوروبا ، “عالم النبات بجامعة أكسفورد بابلو مونيوز رودريغيز ، الذي قاد الدراسة ، أخبر آرس تكنيكا. “[الحلو] كانت البطاطا هي الدليل البيولوجي الوحيد المتبقي على هذه جهات الاتصال.”
مونيوز رودريجيز وفريقه أخذ عينات من الحمض النووي من 119 عينة من البطاطا الحلوة وجميع أقاربهم البرية ، بما في ذلك الحلو البطاطا التي تم حصادها في جزر المجتمع في عام 1769 من قبل كوك البعثة. مع تلك العينات ، مونيوز رودريغيز وزملاؤه بنيت شجرة النشوء والتطور: شجرة العائلة التي تظهر التطورية العلاقات بين الكائنات الحية على أساس الاختلافات في الحمض النووي. بالنسبة للنباتات ، يقوم الباحثون في كثير من الأحيان ببناء شجرين نسجي: واحد لمخازن الحمض النووي في نواة خلايا النبات وواحدة لالعضيات المنتجة للكلوروفيل تسمى البلاستيدات الخضراء ، والتي لدينا الحمض النووي الخاصة بهم. المواد الوراثية لا يتم الحصول عليها دائمًا بنفس الطريقة لكليهما ، لذلك من المفيد في بعض الأحيان مقارنة اثنين.
استخدم الفريق أشجار النشوء والتطور لتقدير كم من الوقت كل فرع من فروع الشجرة ينفصل عن الآخرين. اتضح أنه أن جزر المجتمع البطاطا الحلوة لم interbred الوسطى وخطوط أمريكا الجنوبية لمدة لا تقل عن 111،500 سنة ، وفقا ل الحمض النووي النووي ، أو 139000 سنة وفقا للحمض النووي. لم يصل البشر الأوائل إلى أمريكا الشمالية حتى حوالي 13000 منذ 14000 سنة ، وتطورت ثقافة البولينيزية أكثر في الآونة الأخيرة ، لذلك ليس هناك طريقة يمكن أن يكونوا يحملون المنتجات عبر المحيط الهادئ.
قال مونيوز رودريغيز: “في الحقيقة كان الأمر مفاجئًا بالنسبة لنا”. بالنظر إلى أن تلك الاتصالات القديمة ستكون صعبة للغاية لشرح ، وأنا شخصيا أعتقد أن التفسير الأكثر احتمالا ل كان وجود البطاطا الحلوة في بولينيزيا أنه كان اتخذت هناك من قبل المسافرين الإسبانية أو البرتغالية في بداية عصر الاستكشافات. “بدلاً من ذلك ، مونيوز رودريغيز ورفاقه يقول زملاؤه إنه من المحتمل أن البذور تطفو في جميع أنحاء المحيط الهادئ وأخذ جذره في الجزر قبل وقت طويل من أول الناس وصلت.
العودة إلى جذورها
وفقًا لأشجار مونيوز رودريجيز التطورية ، فإن البشر قد يفعلون ذلك لم يكن لديها الكثير من اليد في تشكيل البطاطا الحلوة ، إما. البطاطا الحلوة هي النبات الوحيد في جنس ايبومويا درنة – جذر سميك كبير يخزن المواد الغذائية وينتج عنها البراعم التي تنمو لتصبح نباتات جديدة. التي كثيرا ما قدمت دليل على أن شهية الإنسان شكلت تطور الحلو البطاطس.
“أردنا التحقق مما إذا كانت البطاطا الحلوة ودرناتها قد تطورت في الإنسان أو ما قبل الإنسان – وهذا هو ، سواء وجد البشر و تدجين البطاطا الحلوة الصالحة للأكل بالفعل أم لا مونيوز رودريجيز.
البطاطا الحلوة ، والمعروفة علميا باسم Ipomoea batatas ، انحرفت عن أقرب قريب لها ، وهو نوع يسمى ايبومويا تريفيدا ، منذ حوالي 800000 سنة ، وفقا لتحليل الحمض النووي في الدراسة. البشر التشريحية الحديثة لم يفعلوا ذلك موجود حتى الآن. وهذا يعني أن التدخل البشري لا يمكن أن يكون السبب تطورت البطاطا الحلوة إلى نوع متميز.
لكنها لا تخبرنا متى تكون السمة الرئيسية ، الدرنة ، أولاً ظهرت ، لأن ذلك قد يحدث لفترة طويلة بعد speciation. أنا. جذور trifida التي تشبه قلم الرصاص هي أكثر سمكا من أي نوع آخر في جنس ، ولكن فقط البطاطا الحلوة لديها الدرنات المناسبة. ال قد يكون التفسير أن البطاطا الحلوة هي نوع من أنواع سداسي البروم ، وهذا يعني أن الجينوم يحتوي على ست نسخ من كل كروموسوم (من أجل مقارنة ، البشر هم من الأنواع ثنائية النسيلة ، مع نسختين فقط من كل كروموسوم – واحد من كل والد).
“وقد اقترح في العديد من الدراسات أن polyploidy يعزز خلايا وأعضاء أكبر ، وبالتالي نعتقد حجم يمكن أن تكون الدرنة نتيجة للبولي بروبلين ، بدلاً من كونها نتيجة من تدجين الإنسان ، “قال مونيوز رودريغيز لآرس تكنيكا. من الواضح أنه من الممكن أيضًا أن يكون التدجين البشري قد صنعها أكبر أو أكثر قبولا ، ولكن أخشى أننا لا نملك البيانات اللازمة للإجابة على هذا السؤال حتى الآن ، وتحتاج إلى مزيد من ابحاث.”
كل من hexaploidy و alarger tuber ربما ساعد تتكيف الأنواع مع بيئات أكثر صرامة وتنوعًا.
المستقبل يبدو حلو
كل تلك المعلومات الجديدة حول ماضي البطاطا الحلوة قد تكون أيضًا أخبرنا بشيء عن كيفية تشكيل مستقبلها. يبدو أن في بعد نقطة ظهرت البطاطا الحلوة كنوع متميز ، هم مهجن – مرة أخرى ، من أجل العصور القديمة – مع I. trifida.
هذا مثير للاهتمام للباحثين الحديثين لأن أحد الطرق لتحسين نوعية أو التنوع الجيني للمحصول هو عبور مع أقرب الأقارب البرية. الأنواع تحتاج إلى بعض التنوع فيها تجمع الجينات من أجل الحصول على فرصة جيدة للتكيف مع التغييرات في بيئاتهم ، مثل التغيرات المناخية ، والحيوانات المفترسة الجديدة ، أو مرض. الآن بعد أن نعرف البطاطا الحلوة قد فعلت ذلك بالفعل مرة واحدة وقد أكد ذلك. تريفيدا هو في الواقع الأقرباء التطورية ، تلك المعلومات يمكن أن تساعد يوما ما على التكاثر أفضل وأكثر مرونة محاصيل البطاطا الحلوة.
“إذا كان هناك تغيير لا يمكن للبطاطا الحلوة أن تتكيف معه ، والمزارعين ليس لديهم علاج ، واستخدام الأقارب البرية المحاصيل في يمكن أن توفر برامج التربية التباين الوراثي المطلوب ، ” وأوضح مونيوز رودريغيز.
علم الأحياء الحالي ، 2018. DOI: 10.1016 / j.cub.2018.03.020 (حول DOIs).
