Как баклажаны стали азиатскими: история в геномах и слонах

Эволюционная история баклажана долгое время оставалась малоизученной. Исторические документы и генетические данные указывали, что баклажан был одомашнен в Азии, однако большинство его диких родственников происходят из Африки. Исследователям из Музея естественной истории Лондона (NHM) и Университета Хельсинки удалось получить первую хорошо обоснованную гипотезу о происхождении баклажана и его ближайших родственников.

В исследовании, опубликованном в American Journal of Botany, учёные отсеквенировали пластомы баклажана и 22 родственных ему видов. Сравнение последовательностей ДНК пластома позволило реконструировать эволюционную историю группы. Команда получила подтверждённую гипотезу, показав, как единое событие привело к возникновению двух линий: одной, включающей африканские виды, и другой — дикого предка культурного баклажана.

"Почти все виды группы баклажана обитают в низменных саваннах и более или менее засушливых местообитаниях; некоторые виды очень широко распространены по всей Африке. Наши результаты позволяют предположить, что за последние два миллиона лет произошло резкое расширение ареала этой группы", — говорит первый автор статьи Ксавье Обрио.

История баклажана была неясной

Баклажан (Solanum melongena) — вид из гигантского рода Solanum (около 1400 видов) семейства паслёновых (Solanaceae). В этот род также входят два других глобально важных пищевых растения — томат и картофель. Но в отличие от этих культур Нового Света, баклажан происходит из Азии. Исторические документы и генетические данные показали, что он был впервые одомашнен где-то в регионе Китая и Индии. Лишь недавно таксономисты прояснили статус диких видов, родственных культурному баклажану, — и, что удивительно, многие из них обнаружены в саваннах Африки.

"Понимание эволюционной истории группы зависит от детальных исследований с использованием коллекций таких музеев, как NHM", — говорит Сандра Напп из Музея естественной истории. "Определение идентичности диких видов позволяет нам понять, где они встречаются, что, в свою очередь, позволяет глубже изучить факторы, определяющие их нынешний статус".

Команда обнаружила, что группа, содержащая родственников баклажана, возникла в северо-восточной Африке около двух миллионов лет назад. Затем растения расселились как на восток, в тропическую Азию, так и на юг, в южную и западную Африку. В тропической Азии это событие расселения привело к возникновению вида, который учёные называют Solanum insanum. Именно из популяций этого дикого вида позже был одомашнен баклажан. Исследователей поразило то, что расселение группы в Азию, по-видимому, стало результатом единичного события расселения из северной Африки в тропическую Азию, а не линейного поэтапного расширения из Африки в Азию.

Объяснение широкого распространения родственников баклажана в Африке

Некоторые африканские дикие родственники баклажана имеют чрезвычайно широкое распространение — Solanum campylacanthum встречается по всей восточной части континента, от Кении до Южной Африки. Исследование факторов, которые могли бы объяснить эту закономерность, показало, что это может быть связано с распространением семян. Африканский слон и импала, обитатели африканских саванн, чьи исторические ареалы охватывали континент, как известно, поедают плоды и распространяют семена этих диких родственников баклажана.

"Если мы хотим обеспечить производство баклажанов, используя генофонд его диких родственников, мы должны защищать популяции африканских слонов", — говорит исследователь Пётр Почвай из Университета Хельсинки.

"Это исследование — лишь первый шаг для более глубокого анализа", — говорит Обрио. "Многие важные вопросы остаются неисследованными — как группа баклажана достигла тропической Азии? Были ли взаимодействия между ранними людьми и дикими родственниками баклажана? Какие факторы были задействованы в процессе одомашнивания баклажана из его дикого предка, Solanum insanum? Мы сейчас работаем над улучшением выборки и новыми источниками данных, чтобы пролить свет на сложное и интересное происхождение баклажана".