Семена, а не сладость: древний геном дыни из Ливии дает неожиданные сведения о родственнике арбуза

Самые древние из известных семян родственника арбуза, датируемые 6000-летним возрастом (эпоха неолита), были найдены во время археологических раскопок в Ливии. Исследование этих семян под руководством биолога Сюзанны С. Реннер из Вашингтонского университета в Сент-Луисе раскрывает неожиданные подробности о том, как наши предки использовали предшественника современного арбуза. Результаты и два новых генома древних семян опубликованы в журнале Molecular Biology and Evolution.

Ученые в целом сходятся во мнении, что арбузы родом из Африки, но точное место и время одомашнивания арбузов с красной сладкой мякотью из их дикой формы остается предметом дискуссий. Самые свежие данные, опубликованные в PNAS, указывают на долину Нила как на место происхождения арбуза, что согласуется с археологическими данными.

Однако очень древние семена, обнаруженные в скальном убежище Уан-Мухуджиаг в современной пустыне Сахара в Ливии, противоречили этому объяснению. До настоящего исследования не было возможности точно установить их принадлежность.

«Самые древние семена арбузов невозможно надежно идентифицировать как принадлежащие либо сладкой одомашненной форме, либо одной из диких форм с горькой мякотью», — сказала Реннер. «Семена семи видов Citrullus в основном неразличимы».

«Теперь, имея геном на уровне хромосом, мы можем быть уверены, что неолитические ливийцы использовали арбуз с горькой мякотью, — заявила она. — Мы предполагаем, что они использовали плоды, чтобы добраться до (многочисленных!) семян, которые и сегодня едят вялеными на воздухе, жареными или вареными в супах и рагу».

Соавтор исследования Гийом Шомики собрал десятки образцов арбуза и его родственников из гербарных образцов в Королевских ботанических садах Кью в рамках поиска пути одомашнивания арбуза.

Он и Реннер также получили гораздо более древние образцы: 6000-летние ливийские семена и другой набор 3300-летних суданских семян.

«Эти семена были загадкой, потому что считались самыми древними семенами настоящего арбуза, — сказал Шомики. — Однако они были из Ливии, которую никогда не считали колыбелью одомашнивания арбуза».

Ученые секвенировали геномы семян из Ливии и Судана, а также из гербарных коллекций, и проанализировали эти данные вместе с повторно секвенированными геномами из важных коллекций гермоплазмы. Они обнаружили, что самые древние семена принадлежали растению, известному как эгуси-дыня (egusi melon), родственнику арбуза, который в настоящее время встречается только в Западной Африке.

«Оба растительных "ископаемых" были датированы радиоуглеродным методом (C-14) и, насколько нам известно, являются одними из самых древних когда-либо полученных растительных геномов», — отметила Реннер.

«Неожиданное новое понимание заключается в том, что, по-видимому, изначально Citrullus собирали или культивировали ради его семян, а не сладкой мякоти, что согласуется со следами повреждений семян, вызванных человеческими зубами, в древнейшем ливийском материале, — сказал Шомики. — Это исследование документирует использование семян (а не плода) родственника арбуза более 6000 лет назад, до одомашнивания самого арбуза».

«Арбузы — как дикие виды, так и одомашненная форма — имеют очень многочисленные семена, которые вкусны и богаты маслом, — пояснила Реннер. — В отличие от мякоти, семена никогда не содержат чрезвычайно горького химического вещества кукурбитацина. Перекус этими легкодоступными питательными семенами мог быть полезным делом».