Исследование сорго проливает свет на взаимосвязь людей, растений и среды в процессе одомашнивания

Новое исследование, изучающее генетику горького вкуса некоторых растений сорго и одного из самых ненавистных видов птиц в Африке, показывает, как человеческая генетика, сельскохозяйственные культуры и окружающая среда влияют друг на друга в процессе одомашнивания растений.

Исследование, опубликованное в научном журнале Nature Plants, рассматривало, как генетика человека и присутствие видов птиц, питающихся семенами сорго, могли влиять на признаки, которые фермеры в Африке отбирали у своих культур на протяжении тысячелетий. Уникальное географическое распространение в Африке растений сорго, содержащих конденсированные танины (биомолекулы, часто вызывающие горький вкус), предоставило одну из сторон «треугольника одомашнивания».

Уникальный случай в Африке

Сорго — зерновая культура, впервые одомашненная в Африке, которая остается основным продуктом питания на всем континенте. Сорта сорго с высоким содержанием танинов обычно выращивают в Восточной и Южной Африке, в то время как фермеры Западной Африки предпочитают сорта с низким содержанием танинов. В процессе одомашнивания на других континентах конденсированные танины были удалены из большинства других зерновых культур, таких как пшеница, рис и кукуруза, из-за горького вкуса.

Защита от «пернатой саранчи»

Удержание танинов в сорго в Восточной и Южной Африке, вероятно, служило механизмом защиты от красноклювого ткачика — вида птиц, иногда называемого «пернатой саранчой», который может наносить ущерб до $50 млн ежегодно. Распределение сортов сорго с танинами соответствует ареалам обитания красноклювого ткачика.

Генетика вкуса человека

Исследователи также обнаружили связанное с этим распределение гена вкусового рецептора TAS2R среди населения Африки в регионах, где обычно выращивают сорго с танинами. Это может делать людей в этих регионах менее восприимчивыми к горькому вкусу, вызываемому танинами.

Треугольник одомашнивания

Это уникальное взаимодействие между танинами сорго, вкусовыми рецепторами человека и травоядными птицами представляет собой «треугольник одомашнивания», дающий новое представление об этом процессе. Поскольку конденсированные танины были выведены из других зерновых культур, подобное исследование возможно только на примере сорго.

Экспериментальное подтверждение

Эксперименты с выращиванием сорго в Айове (США) показали, что воробьи питались семенами растений без танинов, но игнорировали сорта, содержащие танины, что подтвердило гипотезу о защитной роли танинов от травоядных птиц.

Это исследование представляет первый конкретный случай «треугольника одомашнивания» с молекулярными доказательствами, что может помочь в обнаружении подобных примеров в будущем.