Эволюционные синдромы: как дикие томаты обрели цвет, вкус и аромат
Биологи из Массачусетского университета в Амхерсте обнаружили доказательства существования эволюционных "синдромов" — наборов признаков, которые встречаются вместе. Это помогает объяснить, как томаты впервые приобрели свой характерный баланс цвета, сладости, кислотности и аромата.
Исследование, представленное двумя статьями в журналах Plants, People, Planet и The American Journal of Botany, проливает свет на эволюцию плодов в дикой природе и может быть полезно для селекции более питательных и привлекательных сортов.
От дикого предка к культурному томату
Учёные обратились к диким родственникам современного томата — группе из нескольких видов, произрастающих на западном побережье Южной Америки (от Чили до Эквадора). Эти виды кардинально отличаются от культурных:
- Они крошечные (размером с чернику).
- Большинство зелёные в спелом состоянии.
- Многие пахнут как яблоки, дыни или даже огурцы.
- Ряд из них имеют неприятный вкус.
Первое всестороннее сравнение
Это первое исследование, в котором все виды диких томатов были выращены одновременно (на опытной ферме в Массачусетсе) и изучены в комплексе. Команда использовала семена 13 видов из C.M. Rick Tomato Genetics Resource Center, собранные ещё в 1950-60-х годах.
Были проанализированы:
- Цвет и форма плодов.
- Содержание сахаров и кислот.
- Летучие органические соединения (химические вещества, ответственные за запах).
- ДНК из образцов листьев.
Результаты: синдромы и "честный сигнал"
Исследование подтвердило, что запах, вкус и цвет у томатов действительно образуют синдромы — устойчивые наборы признаков.
Более того, был обнаружен "честный сигнал" — соответствие между внешним видом плода и его внутренним питательным составом. Это поддерживает гипотезу о том, что предпочтения животных могли формировать эволюцию таких синдромов: животные учатся ассоциировать определённый внешний вид плода с соответствующей питательной наградой.
- Маленькие, зелёные, пахнущие дыней плоды, возможно, предпочитают мелкие млекопитающие.
- Сладкие, окрашенные томаты, вероятно, были фаворитами птиц.
Как получилось, что люди в итоге предпочли томаты, любимые птицами, — остаётся загадкой. Авторы отмечают, что для подтверждения этой теории необходимы полевые исследования, поскольку систематических данных о том, какие животные едят дикие томаты, в настоящее время нет.