Одомашнивание томата: от Перу до Мексики

Растения, которые мы едим, были одомашнены. Диких чихуахуа не существует, в природе есть волки, и точно так же в дикой природе нет крупных сочных томатов, хлебной пшеницы или кукурузы для попкорна. Наши предки изменили эти виды, чтобы адаптировать их к своим потребностям, использованию и вкусам. Томат был одомашнен культурами коренных народов Америки тысячи лет назад. К сожалению, археологических остатков томата мало, и вопросов много. Хотя некоторые из этих проблем обсуждались десятилетиями, большинство из них до сих пор не имеют окончательных ответов. Например, выдвигались гипотезы, что одомашнивание могло произойти в Мезоамерике (регион, включающий Мексику и Центральную Америку) или, альтернативно, в Перу и Эквадоре, но окончательных доказательств, способных разрешить спор, не было.

Группа геномики растений COMAV (Испания) в сотрудничестве с исследователями из Университета Джорджии (США) публикует в Horticulture Research новые данные, полученные в рамках проекта Varitome, финансируемого Национальным научным фондом (NSF1564366). Был проанализирован полный геном 628 диких и культурных растений, чтобы раскрыть детали сложной американской истории томата.

Сложный путь одомашнивания

Большинство современных культурных томатов очень похожи на дикие мезоамериканские растения (Solanum lycopersicum var. cerasiforme), однако в их одомашнивании также участвовали дикие виды Эквадора и Перу (S. pimpinellifolium). Эта сложная картина десятилетиями затрудняла изучение одомашнивания томата.

Благодаря новому статистическому анализу, разработанному для этого исследования, удалось выяснить, что, хотя процесс одомашнивания начался с мезоамериканских материалов, он был весьма сложным.

1. Первая миграция на юг: Мезоамериканские растения мигрировали на юг, в регион, расположенный между подножием Анд и амазонскими лесами в Перу и Эквадоре. Этот влажный регион известен как Ceja de Montaña. Миграция была быстрой и, вероятно, обусловлена торговыми отношениями между различными культурами Мезоамерики, Эквадора и Перу.
2. Гибридизация и адаптация: В Ceja de Montaña (Южный Эквадор и Северный Перу, регион между Майо и Чинчипе) земледельцы скрещивали вновь прибывшие мезоамериканские растения с дикими растениями прибрежных районов Перу и Эквадора. Именно здесь обнаружено наибольшее в мире генетическое разнообразие культурных томатов, и, возможно, здесь и произошло одомашнивание (для окончательного подтверждения могут понадобиться новые археологические находки).
3. Обратная миграция на север: Позже некоторые растения, очень похожие на те, что до сих пор выращиваются в Южном Эквадоре и Северном Перу, мигрировали обратно в Мексику. Удивительно, но старинные томаты Юкатана больше похожи на перуанские и эквадорские из Ceja de Montaña, чем на своих диких собратьев из Мексики.

Таким образом, установлено, что некоторые дикие томаты мигрировали на юг, а затем вернулись обратно уже в культурной форме.

Генетическое наследие

Гибридизация между мезоамериканскими и экваториальными растениями позволила получить гены, необходимые для адаптации северных томатов к климату и широте Эквадора. Без этой древней гибридизации томат вряд ли смог бы легко адаптироваться к таким разным климатам, как экваториальные леса и средиземноморское побережье.

История американского томата была сложной и включала очень разные сельскохозяйственные культуры, которые адаптировали культуру к своим потребностям и вкусам. Как и любая другая культура, культурный томат был создан генетическими изменениями, вызванными его первыми земледельцами.

В Америках томат был второстепенной культурой, используемой в основном для приготовления соусов. Однако это был не конец его путешествий, а только начало. Например, после прибытия в Европу были созданы различные сорта, и только с промышленной революцией культура приобрела свое нынешнее значение.

Первые земледельцы определили прошлое томата, и наша общая задача — определить его будущее. Мы меняем растения, которые выращиваем, и они, в свою очередь, определяют нас.