Учёные раскрыли секрет происхождения картофеля — он появился 9 миллионов лет назад благодаря помидорам

Картофель, один из самых популярных продуктов в мире, появился благодаря древнему скрещиванию диких томатов с родственными им видами. Как установили учёные, это событие произошло около 8–9 миллионов лет назад и стало поворотным моментом в эволюции целой группы растений.

Современный культивируемый картофель (Solanum tuberosum) входит в линию Petota, которая включает более ста диких видов. Новое исследование показало, что она возникла в результате гибридизации двух других линий: Tomato, к которой относятся помидоры, и Etuberosum — небольшой южноамериканской группы из трёх видов.

Анализ геномов 128 растений позволил обнаружить в картофеле «мозаичную» структуру ДНК — примерно равное сочетание наследственного материала от обоих предков. Линии Tomato и Etuberosum произошли от общего предка, жившего 13–14 миллионов лет назад, и хотя они эволюционировали независимо, у них сохранилась генетическая совместимость, благодаря чему скрещивание и стало возможным.

Главным результатом этого обмена стало появление клубней — подземных органов, накапливающих питательные вещества и воду. У видов-родителей клубни не формировались, но в новой линии они стали важной адаптацией к меняющимся условиям окружающей среды. Исследователи выделили два ключевых гена, сыгравших решающую роль: SP6A, унаследованный от томатов, и IT1, пришедший от Etuberosum. Первый со временем адаптировался к управлению процессом образования клубней, второй начал отвечать за их формирование.

По мнению исследователей, именно клубни позволили картофелю выживать в более суровых условиях, которые возникли в ходе подъёма горной цепи Анд. Благодаря способности накапливать ресурсы, растения новой линии смогли освоить холодные и засушливые районы, куда их предки проникнуть не могли.

Сандра Кнапп, ботаник из Музея естественной истории в Лондоне и одна из соавторов исследования, отмечает, что учёные долгое время не могли точно определить эволюционные связи между Tomato, Petota и Etuberosum. Это стало возможно лишь сейчас благодаря использованию современных геномных технологий.

Профессор Санвэнь Хуанг из Китайской академии сельскохозяйственных наук подчеркнул, что исследование демонстрирует, как гибридизация между видами может способствовать увеличению видового разнообразия.