Brambory jsou dnes třetí nejdůležitější základní plodinou na světě a spolu s pšenicí, rýží a kukuřicí zajišťují 80 % kalorického příjmu člověka. Jejich význam v celosvětovém jídelníčku je dán nejen vysokým obsahem energie, ale také jejich univerzálností při vaření a schopností růst v různých klimatických podmínkách a půdách.
Původ brambor, jakožto jedné z nejdůležitějších světových plodin, vědce již dlouho zajímá. Vzhledově jsou moderní rostliny brambor téměř totožné se třemi druhy podobnými chilskému bramboru, nazývanému Etuberosum . Tyto rostliny však nevytvářejí hlízy. Podle fylogenetické analýzy jsou rostliny brambor příbuznější rajčatům, která patří do stejné čeledi Solanaceae. Do této čeledi patří celá řada jedlých a okrasných rostlin, například papriky a lilky.
Brambory se evolučně vyvinuly z rajčat Podle nedávné studie vznikly přirozeným křížením rostlin rajčat a bramborám podobných druhů z Jižní Ameriky v přírodě dnešní brambory asi před devíti miliony let . Toto křížení bylo klíčovou událostí v evoluci hlíznatých rostlin, protože umožnilo kombinaci genetických znaků, které zvýhodnily adaptaci na různá prostředí.
Zdroj: Youtube.com
Ve studii zveřejněné v časopise Cell vědci z Čínské akademie zemědělských věd naznačují, že tato dávná evoluční událost vyvolala vznik hlíz, zvětšené podzemní struktury, která uchovává živiny v rostlinách, jako jsou brambory, batáty a taro, uvádí Ep. Tato zásobní kapacita je klíčová pro přežití rostlin v nepříznivých povětrnostních podmínkách, protože jim umožňuje šetřit energii a živiny v obdobích nedostatku.
„Naše zjištění ukazují, jak může mezidruhová hybridizace podnítit evoluci nových vlastností, což umožní vznik ještě více druhů, “ říká odpovídající autor Sanwen Huang z Čínské akademie zemědělských věd. „Konečně jsme vyřešili záhadu původu brambor.“
K vyřešení tohoto rozporu výzkumný tým analyzoval 450 genomů pěstovaných brambor a 56 genomů planě rostoucích druhů brambor. Tato masivní genomická analýza umožnila identifikovat genetické otisky hybridizačních událostí, ke kterým došlo před miliony let.
„Vzorky divokých brambor se získávají velmi obtížně, takže tento soubor dat představuje nejobsáhlejší soubor genomických dat divokých brambor, který byl kdy analyzován,“ říká první autor Zhiyang Zhang z Ústavu zemědělské genomiky v Šen-čenu při Čínské akademii zemědělských věd.
Zjistili, že každý druh brambor obsahuje stabilní a vyváženou směs genetického materiálu z rostlin etuberosum i rajčat , což naznačuje, že oblíbené brambory vznikly dávnou hybridizací mezi nimi. Ačkoli jsou Etuberosum a rajče odlišné druhy, měly společného předka asi před 14 miliony let. I když se od sebe lišily asi 5 milionů let, dokázaly se křížit a daly vzniknout prvním rostlinám brambor s hlízami asi před 9 miliony let.
Vědci našli klíč v genetice Tým také vystopoval původ klíčových genů brambor pro tvorbu hlíz, které jsou kombinací genetického materiálu od každého z rodičů. Zjistili, že gen SP6A, který funguje jako hlavní spínač, jenž rostlině říká, kdy má začít vytvářet hlízy, pochází z linie rajčat. Další důležitý gen s názvem IT1, který pomáhá řídit růst podzemních stonků tvořících hlízy, pochází z linie Etuberosum . Bez obou těchto genů by hybridní potomci nebyli schopni vytvářet hlízy.
Tato evoluční inovace se časově shodovala s rychlým vzestupem pohoří And, tedy s obdobím, kdy vznikala nová ekologická prostředí. Vznik And vytvořil rozmanité mikroklima a stanoviště, které podporovaly diverzifikaci rostlinných druhů, včetně brambor.
Díky hlízám, které uchovávají živiny pod zemí, se rané brambory dokázaly rychle přizpůsobit měnícímu se prostředí a přežít nepříznivé počasí v horách. Hlízy také umožňují, aby se bramborové rostliny rozmnožovaly bez semen nebo opylení. Nové rostliny vznikají pouhým vyklíčením z pupenů hlíz. Tato vlastnost jim umožnila rychle se rozšířit a obsadit různé ekologické niky, od mírných travnatých oblastí až po vysokohorské studené louky ve Střední a Jižní Americe. „Vývoj hlízy poskytl bramborám obrovskou výhodu v nehostinných prostředích, což vedlo k explozi nových druhů a přispělo k bohaté rozmanitosti brambor, kterou dnes vidíme a na které jsme závislí,“ poznamenává Huang.
Evoluční historie brambor je fascinujícím příkladem toho, jak se rostliny mohou přizpůsobovat a vyvíjet v reakci na změny prostředí a genetické příležitosti. Tyto poznatky nám nejen pomáhají pochopit minulost, ale mohou také nasměrovat budoucnost zemědělství, zejména v souvislosti se změnou klimatu a potřebou odolnějších plodin.
Zdroj: Youtube.com