Միջազգային հետազոտական խումբը պարզել է, որ մոտ 9 միլիոն տարի առաջ Հարավային Ամերիկայից եկած կարտոֆիլանման տեսակների և լոլիկի բույսերի միջև վայրի բնության մեջ բնական հիբրիդացումը հանգեցրել է ժամանակակից կարտոֆիլի ի հայտ գալուն։

Cell Press ամսագրում հրապարակված ուսումնասիրության մեջ գիտնականները ենթադրում են, որ այս հին էվոլյուցիոն իրադարձությունը խթանել է պալարների՝ կարտոֆիլի, բատատի և տարոյի նման բույսերում առկա սննդանյութերի կուտակման ընդլայնված ստորգետնյա կառուցվածքի ձևավորումը։

«Մեր արդյունքները ցույց են տալիս, թե ինչպես տեսակների միջև հիբրիդացման գործընթացը կարող է խթանել նոր հատկանիշների զարգացումը՝ թույլ տալով ավելի շատ տեսակների ի հայտ գալ», - ասել է ուսումնասիրության հեղինակ Սանվեն Հուանգը Չինաստանի գյուղատնտեսական գիտությունների ակադեմիայից։ «Մենք վերջապես լուծել ենք կարտոֆիլի ծագման առեղծվածը»։

Կարտոֆիլի՝ աշխարհի ամենակարևոր մշակաբույսերից մեկի ծագումը վաղուց է շփոթեցրել գիտնականներին, հաղորդում է Scientific Russia-ն։ Ժամանակակից կարտոֆիլի բույսերը տեսքով գրեթե նույնական են Չիլիից եկած երեք կարտոֆիլանման տեսակների՝ Etuberosum-ի հետ։ Սակայն այս բույսերը պալարներ չունեն։ Ֆիլոգենետիկ վերլուծության համաձայն՝ կարտոֆիլի բույսերը ավելի սերտորեն կապված են լոլիկի հետ։

Այս անհամապատասխանությունը լուծելու համար հետազոտական խումբը վերլուծել է մշակովի և 56 վայրի կարտոֆիլի տեսակների 450 գենոմ։ «Վայրի կարտոֆիլի նմուշները շատ դժվար է հավաքել, ուստի մենք կազմել ենք վայրի կարտոֆիլի գենոմիկ տվյալների ամենաընդգրկուն հավաքածուն, որը երբևէ վերլուծվել է», - ասում է հոդվածի հեղինակ Ժիյան Չժանը։

Պարզվել է, որ կարտոֆիլի յուրաքանչյուր տեսակ պարունակում է Etuberosum-ից և լոլիկից ստացված գենետիկական նյութի կայուն, հավասարակշռված խառնուրդ, ինչը ենթադրում է, որ կարտոֆիլը զարգացել է երկուսի միջև հին հիբրիդացումից։

Չնայած դրանք տարբեր տեսակներ են, նրանք կիսում էին ընդհանուր նախնի մոտ 14 միլիոն տարի առաջ։ Նույնիսկ մոտ 5 միլիոն տարի տարանջատվելուց հետո, նրանք կարողացան խաչասերվել և առաջացրել են կարտոֆիլի ամենավաղ պալար առաջացնող բույսերը մոտ 9 միլիոն տարի առաջ։

Խումբը նաև հետևել է պալարների առաջացման համար պատասխանատու կարտոֆիլի հիմնական գեների ծագմանը, որոնք յուրաքանչյուր ծնողի գենետիկական նյութի համադրություն են։ Գիտնականները պարզել են, որ SP6A գենը, որը գործում է որպես գլխավոր անջատիչ, որը բույսին ասում է, թե երբ սկսել պալարների առաջացումը, ծագում է լոլիկի ընտանիքից։ Մեկ այլ կարևոր գեն՝ IT1 անունով, որը օգնում է վերահսկել պալարներ առաջացնող ստորգետնյա ցողունների աճը, ծագել է Etuberosum-ի կողմից: Առանց այս բաղադրիչի հիբրիդային սերունդը չէր կարողանա պալարներ արտադրել։

Այս էվոլյուցիոն նորարարությունը համընկավ Անդերի լեռների արագ վերելքի հետ, այն ժամանակաշրջանում, երբ ձևավորվում էին նոր շրջակա միջավայրի պայմաններ: Քանի որ պալարները սննդանյութեր էին կուտակում ստորգետնյա հողի տակ, վաղ կարտոֆիլը կարողացավ արագ հարմարվել և գոյատևել լեռների դաժան եղանակային պայմաններում։

Պալարները նաև թույլ են տալիս կարտոֆիլի բույսերին բազմանալ առանց սերմերի կամ փոշոտման օգտագործման: Նոր բույսերը պարզապես ծլում են պալարների վրա գտնվող բողբոջներից: Այս առանձնահատկությունը թույլ տվեց նրանց արագ տարածվել և լրացնել էկոլոգիական խորշերի բազմազանություն՝ տաք ցածրադիր վայրերից մինչև Կենտրոնական և Հարավային Ամերիկայի բարձր լեռնային և սառը ալպյան մարգագետիններ։

«Պալարի էվոլյուցիան կարտոֆիլին հսկայական առավելություն տվեց դաժան միջավայրերում՝ նպաստելով նոր տեսակների առաջացմանը և այն հարուստ բազմազանությանը, որը մենք տեսնում և սիրում ենք այսօր», - եզրափակեց Խուանը։