Bitki ailesinde sürpriz: Patates, domatesin kızıdır

Amerikalı tarihçi William McNeill, patatesin dünya tarihini değiştirdiğini göstermeye yönelik kışkırtıcı bir makale yazdı. Günümüzde Peru olarak bilinen topraklarda yaklaşık on bin yıl önce evcilleştirilen bitki, güçlü İnka İmparatorluğu'nun ve daha sonra bu bilinmeyen süper besini 1570 civarında Avrupa'ya getiren İspanyol fatihlerin temel enerji kaynağıydı. McNeill, çeyrek asır önce, "Patatesler, hızla büyüyen nüfusları besleyerek, bir avuç Avrupa ulusunun 1750 ile 1950 yılları arasında dünyanın büyük bir kısmına hükmetmesini sağladı," diye savunmuştu. Patatesin sosyal tarihi iyi biliniyor, ancak kökenleri bugüne kadar bir muamma olarak kaldı. Uluslararası bir bilim insanları ekibi bu Perşembe günü bir sürpriz duyurdu: Patates, domatesin kızıdır.

"Nihayet gizemi çözdük," diyor Shenzhen Tarım Genomu Enstitüsü'nde araştırma lideri olan Çinli genetikçi Sanwen Huang . Ekibi, yaklaşık 60 akraba türün karmaşık DNA'sını analiz etti ve patatesin, yaklaşık dokuz milyon yıl önce Güney Amerika'da bir domates bitkisi ile patates (etuberosum) arasında gerçekleşen doğal bir melezlemeden ortaya çıktığını keşfetti. Etuberosum, patatese benzer ancak karakteristik yenilebilir yumruları olmayan bir bitkidir.

Huang ve meslektaşları, bitki için besin deposu görevi gören ve bugün 1 milyardan fazla insan için temel gıda olan bu yeraltı gövde kalınlaşmalarının ortaya çıkmasını sağlayan şeyin bu genetik karışım olduğunu vurguluyor. 170 gramlık bir patates,135 kilokalori , önerilen günlük C vitamini miktarının yarısı ve hatta tüm temel amino asitlerle birlikte dört gram protein sağlar. Tarihçi William McNeill'e göre, patateslerin boyutunu ve bileşenlerini kontrol eden genetik incelikleri anlamak, küresel jeopolitikada önemli bir konudur. Çin'in patates araştırmalarına odaklanmasının nedeni budur.

Tarım alanının dışındaki biri için yeni keşfedilen ilişki şok edici olabilir, diye açıklıyor genetikçi Zhiyang Zhang . “Şaşırtıcı olabilir çünkü süpermarketten aldığınız domates ve patates oldukça farklı. Ancak aslında yediğimiz şey domates bitkisinin meyveleri ve patates bitkisinin yeraltı yumrularıdır. İki farklı organın bu kadar farklı görünmesi normaldir, ancak bitkilerin kendileri, örneğin yaprakları ve çiçekleri, benzerdir," diye düşünüyor çalışmanın başyazarı Zhang. Patates bitkisi Etuberosum'a daha da çok benziyor, ancak genetik analizler bunun domates bitkisine daha yakın akraba olduğunu ortaya koyuyor. “Patatesin domatesin soyundan gelmesine şaşırdık," diye itiraf ediyor aynı zamanda 500 çalışanı olan ve Çin hükümetiyle bağlantılı dev bir araştırma merkezi olan Shenzhen Tarım Genomik Enstitüsü'nün de üyesi olan Zhang.

Yazarlar, günümüzde patates olarak adlandırılan bu yenilikçi yumrunun, besin açısından zengin organın, And Dağları'nın yükselmesi sırasında önemli bir anda ortaya çıktığını vurguluyor. Gövdelerinde yeraltı kalınlaşmaları bulunan bu yeni bitkiler, And Dağları'nın daha soğuk iklimlerine uyum sağlayabildi. Huang, Zhang ve meslektaşlarının ifadesiyle, çeşitli ekosistemlere yerleştiler ve "patlayıcı bir çeşitlenme" yaşadılar. Yazarların verilerine göre, 100'den fazla yabani patates türü bulunuyor. On bin yıl önce, And Dağları sakinleri bunlardan birini evcilleştirerek modern patatesin yolunu açtılar.

2011 yılında İspanyol biyolog Salomé Prat, bitkilere gün ışığı saatlerine bağlı olarak ne zaman yumru üreteceklerini söyleyen genetik anahtarı keşfeden ekibin liderliğini yaptı: SP6A geni . Yeni çalışma, bu anahtar genin şaşırtıcı bir şekilde domates bitkilerinden geldiğini gösteriyor. Barselona'nın Cerdanyola del Vallès kasabasındaki Tarımsal Genomik Araştırma Merkezi'nden Prat, gizemin daha sonra ne olacağı, örneğin sonbahar güneşinin anahtarı aktive etmesi olduğunu vurguluyor. "Yumru oluşturma sinyali geldiğinde, yer altındaki gövdede kalınlaşmaya ve nişasta ile protein biriktirmeye başlamasına neden olan ne olur? Henüz bilmiyoruz," diye açıklıyor. "Gerekli gen kümesini anlamayı başarırsak, gelecekte yumruların yanı sıra tahıl da üreten bitkiler yaratabiliriz," diye devam ediyor Prat. Tek bir bitkide patates ve tahıllar.

Huang ve Zhang'ın ekibi, hibrit patates ve domates bitkilerinin halihazırda üretildiğini hatırlatıyor. Araştırmacılar, 2023 yılında 87 yaşında vefat eden İspanyol genetikçi Marisol Sacristán'ın 1978 tarihli bir çalışmasına atıfta bulunuyor. Berlin Özgür Üniversitesi'nden bilim insanı, iki meslektaşıyla birlikte, yaklaşık yarım asır önce bir kiraz domatesi bitkisi ile bir patates bitkisini ilkel olarak birleştirmeyi başarmıştı. Prat, "Böyle bir yetenek mevcut. Ve artık bunların çok yakın akraba olduğunu bildiğimize göre, gelecekte domates ve patates üreten bitkilerimiz olabilir, ancak bu henüz çok uzak; süreci daha iyi anlamamız gerekiyor," diyor.

Yumrular, bir sonraki küresel imparatorluğun enerjisini sağlayabilir. "Çin patatese tamamen el attı ve hepimizi yok edecek. Bunun süper verimli bir ürün olduğunu fark ettiler: az toprakla bol miktarda patates hasat edebilirsiniz. Öte yandan buğday için devasa tarlalara ihtiyacınız var. Örneğin, patatesin kalitesini şimdi, protein içeriğini artırarak iyileştirirsek, süper bir gıda haline gelecektir," diye savunuyor Prat. Çin, Kosta Rika ve Slovakya gibi ülkelerin yüzölçümüne eşit olan 50.000 kilometrekarelik ekili alanıyla halihazırda dünyanın en büyük patates üreticisi.

Yeni çalışmada bir düzine Çin kurumu iş birliği yaptı ve çalışma bu Perşembe günü Cell dergisinde yayımlandı. Kanada, Amerika Birleşik Devletleri, Almanya ve Birleşik Krallık'tan yedi merkez daha katıldı. Yazarlar, patates ve domates ailesinin neden bu kadar çeşitli olduğunu ve bazı üyelerinin dünyanın dört bir yanındaki farklı ekosistemleri kolonileştirmede nedenbu kadar başarılı olduğunu anlamaya çalışan Imperial College London'daki doktorasını adayan Kolombiyalı bilim insanı Susy Echeverría'nın yardımlarından dolayı minnettarlar. "En ilginç nokta patates grubunun ne zaman ortaya çıktığı değil, nasıl ortaya çıktığıdır," diyor yumruların gelişiminin farklı soylardan gelen genlerin birleşiminden kaynaklandığını vurgulayan Echeverría. Eğer William McNeill haklıysa ve tarih kendini tekrar ediyorsa, patatesin bu gizemli genetik inceliklerini anlayan kişi dünyaya hakim olacaktır.