Dünyanın en temel gıda maddelerinden biri olan patatesin gizemli kökeni, bilim dünyasında heyecan yaratan yeni bir araştırma ile aydınlandı.
Son dönemde popüler bir tartışma konusu haline gelen ve patates nasıl ortaya çıktı sorusuna yanıt arayan uluslararası bir araştırma ekibi, patatesin evrim yolculuğunun yaklaşık 9 milyon yıl önce Güney Amerika'nın And Dağları'nda, şaşırtıcı bir melezleşme olayıyla başladığını tespit etti.
Londra'daki Doğa Tarihi Müzesi'nden botanikçi Dr. Sandra Knapp'ın da aralarında bulunduğu uzmanlar, bugünkü domates (Solanum lycopersicum) ve Şili ile Juan Fernandez Adaları'nda bulunan Etuberosum (Solanum etuberosum) adlı yumrusuz yabani bitki gruplarının atalarının genlerinin karışması sonucu tamamen yeni bir türün doğduğunu belirtiyor.
TÜR İÇİ MELEZLEŞME VE EVRİMSEL BAŞARI
BBC Türkçe'de yer alan habere göre, solanaceae (patlıcangiller) familyasına mensup olan bu iki yakın akraba bitkinin, And Dağları'nın çetin ve kuru iklim koşullarında hayatta kalabilecek birleşime yol açtığı anlaşılıyor.
Uzmanlar, bu olayı 'türler arası melezleşme' olarak adlandırıyor. Dr. Sandra Knapp, bitki dünyasında bu tür çaprazlamaların yaygın olduğunu ve çoğu zaman kısırlık gibi 'talihsiz' sonuçlar doğurabileceğini vurgularken, patatesin ortaya çıkışını 'ideal koşulların kombinasyonuyla beklentileri aşan bir birliktelik' olarak nitelendiriyor.
Çin Tarım Bilimleri Akademisi'nden Profesör Sanwen Huang liderliğinde yürütülen ve bulguları temmuz ayında Cell dergisinde yayımlanan araştırmada, Huang bu durumu metaforik olarak, "Domates anadır, Etuberosum ise babadır" sözleriyle ifade etti.
Solanum lycopersicum (solda) ve solanum etuberosum (sağda), patatesi ortaya çıkardı
KADİM GİZEMİ ÇÖZEN GENOM ANALİZİ
Patatesin genetiği, birçok canlı türünde iki kromozom kopyası bulunurken kendisinde dört kopya bulunması nedeniyle yıllardır bilim insanlarını zorluyordu.
Araştırmacılar, bu genetik paradoksu çözmek amacıyla patatesin en yakın akrabaları olan domates ve Etuberosum da dahil olmak üzere onlarca türe ait 120'den fazla genomu (genetik materyalin tamamı) analiz etti.
Yapılan dizilim çalışmaları, patatesin genomlarının tek bir atadan değil, hem domates hem de Etuberosum soylarından gelen dengeli bir genetik karışıma sahip olduğunu gösterdi.
Dr. Sandra Knapp, bu bulgunun 'patatesin atasının birinden biri değil, her ikisi birden' olduğu hipotezini doğruladığını açıkladı.
Bu sayede, milyonlarca yıl önce Güney Amerika dağ eteklerinde gerçekleşen bu 'romantik ilişki' ve başarılı evrimsel birleşme keşfedilmiş oldu.
YUMRU OLUŞUMU: HAYATTA KALMANIN ANAHTARI
Bu başarılı birleşmenin en büyük sonucu, patates bitkisinin atalarında bulunmayan gizli bir özelliğe sahip olmasıydı: Yumrular.
Yumrular, bitkinin kış, kuraklık veya diğer olumsuz şartlara dayanmasını sağlayan enerjiyi depolayarak bir nevi 'sürekli beslenme çantası' işlevi görüyor.
Bilim insanları, bu hayati organın gelişimini 'genetik bir piyango' kazanmaya benzetiyor.
Hem domates hem de Etuberosum, yumru oluşturmak için gerekli hayati genlere sahipti ancak tek başlarına yeterli değildi.
Bu iki tür bir araya geldiğinde, yeraltı köklerinin nişastalı patateslere dönüşmesini sağlayan bir süreci tetikleyen SP6A (domatesten gelen) ve IT1 (Etuberosum'dan gelen) adlı kilit genler aktive oldu.
Çinli araştırma ekibi, bu genler devre dışı bırakıldığında yumruların oluşmadığını gösteren hassas deneylerle hipotezlerini kanıtladı.
Patates ve domates birbirlerine o kadar benzer ki, aşılandıklarında her ikisini de üreten bir bitki ortaya çıkar. Bahçıvanlık firması Thompson & Morgan tarafından geliştirilen ve 'TomTato' adı verilen bitki bunun bir örneği
EŞEYSİZ ÜREME AYNI ZAMANDA ZAYIF NOKTA
Patatesin ortaya çıkmasına yol açan bu melezleşme, yeni bir organın, yani yumrunun yaratılmasıyla sonuçlandı.
Bu organ, bitkinin tohuma veya tozlayıcılara bağımlı olmadan eşeysiz yolla çoğalmasını sağlayarak evrimsel bir başarı elde etti.
Bu sayede patates, çok farklı yüksekliklere ve çevresel koşullara uyum sağlayarak çeşitliliğinde büyük bir 'patlama' yaşadı.
Dr. Sandra Knapp, bugün ABD'nin güneybatısından Şili ve Brezilya'ya kadar 100'den fazla yabani patates türü bulunduğuna dikkat çekiyor.
Ancak bu eşeysiz üreme yeteneği, aynı zamanda bir zayıf nokta oluşturuyor.
Genetik tektiplilik, yani ekilen tüm patateslerin birbirinin klonu olması, yeni bir hastalığa karşı bitkilerin toplu olarak savunmasız kalması riskini beraberinde getiriyor.
Bu durum, bilim insanlarının neden bu araştırmayı yaptığını da açıklıyor.
Çinli ekip, yabani türlerden yeni genler ekleyerek çevresel zorluklara daha dayanıklı, tohumdan üretilebilen ve genetiği değiştirilmiş yeni patates türleri geliştirmeyi hedefliyor.
Araştırmanın, patatesin genetik iyileştirmesi ve küresel gıda güvenliği için kritik bilgiler sunduğu belirtiliyor.
Grafikteki c harfi, patates bitkisinin domatese benzer küçük meyvelerini gösteriyor
Etuberosum (solda) ve tuberosum'un (sağda) toprak üstündeki kısımları benzer görünebilir ancak gördüğünüz bu nişastalı yumrular patatesin farkını ortaya koyuyor
