В Никарагуа обнаружены генетически различающиеся сорта авокадо

Фото из открытых источников

Группа ученых под руководством исследователей из Национального музея естественной истории Смитсоновского института и Техасского университета A&M недавно обнаружила генетические следы древней миграции в ДНК авокадо, произрастающего в Никарагуа. Они нашли доказательства того, что около 5000 лет назад люди, мигрировавшие на север из Южной Америки, несли с собой крупные семена одного из своих любимых фруктов — авокадо.

По мере распространения этих семян по влажным низинам Центральной Америки они гибридизировались с местными сортами, в результате чего появилось множество разновидностей авокадо, дающих крупные ягоды с гладкой кожицей, которые сейчас так популярны в Центральной Америке. Несмотря на сходство с авокадо, произрастающими во влажных регионах, таких как Флорида и Карибский бассейн, эти местные сорта генетически отличаются от плодов, выращиваемых в промышленных масштабах и используемых для приготовления гуакамоле.

В статье, опубликованной в журнале Plants, People, Planet, группа исследователей под руководством археоботаника Кевина Ванна, проводившего исследование в качестве научного сотрудника музея, изучила ДНК листьев авокадо, собранных в Никарагуа, Гондурасе и на юге Мексики. Они также побеседовали с фермерами и садоводами, чтобы узнать, как они выращивают эти местные сорта авокадо.

«Существует гораздо более широкое разнообразие авокадо, которое наука еще не задокументировала», — сказал Ванн. «Мы потенциально могли бы использовать это генетическое разнообразие для сохранения коммерческих сортов авокадо, уязвимых к болезням».

Естественный ареал произрастания авокадо (Persea americana) простирается от Мексики до Перу. Более 10 000 лет люди в этом регионе ценили плоды этого растения, желтовато-зеленая мякоть которого богата питательными веществами и жирами. Эти суперпродукты сейчас выращиваются по всему миру — в 2024 году производители произвели более 11 миллионов метрических тонн авокадо.

Более 80% этих авокадо принадлежали к одному сорту, известному как авокадо Хасс. Эти крупные, долго хранящиеся плоды получают путем клоновой прививки, при которой ветка берется с одного дерева авокадо сорта Хасс и прикрепляется к другому дереву, чтобы оно давало точно такие же плоды. В результате большинство авокадо в продуктовых магазинах генетически неотличимы друг от друга. Это делает все авокадо сорта Хасс уязвимыми для одних и тех же угроз. Одно заболевание, изменение температуры или количества осадков могут уничтожить всю популяцию авокадо сорта Хасс.

Увеличение генетического разнообразия авокадо имеет решающее значение для защиты этой многомиллиардной индустрии. По словам Ванна, влажные низменности таких стран, как Никарагуа и Гондурас, богаты разнообразием сортов авокадо. Здесь традиционные методы ведения сельского хозяйства на протяжении тысячелетий совершенствовали местные сорта авокадо, также известные как ландрейсы.

Чтобы задокументировать разнообразие местных сортов авокадо в Центральной Америке, Ванн и его коллеги собрали образцы листьев десятков сортов на юге Мексики, в Никарагуа и на побережье Гондураса. Во время полевых работ на юге Мексики Ванн перенес несколько приступов пищевого отравления и был ужален в лицо осой, когда собирал образцы в придорожной роще авокадо.

Исследователи также опросили местных садоводов и фермеров в Никарагуа и Гондурасе, чтобы узнать больше о местных сортах авокадо. По словам Логана Кистлера, куратора археоботаники и археогеномики музея, который консультировал Ванна во время его стажировки и был ведущим автором новой статьи, эта сельскохозяйственная точка зрения имела решающее значение.

«Невозможно говорить о биоразнообразии, не принимая во внимание сельское хозяйство, потому что это один из наиболее значимых видов экологической деятельности, которым мы занимаемся», — сказал Кистлер. «Традиционные методы ведения сельского хозяйства формировали эти растения на протяжении тысяч лет».

Во время осмотра одной из рощ в Никарагуа фермер предложил Ванну авокадо, не зная, что ученый никогда не пробовал изучаемый им фрукт.

«Я хотел посмотреть, как далеко я смогу продвинуться в своей диссертации, посвященной изучению авокадо, ни разу не попробовав его в деле», — сказал он. «Мне это удалось за четыре года, но когда один из местных фермеров предложил мне авокадо, я не смог отказаться».

Местные жители поделились с исследователями ценной информацией. Они подтвердили, что эти сорта авокадо, произрастающие на равнинах, не страдали от корневой гнили — наиболее распространенного заболевания, поражающего товарные сорта авокадо. Некоторые никарагуанские фермеры даже прививают ветви товарного авокадо на местные деревья авокадо, которые лучше приспособлены к местным условиям.

В лаборатории команда выделила и проанализировала ДНК из собранных образцов листьев. В общей сложности команда собрала ДНК от 47 местных сортов авокадо (32 из которых были привезены из Никарагуа). Ученые сравнили ДНК различных сортов с ранее опубликованными генетическими данными более чем 200 других линий авокадо.

Исследовательская группа обнаружила, что образцы авокадо, собранные на юге Мексики, были тесно связаны с предковыми высокогорными популяциями, обнаруженными в других частях Мексики, а также с коммерческими сортами. В отличие от них, местные сорта, отобранные в низинах Никарагуа, были генетически связаны с авокадо, произрастающими южнее, в том числе с популяциями вдоль побережья Колумбии.

Исследование показало, что многие местные сорта авокадо в этой части Центральной Америки происходят от фруктов, изначально выращивавшихся в Южной Америке. Команда исследователей предполагает, что люди привезли с собой местные сорта авокадо во время миграции по Америке. На основе генетических данных можно предположить, что это распространение авокадо произошло около 5000 лет назад, примерно в то же время, когда в археологических находках Центральной Америки появляются другие южноамериканские культуры, такие как шоколад и некоторые сорта кукурузы.

Кистлер считает, что разновидности этого мясистого плода продолжали перемещаться туда-обратно в процессе миграции древних общин на протяжении тысячелетий.

«Это был очень взаимосвязанный ландшафт по всей Центральной и Южной Америке, — сказал Кистлер. — Это не один большой эпизод перемещения авокадо и других продуктов питания; это постоянный обмен».

Ванн считает, что сохранившееся в низинах Центральной Америки богатство сортов авокадо может помочь защитить товарные сорта от участи других клоновых культур, таких как бананы, которые в прошлом сильно пострадали от грибковых заболеваний. Местные сорта этого региона также адаптированы к более теплому и влажному климату.

Однако некоторые из этих местных сортов авокадо находятся под угрозой. Ванн и его коллеги узнали, что несколько никарагуанских фермеров вырубили часть своих местных деревьев авокадо, чтобы освободить место для коммерческих сортов. Сокращение этого древнего разнообразия авокадо может поставить под угрозу будущее этого фрукта.

«Эти выращенные в нашем регионе фруктовые деревья играют жизненно важную роль в долговечности авокадо как вида», — сказал Ванн. «Высокий уровень генетического разнообразия делает их более подготовленными к потенциальным изменениям климата или болезням по сравнению с теми, которые вы покупаете в супермаркете».