managing21.be

Een internationaal onderzoeksteam heeft ontdekt dat De moderne aardappel is ontstaan uit een natuurlijke kruising tussen tomatenplanten en op aardappel lijkende soorten in Zuid-Amerika, zo’n negen miljoen jaar geleden. Dat blijkt uit een onderzoek van een team onder leiding van de wetenschappers aan de Chinese Academy of Agricultural Sciences.

Deze eeuwenoude genetische samensmelting vormde volgens de wetenschappers de basis voor het ontstaan van de knol — de ondergrondse structuur waarin planten zoals aardappels, yams en taro’s hun voedingsstoffen opslaan.

“Onze bevindingen tonen dat een kruising tussen soorten de evolutie van geheel nieuwe eigenschappen kan aanjagen, wat vervolgens weer kan leiden tot het ontstaan van meer soorten”, benadrukte onderzoeksleider Sanwen Huang. “We hebben eindelijk het mysterie van de oorsprong van de aardappel ontrafeld.”

De herkomst van de aardappel, inmiddels wereldwijd een van de belangrijkste voedselgewassen, was lange tijd een raadsel. Op het eerste gezicht lijken moderne aardappelplanten sterk op drie Chileense soorten uit het geslacht Etuberosum, die echter geen knollen vormen. Genetisch gezien zijn aardappels bovendien nauwer verwant aan tomaten.

Om deze evolutionaire paradox te ontrafelen, analyseerde het team de genetica van 450 gekweekte aardappelplanten en 56 wilde soorten. De analyse wees uit dat elke aardappelsoort een stabiele, evenwichtige mix van genen bevat van zowel Etuberosum-soorten als van tomatenplanten. Dit suggereert dat de aardappel zijn oorsprong vindt in een oeroude hybridisatie tussen deze twee verwante planten.

Hoewel de Etuberosum en de tomaat inmiddels verschillende soorten zijn, deelden ze ongeveer veertien miljoen jaar geleden een gemeenschappelijke voorouder. Zelfs na een evolutionaire splitsing van ongeveer 5 miljoen jaar konden de planten zich nog onderling voortplanten. Daaruit ontstonden, ongeveer 9 miljoen jaar geleden, de eerste aardappelachtigen met knollen.

Cruciale genen

De onderzoekers slaagden er ook in de oorsprong te achterhalen van de cruciale genen die verantwoordelijk zijn voor knolvorming. Het gen SP6A zet als een soort hoofschakelaar de plant tot knolvorming aan en bleek afkomstig van de tomaat. Daarnaast was er ook een belangrijke rol voor het gen IT1 – dat de groei aanstuurt van de ondergrondse stengels waaruit knollen ontstaan en afkomstig is uit de Etuberosum. Zonder beide genen zou het hybride nageslacht niet in staat zijn knollen te vormen.

Deze evolutionaire sprong viel samen met de snelle opheffing van het Andesgebergte, een periode waarin nieuwe ecologische niches ontstonden. Dankzij de knol, die als opslagorgaan dient, konden de vroege aardappelplanten zich aan het ruige bergklimaat aanpassen.

Een bijkomend voordeel van knollen is dat ze voortplanting mogelijk maken zonder zaden of bestuiving. Nieuwe planten kunnen hierdoor immers simpelweg uit een knol uitlopen. Dit gaf de aardappel de mogelijkheid zich razendsnel te verspreiden in uiteenlopende leefomgevingen, van gematigde graslanden tot koude, alpiene weiden in Centraal-Amerika en Zuid-Amerika.

“De evolutie van de knol bood de aardappel een enorm voordeel in barre omstandigheden,” concludeert Sanwen Huang. “Dit leidde tot een explosieve soortvorming en ligt aan de basis van de rijke diversiteit aan aardappels die momenteel kan worden opgemerkt.”