Μελέτη για την ιστορία διαφοροποίησης των σύγχρονων ποικιλιών καφέ.
Το πρόσφατα προσδιορισμένο γονιδίωμα αποκαλύπτει την ιστορία της προϊστορικής προέλευσης του καφέ – και το μέλλον του υπό την κλιματική αλλαγή. Το κλειδί για την καλλιέργεια φυτών καφέ που μπορούν να αντισταθούν καλύτερα στην κλιματική αλλαγή τις επόμενες δεκαετίες μπορεί να βρίσκεται στο αρχαίο παρελθόν.
Ερευνητές με επικεφαλής την UB δημιούργησαν αυτό που λένε ότι είναι το γονιδίωμα αναφοράς υψηλότερης ποιότητας του πιο δημοφιλούς είδους καφέ στον κόσμο, του Arabica, ανακαλύπτοντας μυστικά για τη γενεαλογία του που εκτείνεται σε χιλιετίες και ηπείρους.
Τα ευρήματά τους, που δημοσιεύτηκαν στις 15 Απριλίου στο Nature Genetics, υποδηλώνουν ότι η Coffea arabica αναπτύχθηκε πριν από περισσότερα από 600.000 χρόνια στα δάση της Αιθιοπίας μέσω φυσικού ζευγαρώματος μεταξύ δύο άλλων ειδών καφέ. Ο πληθυσμός της Arabica μειώθηκε κατά τη διάρκεια των περιόδων θέρμανσης και ψύξης της Γης για χιλιάδες χρόνια, προτού τελικά καλλιεργηθεί στην Αιθιοπία και την
Υεμένη και στη συνέχεια εξαπλωθεί σε όλο τον κόσμο.
Μεγάλες εταιρίες που παράγουν και εμπορεύονται καφέ όπως τα Starbucks και Tim Hortons χρησιμοποιούν αποκλειστικά κόκκους από φυτά Arabica για να παρασκευάζουν τα εκατομμύρια φλιτζάνια καφέ που σερβίρουν καθημερινά, ωστόσο, εν μέρει και λόγω της χαμηλής γενετικής ποικιλότητας που προέρχεται από το ιστορικό διασταύρωσης και του μικρού πληθυσμού, η ποικιλία Arabica είναι ευαίσθητη σε πολλά παράσιτα και ασθένειες και μπορεί να καλλιεργηθεί μόνο σε λίγα μέρη στον κόσμο όπου οι απειλές παθογόνων είναι χαμηλότερες και οι κλιματικές συνθήκες είναι πιο ευνοϊκές.
«Η λεπτομερής κατανόηση της προέλευσης και της ιστορίας αναπαραγωγής των σύγχρονων ποικιλιών είναι ζωτικής σημασίας για την ανάπτυξη νέων ποικιλιών Arabica, καθώς είναι καλύτερα προσαρμοσμένες στην κλιματική αλλαγή» είπαν οι ερευνητές. Από το νέο τους γονιδίωμα αναφοράς, που ολοκληρώθηκε με χρήση τεχνολογίας αιχμής προσδιορισμού αλληλουχίας DNA και προηγμένης επιστήμης δεδομένων, η ομάδα μπόρεσε να αλληλουχήσει 39 ποικιλίες Arabica και ένα δείγμα του 18ου αιώνα που χρησιμοποίησε ο Σουηδός φυσιοδίφης Carl Linnaeus.
Πώς το κλίμα επηρέασε τον πληθυσμό της Arabica
Η γεωκλιματική ιστορία της Ανατολικής Αφρικής είναι καλά τεκμηριωμένη λόγω της έρευνας για την ανθρώπινη προέλευση, επομένως οι ερευνητές θα μπορούσαν να αντιπαραβάλουν τα κλιματικά γεγονότα με το πώς οι άγριοι και καλλιεργημένοι πληθυσμοί Arabica κυμάνθηκαν με την πάροδο του χρόνου. Η μοντελοποίηση δείχνει μια μακρά περίοδο χαμηλού πληθυσμού πριν από 20- 100.000 χρόνια, η οποία συμπίπτει κατά προσέγγιση με μια εκτεταμένη ξηρασία και ψυχρότερο κλίμα που πιστεύεται ότι έπληξε την περιοχή πριν από 40-70.000 χρόνια. Ο πληθυσμός στη συνέχεια αυξήθηκε κατά την αφρικανική υγρή περίοδο, περίπου πριν από 6-15.000 χρόνια, όταν οι συνθήκες ανάπτυξης ήταν πιθανώς πιο ευνοϊκές. Την ίδια περίοδο, πριν από περίπου 30.000 χρόνια, οι άγριες ποικιλίες και οι ποικιλίες που τελικά θα καλλιεργούνταν από τους ανθρώπους χωρίστηκαν η μία από την άλλη.
Η χαμηλή γενετική ποικιλότητα απειλεί την Arabica
Η καλλιεργούμενη Arabica εκτιμάται ότι έχει πραγματικό μέγεθος πληθυσμού μόνο 10.000 έως 50.000 μονάδων. Η χαμηλή γενετική του ποικιλότητα σημαίνει ότι θα μπορούσε να αποδεκατιστεί εντελώς, όπως η μονοκαλλιέργεια μπανάνας Cavendish, από παθογόνους παράγοντες, όπως η σκουριά των φύλλων του καφέ, η οποία προκαλεί απώλειες 1-2 δισεκατομμυρίων δολαρίων ετησίως. Το γονιδίωμα αναφοράς μπόρεσε να ρίξει περισσότερο φως στο πώς μια σειρά ποικιλιών Arabica απέκτησε ισχυρή αντίσταση στην ασθένεια.
Η ποικιλία Timor σχηματίστηκε στη Νοτιοανατολική Ασία ως αυθόρμητο υβρίδιο μεταξύ Arabica και ενός από τους γονείς της, Coffea canephora. Γνωστό και ως Robusta και χρησιμοποιείται κυρίως για στιγμιαίο καφέ και αυτό το είδος είναι πιο ανθεκτικό στις ασθένειες από το Arabica. Σύμφωνα με τους ερευνητές όταν το Robusta υβριδοποιήθηκε ξανά με Arabica στο Τιμόρ, έφερε μαζί του και μερικά από τα αμυντικά γονίδια του παθογόνου του.
Το γονιδίωμα έδωσε και άλλα νέα ευρήματα, όπως ποιες άγριες ποικιλίες είναι πιο κοντά στον σύγχρονο, καλλιεργημένο καφέ Arabica. Βρήκαν, επίσης, ότι η ποικιλία Typica, μια πρώιμη Ολλανδική ποικιλία που προέρχεται είτε από την Ινδία είτε από τη Σρι Λάνκα, είναι πιθανώς η μητρική της ποικιλίας Bourbon, που καλλιεργείται κυρίως από τους Γάλλους.
Για να διαβάσετε ολόκληρη τη μελέτη πατήστε ΕΔΩ.
Αναφορά: Πανεπιστήμιο στο Μπάφαλο. “Το πρόσφατα προσδιορισμένο γονιδίωμα αποκαλύπτει την ιστορία της προϊστορικής προέλευσης του καφέ — και το μέλλον του υπό την κλιματική αλλαγή.” ScienceDaily. ScienceDaily, 16 Απριλίου 2024. <www.sciencedaily.com / κυκλοφορίες / 2024 / 04 / 240415110542.htm>.
Ακολουθήστε το Cibum 
