Огурцы и дыни потеряли африканские корни

Учение о центрах происхождения культурных растений возникло еще в конце XIX века на основе идей Чарльза Дарвина. Уже после смерти ученого его идеи подхватил швейцарский ботаник и биогеограф Альфонс Декандоль, а позднее (в середине XX века) развил Николай Вавилов. Впрочем, ученые до сих пор не могут выяснить, откуда произошли многие виды. Молекулярные методы исследования позволили совершить скачок в этой области – на основе филогенетического анализа биологи вычислили, где жили предки риса, картофеля, кукурузы, маниоки и тыквы. Правда, задачу существенно упростил тот факт, что геном этих растений полностью секвенирован. А огурец обыкновенный (Cucumis sativus) и дыня (Cucumis melo) (оба вида относятся к роду огурец (Cucumis)) хоть и входят в список 20 самых распространенных овощных культур, такой чести не удостоены. Вероятно, поэтому в их родословной существует большая путаница. Большинство специалистов считают центром происхождения этих видов Африку. Причина проста — именно там больше всего диких видов этого рода. Впрочем, генетики в африканском происхождении огурца сомневаются — дикие виды этого растения находили и в Индии, а родственники встречаются по всему Индокитаю.

Азия — родина огурцов

Группе ученых из Германии, Великобритании и Австралии во главе с доктором Патрицией Себастиан (Patrizia Sebastian) из Мюнхенского университета, похоже, удалось прояснить ситуацию. На основе анализа ядерных и митохондриальных ДНК 100 представителей рода огурец ученые пришли к выводу, что центр происхождения рода находится в Азии. Более того, огурцы, как оказалось, имеют диких родственников в таких регионах, в которых, как всегда считали, их быть не должно – в Австралии и на островах Индийского океана. «Мы обнаружили 25 видов диких огурцов в Австралии и Азии, из них пять – совершенно новых. Эти растения перевернули наше представление о биогеографии рода Cucumis», — говорит доктор Себастиан.

Ученые собирали растения в Африке, Юго-Восточной Азии, Австралии, на островах Тихого и Индийского океанов. Если места обитания предков или диких представителей огурцов были нарушены, например, из-за расширения городов, ученые проводили генетический анализ их гербарных образцов.

Австралийские родственники

«Удивительно, что ближайшим родственником и предком дыни оказался вид Cucumis picrocarpus, который растет в Австралии», — говорит доктор Себастиан. По словам ученых, дыня отделилась от австралийского Cucumis picrocarpus примерно 3 млн лет назад. А Cucumis picrocarpus отделился от азиатского рода огурец еще раньше — 10 млн лет назад. Ближайшим родственником огурца обыкновенного оказался вид Cucumis hystrix из Юго-Восточной Азии. Разделение этих видов, по данным ученых, произошло примерно 4,6 млн лет назад.

Впрочем, африканские огурцы тоже существуют, их примерно 30 видов, добавляет Себастиан. «Примерно 12 млн лет назад произошло расхождение между африканскими и азиатско-австралийскими растениями. Тогда африкано-аравийская платформа присоединилась к азиатской плите, образовался перешеек, по которому многие виды, в том числе и позвоночные животные, устремились из Евразии в Африку и наоборот», — говорят ученые.

Более подробно о том, как ученые искали родственников и предков огурцов, можно прочитать в статье «Phylogenetic relationships among domesticated and wild species of Cucumis (Cucurbitaceae): The sister species of melon is from Australia», опубликованной в журнале PNAS.