Ученые выяснили где, когда и как возник самый популярный сорт кофе — арабика. Исследование генома показало, что растение гораздо более древнее, чем считалось ранее, а его родиной, как и предполагалось, является Эфиопия.
Ученые выяснили как и когда появилось кофе арабика
Арабика — это самый распространенный сорт кофе, на который в настоящее время приходится около 60% мировых поставок. Растение так и называется — Coffea arabica, его выращивают в тропических регионах практически по всему мира. Но как, где и когда оно впервые возникло? В настоящее время ответить на эти вопросы и получить подробную информацию об эволюции растения позволяют современные технологии, такие как геномное моделирование, основанное на результатах секвенирования (расшифровки) генома растений. Их и использовали ученые в недавнем исследовании, что позволило получить интересный и довольно неожиданный результат.
Изначально считалось, что кофе арабика люди выращивали в Эфиопии и торговали им с народами Ближнего Востока. В результате в XV веке оно стало популярным в регионе напитком, и слава о нем стала распространяться за его пределы. Существует легенда, согласно которой некий паломник-мусульманин около 1670 года был так впечатлен напитком, что тайно вывез несколько семян арабики из Йемена, и создал кофейные фермы в индийском Карнатаке.
Распространению кофе в других регионах способствовали голландские торговцы. В конце XVII века растение посадили на острове Ява, а в начале XVIII века кофе стали выращивать в ботаническом саду Амстердама. Французы в этот же период времени распространили арабику в своих колониях. К слову, впоследствии это привело к появлению нового растения, известного как Бурбон. Оно образовалось в результате мутации, которая произошла на острове Реюньон (Бурбон).
Кофе арабика возникла в результате скрещивания двух других сортов. Источник фото: housing.com
Современные растения C. arabica происходят от Бурбона и первоначального растения, известного как Типика. Правда, еще выращивают несколько диких экотипов родом из Эфиопии. Согласно предыдущим исследованиям, впервые арабика появилась сравнительно недавно — около 10 тысяч лет назад. Однако нынешнее исследование говорит о том, что растение на самом деле гораздо более древнее.
Как сообщают ученые в своем исследовании, опубликованном в журнале Nature Genetics, растение C. arabica развилось в результате естественной гибридизации, то есть скрещивания двух других видов кофе — C. eugenioides и C. canephora (известен больше как Robusta). Новый вид получил полиплоидный геном, то есть растение содержит два набора хромосом от каждого из родителей.
Именно в этом и заключается секрет арабики — полиплоидный геном дает растению преимущество в выживании. Оно имеет больше генов, благодаря чему, фактически, обладает большими возможностями адаптироваться к новой среде. В результате C. arabica растет во всех частях мира.
Кофе робуста (C. canephora) является родительским по отношению к арабике. Источник фото: www.britannica.com
Однако полиплоидная природа генома наделила растение не только преимуществами, но и одним серьезным недостатком. Кофе сало уязвимым к болезням, особенно к кофейной ржавчине, или ройя (Hemileia Vasatrix). В 1927 году C. arabica скрестилась естественным образом с C. canephora, то есть своим же родительским видом. В результате возник более устойчивый к болезни сорт кофе. Однако качество зерен оказалось ниже, чем у C. arabica и Robusta. Поэтому он не получил такого распространения как арабика.
В своем исследовании ученые, фактически, посчитали количество мутаций, расчетную частоту, (с какой периодичностью возникают мутации) и время генерации растения, то есть период времени от семени до семени. Для получения более точного результата, исследователи использовали генетическую информацию более чем 40 образцов арабики из разных мест. Среди них был даже один образец XVIII века. Это позволило узнать когда примерно появилось первое растение.
Кофе арабика возникло в Эфиопии. Источник фото: www.rbc.ru
Расчеты показали, что скрещивание C. eugenioides и C. canephora произошло в период между 600 тысяч и 1 миллион лет назад в лесах Эфиопии, когда родительские растения опылялись естественным образом. Ученые считают, что в их расчетах хоть и может быть погрешность, но в целом результат достаточно точный. Также в исследовании сообщается, что все нынешние растения происходят от одного родителя.
Не забудьте подписаться на наши каналы в Дзен и Telegram, чтобы не пропустить самые интересные и невероятные научные открытия!
Напоследок отметим, что несмотря на способность арабики адаптироваться к различным условиям, в последнее время площадь пригодных земель для выращивания кофе быстро сокращается. Одно из исследований даже показало, что в скором времени человечество может столкнуться с серьезным его дефицитом.
