© Cambridge University Herbarium

Aby prześledzić pochodzenie ziemniaka, autorzy wyodrębnili DNA z 88 próbek, które obejmowały rasy lokalne, współczesne odmiany i historyczne okazy trzymane w zielnikach. Najstarszym okazem był okaz z 1660 roku znaleziony w zielniku Sloane w Muzeum Historii Naturalnej w Londynie. Według wiedzy autora jest to najstarszy okaz zielnikowy ze wszystkich roślin, z których udało się uzyskać dane DNA całego genomu.

Pierwsze ziemniaki zebrane przez Europejczyków pochodzą z wyżyn Andów równikowych w XVI wieku. Na tej szerokości geograficznej przystosowano je do krótkich dni. Kiedy po raz pierwszy wprowadzono je do Europy, bulwy rozwijały się dopiero późną jesienią, gdy dni się skracały, naśladując długość dnia i wskaźniki temperatury ich pierwotnego siedliska. Dzięki temu bulwy miały niewiele czasu na rozrost, zanim rośliny zostały zabite przez pierwsze przymrozki. „Rośliny sprowadzone z Peru wyprodukowałyby najmniejsze ziemniaki, jakie kiedykolwiek widziałeś na swoim talerzu i pokroiłyby się w chipsy mniejsze niż zapałki” – mówi pierwszy autor, Rafal Gutaker z Instytutu Biologii Rozwoju im. Maxa Plancka. „Przezwyciężanie krótkotrwałej zależności tuberyzacji było najważniejszym kamieniem milowym w powszechnym sukcesie uprawy ziemniaków. ”

Wprowadzenie ziemniaków z Chile

Nowe badania śledzą pojawienie się tej adaptacji w Europie i śledzą to do XIX wieku, co zbiegło się z napływem chilijskich ziemniaków. Okres ten zbiega się również z przemianami w uprawie ziemniaków w Europie. Po powolnym rozpoczęciu uprawa nabrała tempa między XVIII a XIX wiekiem a połową XIX w. ziemniak był główną uprawą Irlandii. „Okazy ziemniaków z XIX-wiecznej Ameryki Południowej są bardzo rzadkie. Autorzy nie byliby w stanie z całą pewnością określić chilijskiego pochodzenia ziemniaka bez próbek zebranych przez Darwina w 1834 r., Które są zachowane do przyszłych badań w Cambridge University Herbarium, „mówi Beverley Glover z Cambridge University Herbarium, która jest kuratorem kolekcji Darwina.
Współczesne chilijskie ziemniaki są bardzo podobne do nowoczesnych ziemniaków w Europie. Jednak „różnią się one również bardzo od historycznych próbek chilijskich, w tym tych zebranych przez Darwina. Początkowe wprowadzenia do Europy z Andów, a następnie z Chile nie są pełną historią. Od 1846 do 1891 roku andyjskie pochodzenie odrodziło się, co zbiegło się w czasie z epidemią zarazy ziemniaka w latach 1845-1847, która wywołała irlandzki głód ziemniaczany. Zmiana ta sugeruje, że rolnicy mogli ponownie wprowadzić starsze zapasy ziemniaków, aby przezwyciężyć straty w uprawach podatnych na patogeny.

Analiza sugeruje również, że różnorodność sprowadzona z Ameryki Południowej została w późniejszych latach zmieszana z gatunkami dzikich ziemniaków, wykorzystywanymi do budowania odporności na patogeny roślin. ”Ziemniaki są jedną z najważniejszych podstawowych roślin uprawnych dla bezpieczeństwa żywnościowego. Nasze odkrycia pokazują, jak ważne jest utrzymanie różnorodnych ras i dzikich pokrewnych upraw, aby zapewnić ich powodzenie w niepewnej przyszłości, rządzonej przez skutki zmian klimatycznych i stale obecne zagrożenie nowymi chorobami ”- mówi główny autor Hernán Burbano z Max Planck Institute for Developmental Biology.