Пять линий карибского хлебного дерева происходят от деревьев, привезённых капитаном Блаем в 1793 году
В 1793 году капитан Уильям Блай доставил на корабле HMS Providence на остров Сент-Винсент в Карибском море несколько сотен саженцев хлебного дерева. Его целью было дешёвое пропитание для рабов на британских сахарных плантациях.
Спустя 230 лет совместная команда исследователей из Северо-Западного университета, Чикагского ботанического сада и Ботанического сада Сент-Винсента впервые проследила пять основных линий карибского хлебного дерева до этой единственной интродукции Блая.
Исследование, опубликованное 5 января 2023 года в журнале Current Biology, показало, что исходные культивары (сорта, полученные путём селекции) не только сохранились, но и процветают.
«Хлебное дерево — недооценённая культура, и она не получает такого внимания, как основные сельскохозяйственные культуры, — говорит старший автор исследования Найри Зерега. — Однако интерес к нему растёт во всём мире, и мы подумали, что это будет увлекательная головоломка».
Генетические сложности
Характеристика генетического разнообразия хлебного дерева в Карибском бассейне была сложной задачей по нескольким причинам:
- Отсутствие записей: В отличие от первого неудачного плавания на HMS Bounty, в судовых журналах HMS Providence отсутствуют детали о названиях собранных культиваров.
- Триплоидность: Бессемянные сорта хлебного дерева являются триплоидными (имеют три набора хромосом), что усложняет генетический анализ.
- Клональное размножение: Триплоидные деревья не могут размножаться половым путём и сохраняются только благодаря человеку через черенкование. Хотя это обеспечивает стабильность сорта, за тысячи лет могут возникать соматические мутации, приводящие к появлению новых форм.
- Путаница в названиях: На разных островах одни и те же культивары могут называться по-разному.
Методы исследования
Чтобы преодолеть эти трудности, исследователи использовали комплексный подход:
- Сбор образцов листьев и морфологических данных (размер, форма плодов) на Сент-Винсенте.
- Изучение исторических гербарных образцов из музеев и ботанических садов мира, включая образец 1769 года с экспедиции капитана Джеймса Кука.
- Целевое секвенирование генома более 200 образцов в лаборатории Чикагского ботанического сада.
Результаты
Анализ выявил восемь основных глобальных линий хлебного дерева, пять из которых найдены в Карибском бассейне и, вероятно, представляют собой оригинальные сорта, привезённые на HMS Providence в 1793 году.
«Мы определили пять генетических линий в Карибском бассейне, что соответствует некоторым историческим текстам, — говорит первый автор Лорен Ауди. — Это первый случай геномной характеристики разнообразия хлебного дерева в регионе».
Значение хлебного дерева
Несмотря на мрачное начало как «еды для рабов», хлебное дерево стало важной частью диеты и культуры островов. Это питательный, богатый клетчаткой, витаминами и минералами продукт. Как многолетняя культура, оно требует меньше ресурсов (воды, удобрений), чем однолетние растения, и поглощает углекислый газ.
Исследования, включая работу Зереги 2022 года в PLOS Climate, показывают, что хлебное дерево устойчиво к изменению климата и может играть ключевую роль в обеспечении продовольственной безопасности, особенно для уязвимых островных государств.
«Продовольственная безопасность и суверенитет следующего тысячелетия кроются в безграничных нераскрытых возможностях хлебного дерева», — заключает соавтор исследования Гордон Дж. П. Шэллоу.