Plantele care furnizează cea mai mare parte a aprovizionării cu cafea la nivel mondial au apărut în urmă cu aproximativ 600.000 până la 1 milion de ani, când alte două specii de cafea au polenizat încrucișat în pădurile din Etiopia, au descoperit oamenii de știință.
Despre 60% din oferta mondială de cafea provine din Coffea arabica plante, care acum cresc în regiuni tropicale din întreaga lume. Noi cercetări, publicate pe 15 aprilie în jurnal Genetica naturiia dezvăluit când și unde originalul C. Arabica plantele probabil s-au dezvoltat.
Folosind metode de modelare genomică a populației, cercetătorii au stabilit că C. arabica a evoluat ca urmare a hibridizării naturale între alte două specii de cafea: C. eugenioides și C. canephora. Hibridizarea a dus la un genom poliploid, ceea ce înseamnă că fiecare descendent conține două seturi de cromozomi de la fiecare părinte. Acest lucru poate să fi dat C. arabica un avantaj de supraviețuire care i-a permis să prospere și să se adapteze.
„Se susține adesea că un eveniment de poliploidie hibridă poate oferi un avantaj evolutiv imediat, având în vedere că două seturi de cromozomi – și, prin urmare, două seturi complete de gene – sunt moștenite imediat după”, coautor al studiului. Victor Albert, un biolog la Universitatea de Stat din New York din Buffalo, a declarat pentru Live Science. „Desigur, este întotdeauna cazul în care genele duplicate se pierd pe cele două jumătăți de genom ale poliploidului, dar există întotdeauna un câștig net în numărul de gene și, prin urmare, posibil, o capacitate mai mare de adaptare la medii noi”.
Legate de: Copac „fosil viu” înghețat în timp timp de 66 de milioane de ani, fiind plantat în locuri secrete
Cercetătorii recunosc că există o marjă de eroare. Estimările anterioare ale momentului hibridizării o datează la fel de recent acum 10.000 de ani.
„A trebuit să introducem o rată de mutație estimată și un timp de generare (timpul de la sămânță până la însămânțare). Împreună, aceste ipoteze ne permit să facem conversie în ani calendaristici. Dar aceste estimări sunt, desigur, pline de intervale de eroare, având în vedere incertitudinea obișnuită privind ratele de mutație. și timpurile generațiilor”, a spus Albert. Cu toate acestea, el crede că estimarea lor este rezonabil de exactă. Cercetătorii au folosit informații genetice din 41 de mostre de C. Arabica din diverse locații, inclusiv un exemplar din secolul al XVIII-lea.
Indiferent de momentul în care s-a dezvoltat, acest genom hibrid a permis plantei să înflorească pe măsură ce a fost cultivată în întreaga lume. Inițial se credea că a fost cultivat de oameni în Etiopia și apoi comercializat în Orientul Mijlociu, unde era o băutură binecunoscută până în secolul al XV-lea. Potrivit unei legende, un pelerin musulman sufit indian a scos clandestin șapte semințe din Yemen și a înființat ferme de cafea în Karnataka, India, în jurul anului 1670.
Comercianții olandezi au început să cultive planta în alte regiuni – au plantat mai întâi C. arabica pe insula Java în 1699 și unul a fost trimis într-o grădină botanică din Amsterdam în 1706. Olandezii și francezii, cu care s-a împărțit o plantă, au transportat de asemenea puieți în coloniile lor în secolul al XVIII-lea. Descendenții plantelor originale sunt cunoscuți ca Typica, în timp ce o mutație care a avut loc pe insula Reunion (pe atunci numită Bourbon) a dus la o altă formă numită Bourbon. Cele mai actuale C. arabica plantele sunt derivate din aceste două linii, deși sunt cultivate și o mână de ecotipuri sălbatice provenite din Etiopia.
În timp ce natura poliploidă a genomului său poate să fi furnizat C. arabica cu unele avantaje, l-a lăsat vulnerabil la boli, în special la rugina frunzelor de cafea (Hemileia vastatrix). Blocajele genetice – reduceri drastice ale populației – din cauza variațiilor climatice au redus diversitatea genetică înainte de cultivarea umană. Cel mai vechi blocaj poate să fi avut loc acum 350.000 de ani și un altul acum 5.000 de ani. Faptul că toate plantele actuale se referă la un singur părinte este un alt blocaj.
„Nu este la fel de capabil să se confrunte cu rugina într-o „cursă înarmărilor” în care variația genetică în Arabica întâlnește populațiile de rugină în evoluție și luptă înainte și înapoi pentru a se adapta la boală. În schimb, rugina are o capacitate mai mare de a se adapta la orice nouă rezistență care evoluează. ”, a spus Albert.
În 1927, C. arabica a trecut în mod natural înapoi la una dintre speciile sale părinte, C. canephora, pe insula Timor. Acest eveniment a creat o varietate de cafea mai rezistentă la rugină, dar calitatea boabelor a fost considerat inferior celor produse de C. arabica sau Robusta — alt nume pentru C. canephora.