Yaklaşık dokuz milyon yıl önce, daha sonra Güney Amerika olarak adlandırılacak olan bölgede, And Dağları henüz yükselmekteyken, bitki örtüsü vahşiydi ve insanlar yoktu. Ve iki bitki yan yana yaşıyordu.
Londra’daki Doğa Tarihi Müzesi’nden botanikçi Dr. Sandra Knapp, bunu “Daha ziyade, iki bitki popülasyonu” diyerek netleştiriyor:
“Bunlar, bugün domates (Latince ismiyle Solanum lycopersicum) olarak bildiğimiz bitkilerin ve üç türü Şili ve Juan Fernandez Adaları’nda bulunan Solanum etuberosum adlı bitki grubunun atalarıydı” diye ekliyor.
Latince isimlerinden de fark etmiş olabileceğiniz gibi bu bitkiler akrabaydı ve birbirleriyle “çiftleşmişlerdi”.
Dr. Knapp “Genler karışarak, And Dağları’nın soğuk ve kuru şartlarında hayatta kalabilecek, tamamen yeni bir şey yaratmıştı” diyor.
Uzmanlar buna “türler arası melezleşme” adını veriyor. Bu sıklıkla gerçekleşen bir durum, ancak bazen “talihsiz” sonuçlar doğurabiliyor.
Örneğin katır, bir erkek eşekle dişi atın çiftleşmesi sonucu ortaya çıkıyor.
Katırlar, antik çağlardan bu yana değer verilen başarılı melezler olsalar da, üreme yeteneğine sahip değiller.
Dr. Knapp bitkiler dünyasında “çaprazlamanın” daha sık gerçekleştiğini vurguluyor – bahçe bitkilerimizin çoğu da bu şekilde elde ediliyor.
Bu doğal yollarla ya da insan müdahalesiyle gerçekleşebiliyor, ve ortaya her iki ebeveyninin karışımı olan bitkiler çıkıyor.
Dr. Knapp “Bunlar bazen kısır olabiliyor, yani yeni bir popülasyona dönüşemiyorlar” diye ekliyor.
Ancak koşulların kombinasyonu ideal olduğunda, bu birlikteliğin “meyvesi” de beklentilerin çok üzerinde olabiliyor.
Patateste de olan bu. Solanaceae familyasına ait iki türün milyonlarca yıl önce tesadüfen yaşadığı bir “ilişki” sonucu patates doğdu.
Dr. Knapp “Patates gibi günlük hayatımızda bu kadar önemli bir şeyin böylesine eski ve sıra dışı bir kökene sahip olması büyüleyici” diyor.
Temmuz ayında Cell dergisinde yayımlanan uluslararası araştırmaya liderlik eden Çin Tarım Bilimleri Akademisi profesörü Sanwen Huang, “Domates anadır, etüberozum ise babadır” diyor.
Kadim gizem nasıl çözüldü?
Başlangıç noktası hali hazırda biliniyordu.
Araştırmada görev alan Dr. Knapp “Tezgahlarda gördüğümüz sert ve nişastalı sebze, kırmızı ve sulu domatese pek benzemese de birbirlerine çok, çok benziyorlar” diyor.
Bilim insanları bu iki bitkinin yaprak ve çiçeklerinin çok benzediğine, hatta patates bitkisinin meyvesinin küçük yeşil domates gibi göründüğüne dikkat çekiyor.
Dr. Knapp “Görünüşlerinin ötesinde; patates, domates ve etuberosumun yakın akraba olduğunu uzun zamandır biliyorduk” diyor ve ekliyor: ” Bilmediğimiz şeyse hangisinin patatese en yakın olduğuydu çünkü farklı genler bize farklı hikayeler anlatıyordu.”
Bilim insanları bu çok popüler yumrunun kökeninin gizemini çözmek için on yıllardır uğraşıyordu, ancak bu kolay olmadı çünkü patatesin genetiği sıra dışıydı.
İnsanlar da dahil birçok canlı türünün her hücresinde 2 kopya kromozom bulunurken, bu sayı patateste 4.
Araştırma ekibi bu paradoksu çözebilmek için, patates, domates ve etuberosum da dahil olmak üzere onlarca türe ait 120’den fazla genomu (bir hücrede bulunan genlerin veya genetik materyalin tamamı) analiz etti.
Dizilimini yaptıkları patatesin genomları, aşağı yukarı aynı domates-etuberosum ayrımını gösterdi.
Dr. Knapp “Yani patatesin atası birinden biri değil, her ikisi birdendi” diyor.
Böylelikle araştırmacılar, Güney Amerika dağlarının eteklerinde milyonlarca yıl önce gerçekleşmiş bu “romantik ilişkiyi” keşfetmiş oldu.
Bu başarılı bir birleşmeydi çünkü Dr. Knapp’in vurguladığı gibi “bu türün, And Dağları’nın yüksek rakımlı yaşam koşullarında hayatta kalıp gelişebileceği yeni gen kombinasyonları üretti.”
Bunun en büyük nedeni, patates bitkisinin – toprak üstünde kalan kısmı ebeveynlerine çok benzese de – hiçbirinde olmayan gizli bir şeye sahip olmasıydı: yumrulara.
Yumruya sahip olmak yanınızda sürekli beslenme çantası bulundurmaya benzetilebilir; yumrular, kış, kuraklık veya diğer olumsuz koşullara dayanmaya yardımcı olan enerjiyi depolar.
‘Genetik piyango’
Bilim insanlarının keşfettiği büyüleyici başka bir şey daha vardı: Yumruları geliştiren bitki, bunu “genetik bir piyangoyu” kazanarak başarmıştı.
Ebeveynlerinden her ikisi de yumru oluşturabilmek için hayati olan genlere sahipti.
Tek başına bunu yapmaya yeterli olmayan bu bitkiler, bunu birleşerek başardı; bir araya geldiklerinde yeraltındaki köklerin lezzetli patateslere dönüşmesini sağlayan bir süreci tetiklediler.
Dr. Knapp’in birlikte çalıştığı Çinli ekip bunu kanıtlamayı bile başardı; “Hipotezlerini kanıtlamak için bu genleri devre dışı bırakarak çok sayıda incelikli deney yaptılar ve bu genler olmada yumrular oluşmadı”.
Yani patatesin ortaya çıkmasına neden olan melezleşme mutlu bir tesadüften çok daha fazlasıydı; bu birleşme yeni bir organ yaratmıştı.
Ve bu organ yani patates, evrimsel bir başarının simgesi.
Varlığı, bitkinin tohuma veya tozlayıcılara ihtiyaç duymadan çoğalmasını sağladı.
Bu çok farklı yüksekliklere ve koşullara uyum sağlayabilen bir bitikiydi ve bu da çeşitliliğinde “patlama” sağladı.
Dr. Knapp bugün bile Amerika Birleşik Devletleri’nin güneybatısından Şili’ye, Brezilya’ya kadar 100’den fazla yabani patates türü olduğuna dikkat çekiyor.
Zayıf noktaları
Ancak bu eşeysiz üreme yeteneği patatese de zarar da verdi.
Dr. Knapp “Patates yetiştirmek için küçük patates parçaları ekersiniz, ve sadece bir tür patates ektiyseniz bu, ürettiğiniz tüm patateslerin birbirlerinin kolanları olduğu anlamına gelir” diyor.
Genetik tektiplilik, patates bitkilerinin hiçbirinin örneğin yeni bir hastalığa karşı savunmaya sahip olmayacağı anlamına gelir.
Bu da bize, bilim insanlarının bu çalışmayı neden yaptığını açıklıyor.
Dr. Knapp, Çinli ekibin tohumdan üretilebilen ve genetiği değiştirilmiş patatesler üretmeyi amaçladığını söylüyor.
Ekip yabani türlerden yeni genler ekleyerek, çevresel zorluklara daha dayanıklı türler oluşturmayı umuyor.
Dr. Knapp “Ben ve bu çalışmada yer alan diğer evrimsel biyologlar olarak, patateslerin en yakın akrabasının kim olduğunu ve neden bu kadar çeşitli olduklarını bulmak istedik” diyor.
“Yani araştırmaya farklı bakış açılarından yaklaştık ve birbirimize kendi perspektiflerimizden sorular yönelttik. Bu da araştırmayı çok eğlenceli kıldı” diye ekliyor.
